JP2012159823A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザー光を射出する光源11と、光源11から射出されたレーザー光を拡散して第1拡散光として射出する第1拡散部12と、第1拡散部12から射出された第1拡散光を変調する光変調素子20と、を備え、光変調素子20は、第1拡散部12から射出された第1拡散光を拡散して第2拡散光として射出する第2拡散部16を有し、第2拡散部16から射出される第2拡散光の拡散強度分布は、当該第2拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布である。
【選択図】図2
Description
例えば、拡散素子と光変調素子との間の光の光路上には、拡散素子から射出された光の強度分布を均一化させるためにフライアイ光学系やロッド光学系を設ける構成がある。このような光学系から射出される光の拡散強度分布は離散的となり、このような角度分布が光変調素子を透過した後も保存されることで、スクリーンに入射する角度分布が著しく不均一になり、投写画像がスペックルにより劣化される場合がある。
なお、ここで言う拡散強度分布とは、第2拡散部の射出端面に対して垂直な面内の分布である。
本発明のプロジェクターの一実施形態について、図1から図6を参照して説明する。
本実施形態においては、プロジェクター1として光変調素子で生成された画像情報を含む色光を投写光学系を介してスクリーン(被投写面)上に投写する投写型のプロジェクターを例に挙げて説明する。
例えば、図3に示す第1拡散部12の深さt1は、約100nmであり、光軸O方向の厚みは1μm〜10μm程度であることが好ましい。
図2に示すように、平行化レンズ14から射出された光は、液晶ライトバルブ15によって変調された後、マイクロレンズアレイ16の入射端面に対して垂直な方向から入射する。次いで、当該光は、マイクロレンズアレイ16の射出端面(仮想平面)から散乱角θで射出される。そして、当該光は、図示略のダイクロイックプリズム30から投写光学系40を経てスクリーン50に投写される。
本実施形態のプロジェクター1では、以上のようにして画像表示を行う。
また、第2拡散部16が光変調素子20に設けられているので、第2拡散部16を光変調素子20とは別体に配設する構成に比べて、装置構成の簡素化を図ることができる。
図7は、第1実施形態に係る光変調素子120の第1変形例を示す図である。
図7に示すように、本変形例の光変調素子120は、透過型の液晶ライトバルブ15と、第2拡散部116と、を備えている。液晶ライトバルブ15の構成については、図2で示した構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
図8は、第1実施形態に係る光変調素子220の第2変形例を示す図である。
図8に示すように、本変形例の光変調素子220は、透過型の液晶ライトバルブ15と、第2拡散部216と、を備えている。液晶ライトバルブ15の構成については、図2で示した構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
図9は、第1実施形態に係る第1拡散部112の第1変形例を示す図である。
図9に示すように、本変形例の第1拡散部112は、内部に光を拡散させる拡散粒子112bが分散されてなる拡散板である。拡散板112は、例えば透明樹脂等の光透過材料からなる基材112aに光拡散性を有する拡散粒子112bを分散させて構成されている。この第1拡散部112(基材112a)の厚みは、約1〜2mmである。
図10は、図1に対応した、本発明の第2実施形態に係るプロジェクター2を示す模式図である。
図10に示すように、本実施形態に係るプロジェクター2は、光源装置10とダイクロイックプリズム30との間の光の光路上に偏光ビームスプリッター130が配置されている点、光変調素子320が反射型の液晶ライトバルブである点、で上述の第1実施形態に係るプロジェクター1と異なっている。その他の点は、上述の構成と同様であるので、図1と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図11に示すように、本実施形態の光変調素子320は、反射型の液晶ライトバルブであり、一対の基板間(第1基板315aと第2基板315bとの間)に液晶層315cを挟持して構成されている。一対の基板の第1拡散光Laが入射する側と反対側の基板(第2基板315b)には、第1拡散光Laを反射する、表面が凹形状の反射面316aを有する反射膜316が形成されている。本実施形態において、反射膜316は、第2拡散部として機能する。
本実施形態のプロジェクター2では、以上のようにして画像表示を行う。
図12は、第2実施形態に係る光変調素子420の第1変形例を示す図である。
図12に示すように、本変形例の光変調素子420は、反射型の液晶ライトバルブであり、一対の基板間(第1基板415aと第2基板415bとの間)に液晶層415cを挟持して構成されている。一対の基板の第1拡散光Laが入射する側と反対側の基板(第2基板415b)には、第1拡散光Laを反射する、表面が凸形状の反射面416aを有する反射膜416が形成されている。本実施形態において、反射膜416は、第2拡散部として機能する。
図13は、図11に対応した、本発明の第3実施形態に係るプロジェクター3を示す模式図である。
図13に示すように、本実施形態に係るプロジェクター2は、光源装置10とダイクロイックプリズム30との間の光の光路上にマイクロミラー型の光変調素子520が配置されている点、で上述の第2実施形態に係るプロジェクター2と異なっている。その他の点は、上述の構成と同様であるので、図11と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図14に示すように、本実施形態の光変調素子520は、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)である。本実施形態に係るプロジェクター3は、DMDと専用信号処理技術を用いたDLP(Digital Light Processing)方式を採用している。
本実施形態のプロジェクター3では、以上のようにして画像表示を行う。
図15は、第3実施形態に係る光変調素子620の第1変形例を示す図である。
図15に示すように、本変形例の光変調素子620は、本実施形態の光変調素子520は、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)であり、基板621上に、複数のマイクロミラー622がマトリクス状に配列されたものである。マイクロミラー622は、表面が第1拡散光Laを反射する凸形状の反射面622aとなっている。本実施形態において、マイクロミラー622は第2拡散部として機能する。
Claims (12)
- レーザー光を射出する光源と、
前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第1拡散光として射出する第1拡散部と、
前記第1拡散部から射出された第1拡散光を変調する光変調素子と、を備え、
前記光変調素子は、前記第1拡散部から射出された第1拡散光を拡散して第2拡散光として射出する第2拡散部を有し、
前記第2拡散部から射出される第2拡散光の拡散強度分布は、当該第2拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であることを特徴とするプロジェクター。 - 前記第2拡散部から射出される第2拡散光の拡散強度分布は、さらに、当該第2拡散光の中心軸にまたがって平坦部を有する分布であることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。
- 前記第1拡散部から射出された第1拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを備えることを特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクター。
- 前記第2拡散部は、前記光変調素子の前記第1拡散光が射出される側に配置されたレンズアレイであることを特徴とする請求項3に記載のプロジェクター。
- 前記第2拡散部は、
第1レンズアレイと、第2レンズアレイと、第3レンズアレイと、を備え、
前記第1レンズアレイは、前記第1拡散部から射出された第1拡散光を集光して前記第2レンズアレイに向けて射出し、
前記第2レンズアレイは、前記第1レンズアレイから射出された第1拡散光を平行な光線束として前記第3レンズアレイに向けて射出し、
前記第3レンズアレイは、前記第2レンズアレイから射出された第1拡散光を拡散して第2拡散光として射出し、
前記平行化レンズと前記第1レンズアレイとの間の前記第1拡散光の光路上には入射側偏光板が配置されており、
前記第2レンズアレイと前記第3レンズアレイとの間の前記第1拡散光の光路上には射出側偏光板が配置されていることを特徴とする請求項3に記載のプロジェクター。 - 前記第2拡散部は、前記光変調素子の前記第1拡散光が入射する側に配置されたレンズアレイであることを特徴とする請求項3に記載のプロジェクター。
- 前記光変調素子は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、
前記一対の基板の前記第1拡散光が入射する側と反対側の基板には、前記第1拡散光を反射する、表面が凹形状または凸形状の反射面を有する反射膜が形成されており、
前記反射膜は、前記第2拡散部として機能することを特徴とする請求項3に記載のプロジェクター。 - 前記光変調素子は、複数の可動式のマイクロミラーを有し、前記複数のマイクロミラーの可動量を制御することにより光を変調するマイクロミラーデバイスであり、
前記マイクロミラーは、表面が前記第1拡散光を反射する凹形状または凸形状の反射面となっており、
前記マイクロミラーは、前記第2拡散部として機能することを特徴とする請求項3に記載のプロジェクター。 - 前記第1拡散部の前記レーザー光が照射される領域を時間的に変動させる駆動装置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ー。
- 前記駆動装置は、前記第1拡散部を所定の回転軸の周りに回転させるモーターを含むことを特徴とする請求項9に記載のプロジェクター。
- 前記第1拡散部は、ホログラム素子であ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ー。
- 前記第1拡散部は、内部に光を拡散させる拡散粒子が分散されてなる拡散板であ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ー。
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