JP2012237813A - 照明装置、投射型映像表示装置及び光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る照明装置は、コヒーレント光を出射する光源11と、光源11から出射されたコヒーレント光を走査する光走査部15と、複数の要素レンズを有し、光走査部で走査された光を発散させるレンズアレイ22と、レンズアレイ22の各点から出射される発散光の発散角度を抑えるとともに、発散角度の抑えられた発散光が被照明領域を経時的に重ねて照明するように設定された光路変換系23と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
として使用する投射型映像表示装置(プロジェクタ)のみならず、コヒーレント光を使用する様々な照明装置において問題となっている。
コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源から出射されたコヒーレント光を走査する光走査部と、
複数の要素レンズを有し、前記光走査部で走査された光を発散させるレンズアレイと、
前記レンズアレイの各点から出射される発散光の発散角度を抑えるとともに、発散角度の抑えられた発散光が被照明領域を経時的に重ねて照明するように設定された光路変換系と、を備えることを特徴とする。
コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源から出射されたコヒーレント光を走査する光走査部と、
複数の要素レンズを有し、前記光走査部で走査された光を発散させるレンズアレイと、
像が形成される像形成領域を有する光変調素子と、
前記レンズアレイの各点から出射される発散光の発散角度を抑えるとともに、発散角度の抑えられた発散光が前記像形成領域を経時的に重ねて照明するように設定された光路変換系と、
前記光変調素子の像をスクリーンに投影する投射光学系と、を備えることを特徴とする。
コヒーレント光を走査する光走査部と、
複数の要素レンズを有し、前記光走査部で走査された光を発散させるレンズアレイと、
前記レンズアレイの各点から出射される発散光の発散角度を抑えるとともに、発散角度の抑えられた発散光が被照明領域を経時的に重ねて照明するように設定された光路変換系と、を備えることを特徴とする。
る走査光Laとなり、第1光路変換系21を経て、レンズアレイ22に入射する。図では、最外端付近の走査光La(t1)とLa(t2)の様子が示されているが、実際には、走査光Laは、このLa(t1)とLa(t2)の間を連続的に移動することとなる。
るように照明することで、レンズアレイ22より前の位相情報をキャンセルするとともにレンズアレイ22の各点からの発散光同士が干渉することも防ぐことができ、投射型映像表示装置10の各種光学素子で発生するスペックルを十分に目立たない状態とすることが可能となる。
を利用したレンズアレイの構成を示す図である。屈折率分布型レンズは、レンズを構成する領域毎に、材質などを異ならせることなどで屈折率を異ならせたレンズである。特に、本実施形態のような、入射面を走査される形態においては、入射角度など入射光の各種条件に応じた要素レンズ231の設計を容易にすることが可能となる。図5には、レンズアレイ22の一部について、配列された屈折率分布型の要素レンズ231が、光軸中心、光路の様子と共に示されている。
11…光源
15…光走査部
151…液晶
152…液晶層
152a…画素電極
152b…共通電極
153、154…透明基材
21…第1光路変換系
22…レンズアレイ
23…第2光路変換系
231…要素レンズ
232…光学素子(透明体)
233…λ/4波長板
Claims (16)
- コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源から出射されたコヒーレント光を走査する光走査部と、
複数の要素レンズを有し、前記光走査部で走査された光を発散させるレンズアレイと、
前記レンズアレイの各点から出射される発散光の発散角度を抑えるとともに、発散角度の抑えられた発散光が被照明領域を経時的に重ねて照明するように設定された光路変換系と、を備えることを特徴とする。
照明装置。 - 前記光路変換系は、前記光走査部におけるコヒーレント光の走査位置によらず、前記被照明領域全体を照明することを特徴とする
請求項1に記載の照明装置。 - 前記光路変換系は、集光機能を有する光学素子を含むことを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の照明装置。 - 前記レンズアレイの要素レンズは、屈折率分布型レンズであることを特徴とする
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記レンズアレイは、光軸方向に多段に配列されていることを特徴とする
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記レンズアレイに入射するコヒーレント光の光束幅は、隣接する前記要素レンズの間隔よりも小さいことを特徴とする
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記レンズアレイの入射側あるいは出射側には、隣接する前記要素レンズ間で通過光束同士が干渉しないように、偏光制御素子が設けられていることを特徴とする
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記レンズアレイの入射側あるいは出射側には、隣接する前記要素レンズ間で通過光束同士が干渉しないように、光路差長を与える光学素子が設けられていることを特徴とする
請求項1から請求項7の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記光走査部は、ガルバノミラーを含んで構成されることを特徴とする
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記光走査部は、ポリゴンミラーを含んで構成されることを特徴とする
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記光走査部は、可変回折型素子を含んで構成されることを特徴とする
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記光走査部は、位相変調素子を含んで構成されることを特徴とする
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記光源と前記の光走査部間に、ビーム成型手段が配置されていることを特徴とする
請求項1から請求項12の何れか1項に記載の照明装置。 - コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源から出射されたコヒーレント光を走査する光走査部と、
複数の要素レンズを有し、前記光走査部で走査された光を発散させるレンズアレイと、
像が形成される像形成領域を有する光変調素子と、
前記レンズアレイの各点から出射される発散光の発散角度を抑えるとともに、発散角度の抑えられた発散が前記像形成領域を経時的に重ねて照明するように設定された光路変換系と、
前記光変調素子の像をスクリーンに投影する投射光学系と、を備えることを特徴とする
投射型映像表示装置。 - 前記レンズアレイの各要素レンズの焦点面と、前記投射光学系の瞳面とが、略共役に保たれていることを特徴とする
請求項14に記載の投射型映像表示装置。 - コヒーレント光を走査する光走査部と、
複数の要素レンズを有し、前記光走査部で走査された光を発散させるレンズアレイと、
前記レンズアレイの各点から出射される発散光の発散角度を抑えるとともに、発散角度の抑えられた発散光が被照明領域を経時的に重ねて照明するように設定された光路変換系と、を備えることを特徴とする
光学装置。
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