JP2013213896A5 - - Google Patents

Description

フィールドレンズ２２は、偏光ビームスプリッタ２３と反射型液晶素子２１との間の光路上に配置されている。このフィールドレンズ２２は、照明光をテレセントリックに反射型液晶素子２１に入射させることによって、光学系のコンパクト化を図るためのレンズである。

まず、このスペックルノイズとは、レーザ光のようなコヒーレント光が拡散面に照射される際に観察される、斑点状の模様のことである。このスペックルノイズは、拡散面の各点で散乱された光が、面上の微視的な凹凸に応じたランダムな位相関係で干渉し合うために生じるものである。

このようにして、この例全体では、例えば図１１（Ａ）に示したようなパターンの干渉縞が発生し、そのときの干渉縞のピッチ（干渉縞ピッチｐ）は、例えば図１１（Ｂ）に示したようになる。ここで、図１１（Ｂ）中の縦軸に示した「光量」の値は、干渉縞の相対的な明るさ（１．０：平均的な明るさ）を表したものとなっている。なお、フライアイレンズ１５内の単位セル数が増加した場合であっても、干渉縞のパターンは、この例のように隣接する複数の単位セル同士（フライアイレンズ１５内での全ての単位セル同士の組み合わせ）で生じる干渉縞のピッチによるものとなる。また、実際には、単位セルは水平方向（Ｘ軸方向）および垂直方向（Ｙ軸方向）の双方に沿って配置されているため、干渉縞のパターンは、主に縦横のメッシュ状（格子状）となる。

ここで、例えば図１５に示したように、光学素子１４，１４Ｂが配置されていない場合について考える。この場合、平行光束である入射光Ｌinがフライアイレンズ１５へと入射するため、このフライアイレンズ１５の光出射側（出射光Ｌout）では、単位セルのピッチ＝Ｐｆの間隔で光源像が並ぶこととなる。このため、このピッチＰｆの間隔で、光源像が反射型液晶素子２１上で重畳される。このようにして間隔Ｐｆの光源像が重畳されるときになす角度（相対角）を、β１とする。

これに対して、例えば図１６（Ａ），（Ｂ）に示したように、光学素子１４Ｂがフライアイレンズ１５の光入射側に配置されている場合、以下のようになる。すなわち、まず、図１６（Ａ）に示したような収束光束である入射光Ｌin、および、図１６（Ｂ）に示したような発散光束である入射光Ｌinにおけるマージナル光線角度をθｆとする。すると、振動している光学素子１４Ｂの位置に応じて、フライアイレンズ１５の光出射側（出射光Ｌout）において結像する光源像の最大像高が、（Ｐｆ−２ｙ）（図１６（Ａ）），（Ｐｆ＋２ｙ）（図１６（Ｂ））と変化する。その結果、各光源像が重畳されるときの相対角が、β２（図１６（Ａ）），β３（図１６（Ｂ））と時間的に変化することとなる。このときの相対角β１，β２，β３同士の大小関係は、以下の（１１）式のようになる。
β２＜β１＜β３ ……（１１）

Claims (14)

1. レーザ光源を含む光源部と、
   ２次元配列された複数の単位セルを有すると共に、前記光源部側からの光が入射する均一化光学部材と、
   前記光源部と前記均一化光学部材との間の光路上に配設された光学素子と、
   前記光学素子を振動させる駆動部と
   を備え、
   以下の（１）式を満たす
   照明装置。
   ｛６×ｆ×ｔａｎ（θｆ）｝＞Ｐｆ ……（１）
   但し、
   ｆ ：前記単位セルの焦点距離
   Ｐｆ：前記単位セルのピッチ
   θｆ：前記光学素子から出射して前記均一化光学部材へ入射する光束におけるマージナル光線角度
2. 前記単位セルが、長軸方向および短軸方向を有する異方性形状からなり、
   前記長軸方向および前記短軸方向の双方について、前記（１）式を満たしている
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光学素子が、入射したレーザ光を収束させつつ出射する第１光学面と、入射したレーザ光を発散させつつ出射する第２光学面とを有し、
   前記第１光学面および前記第２光学面の延在方向と前記単位セルの配列方向とが、傾斜角αにて互いに傾斜しており、
   前記単位セルにおける前記長軸方向のピッチを前記Ｐｆ、前記単位セルにおけるアスペクト比をＸ：Ｙ（Ｘ＞Ｙ）としたとき、
   以下の（２）式および（３）式を更に満たす
   請求項２に記載の照明装置。
   ｛６×ｆ×ｔａｎ（θｆ×ｓｉｎα）｝＞Ｐｆ ……（２）
   ｛６×ｆ×ｔａｎ（θｆ×ｃｏｓα）｝＞｛（Ｙ／Ｘ）×Ｐｆ｝ ……（３）
4. 以下の（４）式を更に満たす
   請求項３に記載の照明装置。
   ｛ｆ×ｔａｎ（θｆ×ｃｏｓα）｝＜｛（１／２）×（Ｙ／Ｘ）×Ｐｆ｝ ……（４）
5. 前記光学素子は、
   入射したレーザ光を収束させつつ出射する第１光学面と、
   入射したレーザ光を発散させつつ出射する第２光学面と
   を有する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記第１光学面および前記第２光学面の延在方向と、前記単位セルの配列方向とが、互いに傾斜している
   請求項５に記載の照明装置。
7. 前記第１光学面が凸状の曲面であり、前記第２光学面が凹状の曲面である
   請求項５または請求項６に記載の照明装置。
8. 前記第１光学面のピッチと前記第２光学面のピッチとが、互いに異なる
   請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記均一化光学部材がフライアイレンズからなる
   請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 前記光源部は、前記レーザ光源として、赤色光、緑色光または青色光を発する３種類のレーザ光源を有する
    請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 前記レーザ光源が半導体レーザである
    請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の照明装置。
12. 照明光を出射する照明装置と、
    前記照明光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と
    を備え、
    前記照明装置は、
    レーザ光源を含む光源部と、
    ２次元配列された複数の単位セルを有すると共に、前記光源部側からの光が入射する均一化光学部材と、
    前記光源部と前記均一化光学部材との間の光路上に配設された光学素子と、
    前記光学素子を振動させる駆動部と
    を備え、
    以下の（１）式を満たす
    表示装置。
    ｛６×ｆ×ｔａｎ（θｆ）｝＞Ｐｆ ……（１）
    但し、
    ｆ ：前記単位セルの焦点距離
    Ｐｆ：前記単位セルのピッチ
    θｆ：前記光学素子から出射して前記均一化光学部材へ入射する光束におけるマージナル光線角度
13. 前記光変調素子により変調された照明光を被投射面に対して投射する投射光学系を更に備えた
    請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記光変調素子が液晶素子である
    請求項１２または請求項１３に記載の表示装置。