JP2013251222A5 - - Google Patents
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Description
照明光学系５Ａは、照明光学系１Ａにおいて、カップリングレンズ２０Ａにおけるレンズ構成を変更したものに対応している。具体的には、照明光学系５Ａにおけるカップリングレンズ２０Ａは、照明光学系１Ａにおけるカップリングレンズ２０Ａと同様に、複数の発光スポットの配置方向（ｙ軸方向）に沿ったレンズ作用が生じない１または複数のシリンドリカルレンズを用いて構成されている。詳細には、ここではカップリングレンズ２０Ａは、凸レンズからなるシリンドリカルレンズ２４Ａからなる。すなわち、本変形例のカップリングレンズ２０Ａは、１つの凸レンズからなるシリンドリカルレンズ２４Ａのみを用いた構成となっている。
また、本変形例では上記したように、空間変調素子６０が、例えば反射型の液晶パネル等の反射型の素子によって構成されている。したがって、プロジェクタ６はプロジェクタ１と比較して、コンデンサレンズ５０Ｂおよび偏光ビームスプリッタ５１を更に備えている。偏光ビームスプリッタ５１は、特定の偏光（例えばｐ偏光）を選択的に透過させると共に、他方の偏光（例えばｓ偏光）を選択的に反射させる光学部材である。また、空間変調素子６０は、入射時と出射時とにおける各偏光（例えば、ｓ偏光またはｐ偏光）が異なるものとなるように反射しつつ、光変調を行うようになっている。これにより、照明光学系６Ａ側から入射した光（例えばｓ偏光）が選択的に反射されて空間変調素子６０へ入射すると共に、この空間変調素子６０から出射した画像光（例えばｐ偏光）が選択的に透過し、投影光学系７０側へ入射するようになっている。コンデンサレンズ５０Ｂは、インテグレータ４０により形成され、コンデンサレンズ５０Ａおよび偏光ビームスプリッタ５１を介して入射した多光源からの光束を集光し、照明範囲６０Ａを重畳的に照明するレンズである。
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
照明装置。
（２）
前記第１カップリングレンズが、前記所定方向に沿ったレンズ作用が生じない１または複数のシリンドリカルレンズを用いて構成されている
上記（１）に記載の照明装置。
（３）
前記第１カップリングレンズが、凹レンズからなる第１シリンドリカルレンズと、凸レンズからなる第２シリンドリカルレンズとを用いて構成されている
上記（２）に記載の照明装置。
（４）
前記第１シリンドリカルレンズは、入射したレーザ光の径を広げるものであり、
前記第２シリンドリカルレンズは、前記第１シリンドリカルレンズによって径が広げられたレーザ光を、前記所定方向との直交面内で略平行な光線として出射するものである
上記（３）に記載の照明装置。
（５）
前記第１カップリングレンズが、凹レンズからなるシリンドリカルレンズと、凸レンズからなるアナモルフィックレンズとを用いて構成されている
上記（２）に記載の照明装置。
（６）
前記第１カップリングレンズが、凸レンズからなる複数のシリンドリカルレンズを用いて構成されている
上記（２）に記載の照明装置。
（７）
前記第１カップリングレンズは、入射したレーザ光が前記所定方向との直交面内で略平行な光線となって出射するように、前記指向角の変換を行う
上記（２）ないし（６）のいずれかに記載の照明装置。
（８）
前記第１カップリングレンズが、凸レンズからなる１つのシリンドリカルレンズを用いて構成されている
上記（２）に記載の照明装置。
（９）
前記光学部材が、
前記１または複数のカップリングレンズと、
前記カップリングレンズを通過した光が照明する所定の照明範囲における輝度分布を均一化するインテグレータと
を有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の照明装置。
（１０）
前記インテグレータにおける光入射面上に、前記カップリングレンズ側から入射する光束によって、前記所定方向に沿って複数の輝度分布領域が個別に形成されている
上記（９）に記載の照明装置。
（１１）
前記インテグレータにおいて、以下の［１］式および［２］式を満たす
上記（１０）に記載の照明装置。
φｘ≧φｋｘ ……［１］
φｙ≧（φ１ｙ／２）＋（φｎｙ／２）＋ｄ ……［２］
但し、
φｘ：前記光入射面における前記所定方向との直交方向に沿った前記インテグレータの有効サイズ
φｙ：前記光入射面における前記所定方向に沿った前記インテグレータの有効サイズ
φｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ（ｎ：２以上の整数））：前記複数の輝度分布領域を形成する各光束
φｋｘ：前記φｋにおける前記所定方向との直交方向に沿った光束サイズ
φ１ｙ：φ１における前記所定方向に沿った光束サイズ
φｎｙ：φｎにおける前記所定方向に沿った光束サイズ
ｄ：前記所定方向に沿ったφ１，φｎ同士の中心間距離
（１２）
前記インテグレータが、前記光入射面上に複数の単位セルを有する１または複数のフライアイレンズを用いて構成されており、
以下の［３］式を満たす
上記（１０）または（１１）に記載の照明装置。
φｋｘ＞２．３ｐ ……［３］
但し、
φｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ（ｎ：２以上の整数））：前記複数の輝度分布領域を形成する各光束
φｋｘ：前記φｋにおける前記所定方向との直交方向に沿った光束サイズ
ｐ：前記単位セルのピッチ
（１３）
前記光源が、前記固体発光素子を内蔵したパッケージ、または前記固体発光素子を基材上に支持するパッケージとなっている
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の照明装置。
（１４）
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップが、前記レーザダイオードと光学結晶とを含むＳＨＧ（Second Harmonic Generation）レーザを用いて構成されている
上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の照明装置。
（１５）
照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と
を備え、
前記照明光学系は、
所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
投射型表示装置。
（１６）
照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と、
前記投影光学系から投射された画像光を映し出す透過型スクリーンと
を備え、
前記照明光学系は、
所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
直視型表示装置。
（１）
所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
照明装置。
（２）
前記第１カップリングレンズが、前記所定方向に沿ったレンズ作用が生じない１または複数のシリンドリカルレンズを用いて構成されている
上記（１）に記載の照明装置。
（３）
前記第１カップリングレンズが、凹レンズからなる第１シリンドリカルレンズと、凸レンズからなる第２シリンドリカルレンズとを用いて構成されている
上記（２）に記載の照明装置。
（４）
前記第１シリンドリカルレンズは、入射したレーザ光の径を広げるものであり、
前記第２シリンドリカルレンズは、前記第１シリンドリカルレンズによって径が広げられたレーザ光を、前記所定方向との直交面内で略平行な光線として出射するものである
上記（３）に記載の照明装置。
（５）
前記第１カップリングレンズが、凹レンズからなるシリンドリカルレンズと、凸レンズからなるアナモルフィックレンズとを用いて構成されている
上記（２）に記載の照明装置。
（６）
前記第１カップリングレンズが、凸レンズからなる複数のシリンドリカルレンズを用いて構成されている
上記（２）に記載の照明装置。
（７）
前記第１カップリングレンズは、入射したレーザ光が前記所定方向との直交面内で略平行な光線となって出射するように、前記指向角の変換を行う
上記（２）ないし（６）のいずれかに記載の照明装置。
（８）
前記第１カップリングレンズが、凸レンズからなる１つのシリンドリカルレンズを用いて構成されている
上記（２）に記載の照明装置。
（９）
前記光学部材が、
前記１または複数のカップリングレンズと、
前記カップリングレンズを通過した光が照明する所定の照明範囲における輝度分布を均一化するインテグレータと
を有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の照明装置。
（１０）
前記インテグレータにおける光入射面上に、前記カップリングレンズ側から入射する光束によって、前記所定方向に沿って複数の輝度分布領域が個別に形成されている
上記（９）に記載の照明装置。
（１１）
前記インテグレータにおいて、以下の［１］式および［２］式を満たす
上記（１０）に記載の照明装置。
φｘ≧φｋｘ ……［１］
φｙ≧（φ１ｙ／２）＋（φｎｙ／２）＋ｄ ……［２］
但し、
φｘ：前記光入射面における前記所定方向との直交方向に沿った前記インテグレータの有効サイズ
φｙ：前記光入射面における前記所定方向に沿った前記インテグレータの有効サイズ
φｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ（ｎ：２以上の整数））：前記複数の輝度分布領域を形成する各光束
φｋｘ：前記φｋにおける前記所定方向との直交方向に沿った光束サイズ
φ１ｙ：φ１における前記所定方向に沿った光束サイズ
φｎｙ：φｎにおける前記所定方向に沿った光束サイズ
ｄ：前記所定方向に沿ったφ１，φｎ同士の中心間距離
（１２）
前記インテグレータが、前記光入射面上に複数の単位セルを有する１または複数のフライアイレンズを用いて構成されており、
以下の［３］式を満たす
上記（１０）または（１１）に記載の照明装置。
φｋｘ＞２．３ｐ ……［３］
但し、
φｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ（ｎ：２以上の整数））：前記複数の輝度分布領域を形成する各光束
φｋｘ：前記φｋにおける前記所定方向との直交方向に沿った光束サイズ
ｐ：前記単位セルのピッチ
（１３）
前記光源が、前記固体発光素子を内蔵したパッケージ、または前記固体発光素子を基材上に支持するパッケージとなっている
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の照明装置。
（１４）
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップが、前記レーザダイオードと光学結晶とを含むＳＨＧ（Second Harmonic Generation）レーザを用いて構成されている
上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の照明装置。
（１５）
照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と
を備え、
前記照明光学系は、
所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
投射型表示装置。
（１６）
照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と、
前記投影光学系から投射された画像光を映し出す透過型スクリーンと
を備え、
前記照明光学系は、
所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
直視型表示装置。
Claims (16)
- 所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
照明装置。 - 前記第１カップリングレンズが、前記所定方向に沿ったレンズ作用が生じない１または複数のシリンドリカルレンズを用いて構成されている
請求項１に記載の照明装置。 - 前記第１カップリングレンズが、凹レンズからなる第１シリンドリカルレンズと、凸レンズからなる第２シリンドリカルレンズとを用いて構成されている
請求項２に記載の照明装置。 - 前記第１シリンドリカルレンズは、入射したレーザ光の径を広げるものであり、
前記第２シリンドリカルレンズは、前記第１シリンドリカルレンズによって径が広げられたレーザ光を、前記所定方向との直交面内で略平行な光線として出射するものである
請求項３に記載の照明装置。 - 前記第１カップリングレンズが、凹レンズからなるシリンドリカルレンズと、凸レンズからなるアナモルフィックレンズとを用いて構成されている
請求項２に記載の照明装置。 - 前記第１カップリングレンズが、凸レンズからなる複数のシリンドリカルレンズを用いて構成されている
請求項２に記載の照明装置。 - 前記第１カップリングレンズは、入射したレーザ光が前記所定方向との直交面内で略平行な光線となって出射するように、前記指向角の変換を行う
請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の照明装置。 - 前記第１カップリングレンズが、凸レンズからなる１つのシリンドリカルレンズを用いて構成されている
請求項２に記載の照明装置。 - 前記光学部材が、
前記１または複数のカップリングレンズと、
前記カップリングレンズを通過した光が照明する所定の照明範囲における輝度分布を均一化するインテグレータと
を有する請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の照明装置。 - 前記インテグレータにおける光入射面上に、前記カップリングレンズ側から入射する光束によって、前記所定方向に沿って複数の輝度分布領域が個別に形成されている
請求項９に記載の照明装置。 - 前記インテグレータにおいて、以下の（１）式および（２）式を満たす
請求項１０に記載の照明装置。
φｘ≧φｋｘ ……（１）
φｙ≧（φ１ｙ／２）＋（φｎｙ／２）＋ｄ ……（２）
但し、
φｘ：前記光入射面における前記所定方向との直交方向に沿った前記インテグレータの有効サイズ
φｙ：前記光入射面における前記所定方向に沿った前記インテグレータの有効サイズ
φｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ（ｎ：２以上の整数））：前記複数の輝度分布領域を形成する各光束
φｋｘ：前記φｋにおける前記所定方向との直交方向に沿った光束サイズ
φ１ｙ：φ１における前記所定方向に沿った光束サイズ
φｎｙ：φｎにおける前記所定方向に沿った光束サイズ
ｄ：前記所定方向に沿ったφ１，φｎ同士の中心間距離 - 前記インテグレータが、前記光入射面上に複数の単位セルを有する１または複数のフライアイレンズを用いて構成されており、
以下の（３）式を満たす
請求項１０または請求項１１に記載の照明装置。
φｋｘ＞２．３ｐ ……（３）
但し、
φｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ（ｎ：２以上の整数））：前記複数の輝度分布領域を形成する各光束
φｋｘ：前記φｋにおける前記所定方向との直交方向に沿った光束サイズ
ｐ：前記単位セルのピッチ - 前記光源が、前記固体発光素子を内蔵したパッケージ、または前記固体発光素子を基材上に支持するパッケージとなっている
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の照明装置。 - 前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップが、前記レーザダイオードと光学結晶とを含むＳＨＧ（Second Harmonic Generation）レーザを用いて構成されている
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の照明装置。 - 照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と
を備え、
前記照明光学系は、
所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
投射型表示装置。 - 照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と、
前記投影光学系から投射された画像光を映し出す透過型スクリーンと
を備え、
前記照明光学系は、
所定方向に沿って配置された複数の発光スポットからなる光射出領域から光を発する固体発光素子を含む１または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
を備え、
前記光学部材は、前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数のカップリングレンズを有し、
前記固体発光素子は、単一もしくは複数の波長帯の光を発する単一のチップ、または同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップからなり、
前記複数の発光スポットを有する固体発光素子では、前記チップがレーザダイオードを含んで構成され、
前記１または複数のカップリングレンズのうち、前記複数の発光スポットを有する固体発光素子から出射されたレーザ光が入射する第１カップリングレンズでは、前記所定方向に沿ったレンズ作用が、前記光出射領域内における前記所定方向との直交方向に沿ったレンズ作用よりも小さい
直視型表示装置。
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|---|---|---|---|
| JP2012127017A JP5910324B2 (ja) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | 照明装置、投影型表示装置および直視型表示装置 |
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| JP2012127017A JP5910324B2 (ja) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | 照明装置、投影型表示装置および直視型表示装置 |
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