JP2014191158A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】照明光の利用効率を高めることを可能としたプロジェクターを提供する。
【解決手段】光源２と、光源２から射出された光Ｌ１が入射する回折光学素子５と、回折光学素子５から射出された回折光Ｌ２が入射する光変調素子１０２と、回折光学素子５から射出された回折光Ｌ２のうち、光変調素子１０２の画像形成領域よりも外側の領域に向かう光を反射する第１の反射素子２１と、光源２から射出された光Ｌ１の回折光学素子５よりも上流側に設けられ、第１の反射素子２１からの光Ｌｒを反射する第２の反射素子２２と、光変調素子１０２により変調された光を投射する投射光学系と、を備え、第２の反射素子２２から射出された光Ｌｒ’は、回折光学素子５を介して画像形成領域に入射する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来より、光源から射出された照明光により光変調素子を照明し、その光変調素子により変調されて射出された画像光を投射光学系によりスクリーンに拡大投射するプロジェクターが広く知られている。

このようなプロジェクターの光源には、超高圧水銀ランプなどの放電ランプが従来より用いられている。一方、この種の放電ランプは、寿命が比較的短い、瞬時点灯が難しい、ランプから放射される紫外線が液晶ライトバルブを劣化させるなどの課題がある。

そこで、放電ランプに代わるプロジェクター用の光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザーなどのレーザー光源が注目されている。レーザー光源は、従来の放電ランプに比べて、小型化が図れることや、色再現性に優れること、瞬時点灯が可能であること、長寿命であることなどの利点を有している。

一方、レーザー光源が発するレーザー光は、コヒーレント（可干渉）光であるため、プロジェクター用の光源として用いた場合、スクリーン上に干渉によって生じたスペックルと呼ばれる斑点模様が表示され、表示品質を低下させる原因となる。

このため、従来のプロジェクターでは、例えば拡散光学素子を用いてスペックルの発生による表示品質の低下を低減することが行われている。

また、拡散光学素子の代わりに回折光学素子を用いて、照明光の強度分布を均一化し、なお且つ、矩形状に整形された照明光を光変調素子の画像形成領域に入射させることが行われている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１１−１２３４０５号公報

ところで、上述した従来のプロジェクターでは、回折光学素子の製造上の公差を許容するため、光変調素子の画像形成領域よりも広い領域を照明するような照明光を光変調素子の画像形成領域に向かって照射している。

しかしながら、この場合、画像光の形成に寄与しない画像形成領域の外側の領域まで照明光が入射することになる。したがって、このような領域に照明光が入射する分だけ光の利用効率が低下するといった問題があった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、照明光の利用効率を高めることを可能としたプロジェクターを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光が入射する回折光学素子と、前記回折光学素子から射出された回折光が入射する光変調素子と、前記回折光学素子から射出された回折光のうち、前記光変調素子の画像形成領域よりも外側の領域に向かう光を反射する第１の反射素子と、前記光源から射出された光の前記回折光学素子よりも上流側に設けられ、前記第１の反射素子からの光を反射する第２の反射素子と、前記光変調素子により変調された光を投射する投射光学系と、を備え、前記第２の反射素子から射出された光は、前記回折光学素子を介して前記画像形成領域に入射することを特徴とする。

上記プロジェクターの構成によれば、光変調素子の画像形成領域よりも外側の領域に向かう光を第１の反射素子が反射し、この第１の反射素子からの光を第２の反射素子が回折光学素子に向かって反射する。第２の反射素子によって反射された光は回折光学素子を介して画像形成領域に入射する。これにより、従来は利用されていなかった光も画像形成に利用することができる。したがって、照明光の利用効率を高めることができる。また、第２の反射素子を介して画像形成領域に入射する光を、回折光学素子から画像形成領域に直接入射する光と画像形成領域上で重畳させることによって、スペックルの発生を抑制できる。そのため、本発明によるプロジェクターによれば、画像品質に優れた明るい表示を行うことが可能である。

また、前記回折光学素子は、前記画像形成領域に向かう光を回折する回折領域と、前記第１の反射素子からの光を回折させずに通過させる非回折領域とを有することが好ましい。

上記構成によれば、第１の反射素子からの光が非回折領域を通過するため、この光を回折することなく効率的に第２の反射素子に入射させることができる。

また、前記第２の反射素子は、前記非回折領域を通過した前記第１の反射素子からの光を前記回折領域に向かって反射すること好ましい。

上記構成によれば、第２の反射素子から画像形成領域に向かう光が回折領域を通過するため、回折光学素子から画像形成領域に直接入射する光と同様な角度分布を当該光に持たせることができる。

また、前記光源から射出された光と前記回折光学素子とによって形成される回折光の主光線が、前記第２の反射素子からの光と前記回折光学素子とによって形成される回折光の主光線と平行である構成であってもよい。

この構成によれば、第１の反射素子が反射した光を確実に回折光学素子に入射させることができる。

また、前記第２の反射素子は、その反射面が曲面からなること構成であってもよい。

この構成によれば、第２の反射素子で反射された光を集光又は発散させることができる。そして、この集光又は発散された光を回折光学素子から画像形成領域に直接入射する光と重畳させることによって、画像形成領域に入射する照明光の強度分布の均一性を更に高めることができる。

また、前記第１の反射素子は、前記光変調素子の入射面側の前記画像形成領域の周囲を囲む位置に配置された複数のミラーである構成であってもよい。

この構成によれば、複数のミラー各々の角度や曲率を調整することにより、画像形成領域よりも外側の領域に向かう光を所望の方向に反射することができる。これにより、照明光の利用効率を更に高めることができる。

また、前記第１の反射素子は、前記光変調素子の入射面側に配置されたミラーであり、前記画像形成領域に対応した位置に開口部を有する構成であってもよい。

この構成によれば、光変調素子の画像形成領域に光を入射させながら、この光変調素子の画像形成領域よりも外側の領域に向かう光を反射させることができる。

また、前記第２の反射素子は、前記回折領域とは異なる領域に対応した位置に設けられた複数のミラーである構成であってもよい。

この構成によれば、複数のミラー各々の角度や曲率を調整することにより、第１の反射素子からの光を所望の方向に反射することができる。これにより、照明光の利用効率を更に高めることができる。また、光源から射出された光が回折光学素子へ入射することを妨げることがない。

また、前記第２の反射素子は、前記回折領域に対応した位置に開口部を有するミラーである構成であってもよい。

この構成によれば、回折領域に入射する光を遮断することなく、第１の反射素子からの光を回折領域に向かって反射させることができる。

また、前記回折光学素子と前記光変調素子との間に重畳光学系が配置されている構成であってもよい。

この構成によれば、回折光学素子から射出される複数の回折光を画像形成領域上で重畳させることができるため、画像形成領域に入射する照明光の強度分布の均一性を更に高めることができる。また、スペックルの発生を抑制するために回折光学素子を揺動させた場合であっても、画像形成領域を適切に照明することができる。

また、前記回折光学素子として、計算機合成ホログラムを用いてもよい。

この構成によれば、光変調素子に入射する光の強度分布及び形状を効率的に調整することができる。

また、前記光源として、複数の半導体レーザーを二次元的に配列したアレイ光源を用いてもよい。

この構成によれば、複数の半導体レーザーが二次元的に配列されたアレイ光源を用いて、更に高輝度・高出力な光を得ることができる。

また、前記光源と前記回折光学素子との間にコリメータ光学系が配置されている構成であってもよい。

この構成によれば、光源から射出された光を平行光に変換して回折光学素子に入射させることができる。

プロジェクターの概略構成を示す平面図である。 照明装置の概略構成を示す平面図である。 光変調装置に照明光が照射された状態を示す正面図である。 第１の反射素子の構成例を示す正面図である。 第２の反射素子の構成例を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

［プロジェクター］
先ず、図１に示すプロジェクター１００の一例について説明する。
なお、図１は、このプロジェクター１００の概略構成を示す平面図である。

このプロジェクター１００は、図１に示すように、スクリーン（被投射面）ＳＣＲ上にカラー映像（画像）を表示する投射型画像表示装置である。また、このプロジェクター１００は、光変調素子として、赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ、青色光ＢＬの各色光に対応した３つの液晶ライトバルブ（液晶パネル）を用いている。さらに、このプロジェクター１００は、照明装置の光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザー（レーザー光源）を用いている。

具体的に、このプロジェクター１００は、第１の色光である赤色光ＲＬを照射する第１の照明装置１０１Ｒと、第２の色光である緑色光ＧＬを照射する第２の照明装置１０１Ｇと、第３の色光である青色光ＢＬを照射する第３の照明装置１０１Ｂと、赤色光ＲＬが入射する光変調装置１０２Ｒと、緑色光ＧＬが入射する光変調装置１０２Ｇと、青色光ＢＬが入射する光変調装置１０２Ｂと、各光変調装置１０２Ｒ，光変調装置１０２Ｇ，光変調装置１０２Ｂにより変調された赤色光ＲＬ，緑色光ＧＬ，青色光ＢＬが入射する合成光学系１０３と、合成光学系１０３により合成された光（画像光）ＷＬが入射する投射光学系１０４とを概略備えている。

第１の照明装置１０１Ｒ、第２の照明装置１０１Ｇ及び第３の照明装置１０１Ｂは、光源として、それぞれ赤色光ＲＬ，緑色光ＧＬ，青色光ＢＬに対応したレーザー光を射出する半導体レーザー（レーザー光源）を用いる以外は、基本的に同じ構成を有している。そして、各照明装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂは、それぞれの色光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬが均一な照度分布を有するように調整した後、それぞれの色光（照明光）ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを、それぞれの色光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬに対応した光変調装置１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂに向かって照射する。

光変調装置１０２Ｒ、光変調装置１０２Ｇ及び光変調装置１０２Ｂは、光変調素子として、例えば透過型の液晶パネルを用いている。そして、各光変調装置１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂは、各色光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬに対応した画像情報に応じて、各色光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを変調した画像光を形成する。なお、液晶パネルの入射側及び射出側には、一対の偏光板（図示せず。）が配置されており、特定の方向の直線偏光の光のみを通過させる仕組みとなっている。

合成光学系１０３は、クロスダイクロイックプリズムからなり、各光変調装置１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂから射出された各色光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬに対応した画像光を合成し、この合成された画像光ＷＬを投射光学系１０４に向かって射出する。

投射光学系１０４は、投射レンズ群からなり、合成光学系１０３により合成された画像光ＷＬをスクリーンＳＣＲに向かって拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像（画像）が表示される。

［照明装置］
次に、照明装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂの具体的な構成について説明する。
照明装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂは、上述したように、それぞれの色光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬに対応した半導体レーザー（レーザー光源）を備える以外は、基本的に同じ構成を有している。

したがって、以下の説明では、第１の照明装置１０１Ｒ、第２の照明装置１０１Ｇ及び第３の照明装置１０１Ｂについては、図２に示す照明装置１０１として扱うものとする。また、光変調装置１０２Ｒ、光変調装置１０２Ｇ及び光変調装置１０２につては、図２に示す光変調装置１０２として扱うものとする。なお、図２は、この照明装置１０１の概略構成を示す平面図である。

図２に示す照明装置１０１は、複数の半導体レーザー２ａが配列されたアレイ光源２と、各半導体レーザー２ａから射出された光Ｌ１が入射するコリメータ光学系３と、コリメータ光学系３により平行光に変換された光Ｌ１が入射するアフォーカル光学系４と、アフォーカル光学系４によりサイズ（スポット径）が調整された光Ｌ１が入射する回折光学素子５と、回折光学素子５により回折された光（回折光）Ｌ２が入射する重畳光学系６とを概略備えている。そして、この重畳光学系６から射出された光が、照明光として光変調装置１０２に照射される。

アレイ光源２は、アフォーカル光学系４の光軸ａｘ１と直交する面内に複数の半導体レーザー２ａをアレイ状に並べることによって構成されている。また、各半導体レーザー２ａから射出されるレーザ光Ｌ１は、コヒーレントな直線偏光の光であり、互いに平行に射出される。

コリメータ光学系３は、各半導体レーザー２ａに対応してアレイ状に並んで配置された複数のコリメータレンズ３ａからなる。そして、各コリメータレンズ３ａにより平行光に変換されたレーザ光Ｌ１は、アフォーカル光学系４に入射される。

アフォーカル光学系４は、レンズ４ａ，レンズ４ｂから構成されている。そして、このアフォーカル光学系４によりサイズ（スポット径）が調整された光Ｌ１は、回折光学素子５に入射される。

回折光学素子５は、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）からなる。そして、この回折光学素子５は、１次回折光の回折効率が最大となるように設計されている。

なお、１次回折光には、＋１次回折光と−１次回折光とがあるが、回折光学素子５では、何れか一方の１次回折光の回折効率が最大となるように設計されている。また、ＣＧＨを用いた場合、この１次回折光の回折効率を９０％以上（理想的には１００％）とすることが可能である。

ここで、回折光学素子５には、アレイ光源２の各半導体レーザー２ａから射出された複数のレーザー光Ｌ１が入射する。このため、回折光学素子５からは、複数のレーザー光Ｌ１の本数に応じた数の複数の１次回折光が射出される。但し、図２では、２つの１次回折光を図示してある。また、各１次回折光の主光線は互いに平行である。したがって、本発明では、特に断りがない場合はこれら複数の１次回折光の束を１つの回折光Ｌ２として扱うものとする。また、この回折光Ｌ２の中心部での主光線の方向は、複数の１次回折光の束の中心を通り、且つ、各１次回折光の主光線と平行な方向とする。

また、回折光学素子５は、配光分布が全体として矩形状を為すと共に、この配光分布のアスペクト比が照明対象（光変調装置１０２の画像形成領域）のアスペクト比と一致するような回折光分布を生成する。これにより光変調装置１０２の矩形状を為す画像形成領域に対して、全体として矩形状を為す照明光を効率的に入射させることができる。

また、光Ｌ１を回折光学素子５に対して垂直に入射させることが好ましい。これにより、上述した回折光Ｌ２を得るためのＣＧＨの回折光学設計が容易となる。一方、回折光Ｌ２の中心部での主光線の方向は、光軸ａｘ１に対して傾いている。

重畳光学系６は、重畳レンズ６ａとフィールドレンズ６ｂとの２枚のレンズから構成されている。そして、重畳光学系６は、その光軸ａｘ２を回折光Ｌ２の中心部での主光線の方向と一致させた状態で配置されている。これにより、重畳光学系６による収差を小さくしながら、より均一な照度分布を有する照明光を照射することができる。

また、回折光Ｌ２の中心部での主光線の方向は、光軸ａｘ１に対して５〜２０°の角度θで傾いていることが好ましい。なお、この角度θは、図２において、光軸ａｘ２が光軸ａｘ１となす鋭角側の角度として表される。これにより、回折光学素子５から射出される回折光Ｌ２のうち、回折効率が最大となる１次回折光を重畳光学系６に対して効率的に入射させることができる。

そして、この重畳光学系６は、回折光学素子５からの複数の１次回折光を光変調装置１０２上で重畳する。

ところで、プロジェクター１００では、図３に示すように、回折光学素子５の製造上の公差を許容するため、光変調装置１０２の画像形成領域Ｓよりも広い領域を照射するような照明光を光変調装置１０２の画像形成領域Ｓに向かって照射している。したがって、画像光ＷＬの形成に寄与しない画像形成領域Ｓの外側の領域Ｓ’まで照明光Ｌ３が入射することになる。なお、図３は、光変調装置１０２に照明光Ｌ３が照射された状態を示す正面図である。

本発明を適用したプロジェクター１００では、図２に示すように、光変調装置１０２の画像形成領域Ｓよりも外側の領域Ｓ’に向かう光Ｌｓ’を有効利用するために、光Ｌｓ’を反射する第１の反射素子２１と、第１の反射素子２１からの光Ｌｒを画像形成領域Ｓに向かって反射する第２の反射素子２２とを備えた構成となっている。

なお、光Ｌｓ１は、回折光学素子５から射出されて画像形成領域Ｓに直接入射する光であり、光Ｌｓ２は、回折光学素子５から射出された後、第２の反射素子２２を介して画像形成領域Ｓに入射する光である。

具体的に、第１の反射素子２１としては、図４（ａ）に示すように、光変調装置１０２の入射面側の画像形成領域Ｓの周囲を囲む位置に複数のミラー２１ａを配置した構成を挙げることができる。この構成の場合、図２に示すように、画像形成領域Ｓに向かう光Ｌｓ１，Ｌｓ２を遮断することなく、複数のミラー２１ａによって画像形成領域Ｓよりも外側の領域Ｓ’に向かう光Ｌｓ’を反射することができる。さらに、複数のミラー２１ａ各々の角度や曲率を調整することにより、画像形成領域Ｓよりも外側の領域Ｓ’に向かう光Ｌｓ’を所望の方向に反射することができる。これにより、照明光の利用効率を更に高めることができる。

また、第１の反射素子２１は、上述した複数のミラー２１ａを配置した構成に限らず、図４（ｂ）に示すように、１つのミラー２１ｂを配置した構成を挙げることができる。この構成の場合、画像形成領域Ｓに対応した位置に開口部２１ｃを有するミラー２１ｂを光変調装置１０２の入射面側に配置する。これにより、図２に示すように、画像形成領域Ｓに向かう光Ｌｓ１，Ｌｓ２を遮断することなく、ミラー２１ｂによって画像形成領域Ｓよりも外側の領域Ｓ’に向かう光Ｌｓ’を反射することができる。

第２の反射素子２２は、図２に示すように、アレイ光源２から射出された光Ｌ１の回折光学素子５よりも上流側に設けられている。本実施形態においては、回折光学素子５は複数の回折領域５ａと複数の非回折領域５ｂとを備えている。アレイ光源２から射出された複数の光Ｌ１のうち一の光Ｌ１は、複数の回折領域５ａのうち一の回折領域５ａに入射する。また、第２の反射素子２２からの光も回折領域５ａに入射する。第１の反射素子２１からの光は非回折領域５ｂに入射する。

第１の反射素子２１からの光Ｌｒが非回折領域５ｂを通過するため、第１の反射素子２１からの光Ｌｒは回折することなく第２の反射素子２２に入射する。また、第２の反射素子２２は、非回折領域５ｂを通過した第１の反射素子２１からの光Ｌｒを回折領域５ａに向かって反射する。図２では、第２の反射素子２２によって反射された光を光Ｌｒ’として示している。

具体的に、第２の反射素子２２を複数のミラー２２ａで構成することができる。図５（ａ）に示すように、アレイ光源２から射出された光Ｌ１が回折領域５ａに入射することを妨げない位置に複数のミラー２２ａを配置する。この構成の場合、複数のミラー２２ａは、アレイ光源２から射出された光Ｌ１を遮断することなく、第１の反射素子２１からの光Ｌｒを回折領域５ａに向かって反射させることができる。さらに、複数のミラー２２ａ各々の角度や曲率を調整することにより、光Ｌｒ’を回折領域５ａに効率的に入射させることができる。また、ミラー２２ａは凹面（曲面）であるため、光Ｌｒ’を回折領域５ａに向かって集光させることができる。これにより、照明光の利用効率を更に高めることができる。

また、第２の反射素子２２としては、上述した複数のミラー２２ａを配置した構成に限らず、図５（ｂ）に示すように、１つのミラー２２ｂを配置した構成を挙げることができる。この構成の場合、アレイ光源２から射出された光Ｌ１が回折領域５ａに入射することを妨げない位置に開口部２２ｃを有するミラー２２ｂを配置する。これにより、アレイ光源２から射出された光Ｌ１が開口部２２ｃを通過すると共に、第１の反射素子２１からの光Ｌｒがミラー２２ｂによって回折領域５ａに向かって反射される。また、ミラー２２ｂは凹面（曲面）であるため、ミラー２２ｂで反射された光Ｌｒ’を複数の回折領域５ａに向かって効率的に反射させることができる。

第２の反射素子２２で反射された光Ｌｒ’は、回折領域５ａに入射し、回折光Ｌ２’として回折領域５ａから射出される。第２の反射素子２２は、回折光Ｌ２’の主光線が回折光Ｌ２の中心部での主光線と平行になるように、光Ｌｒ’を射出する。これにより、回折光学素子５から画像形成領域Ｓに直接向かう光Ｌｓ１と同様な角度分布を有する回折光Ｌ２’を画像形成領域Ｓに効率的に照射することができる。

なお、ミラー２２ａ，ミラー２２ｂの反射面を凸面としてもよい。この場合、ミラー２２ａ，ミラー２２ｂで反射された光Ｌｒ’を画像形成領域Ｓに向かって発散させることができる。また、ミラー２２ａ，ミラー２２ｂの反射面は平面でもよい。

以上のような構成を有するプロジェクター１００では、画像形成領域Ｓよりも外側の領域Ｓ’に向かう光Ｌｓ’を第１の反射素子２１及び第２の反射素子２２を用いて反射させながら、画像形成領域Ｓに向かう光Ｌｓ２として利用できるため、アレイ光源２から射出された光Ｌ１の利用効率を高めることができる。

また、このプロジェクター１００では、回折光学素子５から画像形成領域Ｓに直接向かう光Ｌｓ１と、第２の反射素子２２を介して画像形成領域Ｓに向かう光Ｌｓ２とを重畳させることができる。これにより、画像形成領域Ｓに入射する照明光の強度分布の均一性を高めることができる。また、上述した集光又は発散された光Ｌｓ２を画像形成領域Ｓに向かう光Ｌｓ１と重畳させることによって、画像形成領域Ｓに入射する照明光の強度分布の均一性を更に高めることができる。

第１の反射素子２１及び第２の反射素子２２を備えていないプロジェクターにおいては、回折光学素子から射出される回折光の数はアレイ光源２から射出される光Ｌ１の数と等しい。しかしながら、本発明においては、光Ｌｒ’の回折光学素子への入射位置が光Ｌ１の回折光学素子への入射位置と異なるように第２の反射素子２２を設計してあるため、回折光学素子から射出される回折光の数は光Ｌ１の数よりも多い。また、回折光学素子から射出される複数の回折光は、互いに異なる角度で画像形成領域Ｓに入射する。さらに、光Ｌ１と光Ｌｒ’とでは位相が異なっているため、干渉性が低い。したがって、本発明によれば、従来よりも多くのスペックルパターンを重畳させることができるため、スペックルを効果的に抑制することができる。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、光Ｌｒ’を回折領域５ａに入射させていたが、光Ｌｒ’を非回折領域５ｂに入射させてもよい。この場合、光Ｌｒ’は回折されずに画像形成領域Ｓに入射する。

また、上記実施形態では、複数の半導体レーザー２ａを配列したアレイ光源２を例示したが、照明装置１が備える光源については、このような構成に限らず、コヒーレントな直線偏光の光を射出するものであればよい。また、１つの半導体レーザーからなるものであってもよい。

また、上記実施形態では、３つの光変調装置１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを備えるプロジェクター１００を例示したが、１つの光変調装置でカラー映像（画像）を表示するプロジェクターに適用することも可能である。さらに、光変調装置としては、上述した液晶パネルに限らず、例えばデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ：米国テキサスインツルメンツ社の登録商標）などを用いることもできる。

２…アレイ光源 ２ａ…半導体レーザー ３…コリメータ光学系 ３ａ…コリメータレンズ ４…アフォーカル光学系 ４ａ，４ｂ…アフォーカルレンズ ５…回折光学素子（ＣＧＨ） ６…重畳光学系 ６ａ…重畳レンズ ６ｂ…フィールドレンズ ２１…第１の反射素子 ２２…第２の反射素子 １００…プロジェクター １０１，１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ…照明装置 １０２，１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ…光変調装置 １０３…合成光学系 １０４…投射光学系 ＳＣＲ…スクリーン

Claims (13)

1. 光源と、
   前記光源から射出された光が入射する回折光学素子と、
   前記回折光学素子から射出された回折光が入射する光変調素子と、
   前記回折光学素子から射出された回折光のうち、前記光変調素子の画像形成領域よりも外側の領域に向かう光を反射する第１の反射素子と、
   前記光源から射出された光の前記回折光学素子よりも上流側に設けられ、前記第１の反射素子からの光を反射する第２の反射素子と、
   前記光変調素子により変調された光を投射する投射光学系と、を備え、
   前記第２の反射素子から射出された光は、前記回折光学素子を介して前記画像形成領域に入射することを特徴とするプロジェクター。
2. 前記回折光学素子は、前記画像形成領域に向かう光を回折する回折領域と、前記第１の反射素子からの光を回折させずに通過させる非回折領域とを有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記第２の反射素子は、前記非回折領域を通過した前記第１の反射素子からの光を前記回折領域に向かって反射することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
4. 前記光源から射出された光と前記回折光学素子とによって形成される回折光の主光線が、前記第２の反射素子からの光と前記回折光学素子とによって形成される回折光の主光線と平行であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のプロジェクター。
5. 前記第２の反射素子は、その反射面が曲面からなることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のプロジェクター。
6. 前記第１の反射素子は、前記光変調素子の入射面側の前記画像形成領域の周囲を囲む位置に配置された複数のミラーであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のプロジェクター。
7. 前記第１の反射素子は、前記光変調素子の入射面側に配置されたミラーであり、前記画像形成領域に対応した位置に開口部を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のプロジェクター。
8. 前記第２の反射素子は、前記回折領域とは異なる領域に対応した位置に設けられた複数のミラーであることを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載のプロジェクター。
9. 前記第２の反射素子は、前記回折領域に対応した位置に開口部を有するミラーであることを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載のプロジェクター。
10. 前記回折光学素子と前記光変調素子との間に重畳光学系が配置されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載のプロジェクター。
11. 前記回折光学素子として、計算機合成ホログラムを用いることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載のプロジェクター。
12. 前記光源として、複数の半導体レーザーを二次元的に配列したアレイ光源を用いることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載のプロジェクター。
13. 前記光源と前記回折光学素子との間にコリメータ光学系が配置されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載のプロジェクター。

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