JP2015036726A - 照明装置、投射装置及び投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1波長域の第1光および前記第1波長域とは異なる第2波長域の第2光を射出する照射装置と、
前記照射装置からの前記第1光及び前記第2光を回折する回折光学素子と、
頂部を形成する一対の主面と、前記頂部に対向して前記一対の主面間を延びる底部と、を有するプリズムであって、前記第1光及び前記第2光が前記一対の主面を通過するように配置されたプリズムと、を備え、
前記プリズムの前記頂部と前記底部とを結ぶ方向および前記回折光学素子の法線方向の両方と直交する方向からの観察において、前記回折光学素子へ入射する前記第1光及び前記第2光は、前記回折光学素子の法線方向に進み或いは前記プリズムの前記頂部の側から前記底部の側へ向かうように前記回折光学素子の法線方向に対して一方の側へ傾斜した方向に進み、前記回折光学素子で回折された前記第1光及び前記第2光は、前記回折光学素子の法線方向に対して前記一方の側へ回折前よりも大きな角度で傾斜した方向に進む。
前記第2プリズムの前記頂部と前記底部とを結ぶ方向は、前記プリズムの前記頂部と前記底部とを結ぶ方向と交差し、
前記第2プリズムの前記頂部と前記底部とを結ぶ方向および前記回折光学素子の法線方向の両方と直交する方向からの観察において、前記回折光学素子へ入射する前記第1光及び前記第2光は、前記回折光学素子の法線方向に進み或いは前記第2プリズムの前記頂部の側から前記底部の側へ向かうように前記回折光学素子の法線方向に対して一方の側へ傾斜した方向に進み、前記回折光学素子で回折された前記第1光及び前記第2光は、前記回折光学素子の法線方向に対して前記一方の側へ回折前よりも大きな角度で傾斜した方向に進むようにしてもよい。
上述した本発明による照明装置のいずれかと、
前記照明装置からのコヒーレント光によって照明される位置に配置された空間光変調器と、を備える。
上述した本発明による投射装置のいずれかと、
前記空間光変調器上に得られる変調画像を投影されるスクリーンと、を備える。
d×sinθx=λ ・・・式(a)
式(a)中におけるdは、回折光学素子21の凹凸面21aをなす単位構造の配列ピッチであり、θxは、回折光学素子21の法線方向ndに沿って当該回折光学素子21に入射した光の回折角度であり、λは、回折光学素子21で回折される光の波長である。回折光学素子21の回折角度θxは、回折される光の波長に応じて変化する。すなわち、回折光学素子21では、長波長の光の方が大きく進路を変更するようになる。そして、第1光の波長を第1波長域λ1として、第2光の波長を第2波長域λ2とすると、同一方向から回折光学素子21に入射した第1波長域λ1の第1光および第2波長域λ2の第2光は、次の式(b)で表される角度Δθxだけずれた方向に回折されることになる。
Δθx=sin−1(λ1/d)−sin−1(λ2/d) ・・・式(b)
θy=(n−1)×θa ・・・式(c)
式(c)中におけるnは、プリズム31の屈折率であり、θaは、頂角32の角度の値(すなわち、一対の主面33a,33bの相対傾斜角度の値)である。一方、θyは、プリズム31への入射光とプリズム31からの出射光との光路がなす角度の値であり、プリズム31を透過する前後における光路のずれの大きさを表している。ただし、波長に応じて、プリズム31の屈折率nは変化する。一般に、短波長の光に対する屈折率が高くなる。このため、プリズム31では、短波長の光の方が大きく進路を変更するようになる。そして、第1光の波長を第1波長域λ1として、第2光の波長を第2波長域λ2とすると、同一方向からプリズム31に入射した第1光および第2光は、次の式(d)で表される角度Δθyだけずれた方向に向けて当該プリズム31から出射する。
Δθy=(nλ2−nλ1)×θa ・・・式(d)
12 照明装置
13 照明装置
14 照明装置
19 光路補正手段
21 回折光学素子
21a 凹凸面
31 プリズム、第1プリズム
32 頂角
32a 稜線
33a 主面
33b 主面
34 底部
35 頂部
41 第2プリズム
42 頂角
42a 稜線
43b 主面
43c 主面
44 底部
45 頂部
51 照射装置
54 照射装置
61 光源
61a 光源
61b 光源
61c 合成デバイス
64 走査デバイス
66 ミラーデバイス
66a 反射面
67 偏向素子
70 投射装置
72 空間光変調器
74 投射光学系
80 投射型表示装置
82 スクリーン
Claims (8)
- 第1波長域の第1光および前記第1波長域とは異なる第2波長域の第2光を射出する照射装置と、
前記照射装置からの前記第1光及び前記第2光を回折する回折光学素子と、
頂部を形成する一対の主面と、前記頂部に対向して前記一対の主面間を延びる底部と、を有するプリズムであって、前記第1光及び前記第2光が前記一対の主面を通過するように配置されたプリズムと、を備え、
前記プリズムの前記頂部と前記底部とを結ぶ方向および前記回折光学素子の法線方向の両方と直交する方向からの観察において、前記回折光学素子へ入射する前記第1光及び前記第2光は、前記回折光学素子の法線方向に進み或いは前記プリズムの前記頂部の側から前記底部の側へ向かうように前記回折光学素子の法線方向に対して一方の側へ傾斜した方向に進み、前記回折光学素子で回折された前記第1光及び前記第2光は、前記回折光学素子の法線方向に対して前記一方の側へ回折前よりも大きな角度で傾斜した方向に進む、照明装置。 - 前記照射装置は、前記第1光の平行光束を射出し且つ前記第2光の平行光束を射出する、請求項1に記載の照明装置。
- 前記照射装置は、前記プリズムおよび前記回折光学素子のうちの前記第1光及び前記第2光の光路における上流側に位置した一方上を走査するように、前記第1光及び前記第2光を照射する、請求項1に記載の照明装置。
- 前記第1光及び前記第2光は、前記プリズムおよび前記回折光学素子のうちの前記第1光及び前記第2光の光路における上流側に位置した前記一方上の各位置に、一定の方向に沿って入射する、請求項3に記載された照明装置。
- 前記プリズムおよび前記回折光学素子のうちの前記第1光及び前記第2光の光路における上流側に位置した前記一方上の各位置に入射した前記第1光は、それぞれ、その後に前記回折光学素子で回折されて互いに少なくとも一部分において重なる領域を照明し、
前記プリズムおよび前記回折光学素子のうちの前記第1光及び前記第2光の光路における上流側に位置した前記一方上の各位置に入射した前記第2光は、それぞれ、その後に前記回折光学素子で回折されて互いに前記一部分において重なる領域を照明する、請求項3または4に記載の照明装置。 - 頂部を画成する一対の主面と、前記頂部に対向して前記一対の主面間を延びる底部と、を有する第2プリズムであって、前記第1光及び前記第2光が前記一対の主面を通過するように配置された第2プリズム、をさらに備え、
前記第2プリズムの前記頂部と前記底部とを結ぶ方向は、前記プリズムの前記頂部と前記底部とを結ぶ方向と交差し、
前記第2プリズムの前記頂部と前記底部とを結ぶ方向および前記回折光学素子の法線方向の両方と直交する方向からの観察において、前記回折光学素子へ入射する前記第1光及び前記第2光は、前記回折光学素子の法線方向に進み或いは前記第2プリズムの前記頂部の側から前記底部の側へ向かうように前記回折光学素子の法線方向に対して一方の側へ傾斜した方向に進み、前記回折光学素子で回折された前記第1光及び前記第2光は、前記回折光学素子の法線方向に対して前記一方の側へ回折前よりも大きな角度で傾斜した方向に進む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置からのコヒーレント光によって照明される位置に配置された空間光変調器と、を備える、投射装置。 - 請求項7に記載の投射装置と、
前記空間光変調器上に得られる変調画像を投影されるスクリーンと、を備える、投射型表示装置。
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