JP2015092280A - 照明装置及びプロジェクター - Google Patents
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Abstract
Description
このように本発明の照明装置によれば、スペックルの発生を抑制しつつスペックルのパターンを時間的に変動させることで、スペックルノイズを抑制している。そのため、単にスペックルの表示される位置を変動させてスペックルノイズを抑制する特許文献1の構成に比べて、スペックルノイズを抑制する効果が高い。
図1は、本発明の第1実施形態に係るプロジェクター1000の光学系を示す模式図である。なお、図1において、符号100axは照明光軸(照明装置1から色分離導光光学系200に向けて射出される光の光軸)である。なお、光軸とは、光学系において、系全体を透過する光束の代表となる仮想的な光線を指すものとする。
集光レンズ24は、青色光を略集光した状態でディフューザー25に入射させる。
駆動装置42は、第1波長選択反射層41に対して第1波長選択反射層41の厚み方向に振動を付与する圧電素子(ピエゾ素子)42を含む。圧電素子42の振動の振幅は時間的に変動する。圧電素子42を駆動させるときは、第1波長選択反射層41の反射面41s1の法線方向と平行に所定の振動数で、不規則な振幅の大きさで駆動させる。すると、第1波長選択反射層41の反射面41s1の形状が圧電素子42の駆動時間内において時間的に不規則に変化する。
反射ミラー240,250は、ダイクロイックミラー220を透過した青色光成分を反射する。
そのため、第1の光によって発生するスペックルノイズを抑制しつつ3種類の光を合成可能な光合成光学系を簡単な構成で実現することができる。
また、この構成によれば、第1の光が赤色光であることに加えて、第2の光が青色光であり第3の光が緑色光である。このような色選択により、最も比視感度の高い緑色光は、レーザー光でないためスペックルが生じず、次に比視感度の高い赤色光は、反射系となるためスペックルの低減効果が大きくなる。
図6は、本発明の第2実施形態に係る照明装置2を示す模式図である。
図6に示すように、本実施形態に係る照明装置2は、上述の光合成光学系80に替えて光合成光学系80Aを備えている点、で上述の第1実施形態に係る照明装置1と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図1と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図8は、本発明の第3実施形態に係る照明装置3を示す模式図である。
図8に示すように、本実施形態に係る照明装置3は、上述の第3光源ユニット30に替えて第3光源ユニット30Aを備えている点、上述の光合成光学系80Aに替えて光合成光学系80Bを備えている点、で上述の第2実施形態に係る照明装置2と異なっている。
その他の点は上述の構成と同様であるので、図6と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9は、本発明の第4実施形態に係る照明装置4を示す模式図である。
図9に示すように、本実施形態に係る照明装置4は、光合成光学系80(第2波長選択反射層50)と照明光学系100(インテグレータ光学系110)との間の第1の光の光路上にディフューザー(第2光拡散部)90が配置されている点で上述の第1実施形態に係る照明装置1と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図1と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図10は、本発明の第5実施形態に係る照明装置5を示す模式図である。
図10に示すように、本実施形態に係る照明装置5は、上述のディフューザー(第2光拡散部)90に替えてディフューザー90Aが配置されている点で上述の第4実施形態に係る照明装置4と異なっている。すなわち、本実施形態の照明装置5においては、ディフューザー90Aが振動式の構成となっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図9と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
ディフューザー90Aは、第2波長選択反射層50から射出された光を拡散して拡散光を生成し、射出端面から射出させる。ディフューザー90Aから射出された拡散光はインテグレータ光学系110に入射する。
図11は、本発明の第6実施形態に係る照明装置6を示す模式図である。
図11に示すように、本実施形態に係る照明装置6は、上述の第3光源ユニット30に替えて第3光源ユニット30Bを備えている点、上述の光合成光学系80に替えて光合成光学系80Cを備えている点、で上述の第1実施形態に係る照明装置1と異なっている。
その他の点は上述の構成と同様であるので、図1と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
ーザー(第1光拡散部)、21a…第2光源、16,26,36…コリメート光学系、3
1a…第3光源、35a…蛍光体層、41…ダイクロイックミラー(第1波長選択反射層
)、41s1…反射面、42,72a,72b,72c,72d…駆動装置、50…ダイ
クロイックプリズム(第2波長選択反射層)、60…ダイクロイックミラー(第3波長選
択反射層)、80,80A,80B,80C…光合成光学系、90,90A…ディフュー
ザー(第2光拡散部)、400R,400G,400B…液晶光変調装置(光変調装置)、
600…投写光学系、1000…プロジェクター
上記の課題を解決するため、本発明の他の態様の照明装置は、第1の光を射出する第1光源と、第2の光を射出する第2光源と、前記第1光源により射出された前記第1の光を少なくとも反射させる反射ミラーを有するとともに、前記第2光源により射出された前記第2の光を前記反射ミラーによって反射された第1の光と合成する光合成光学系と、前記反射ミラーの反射面の形状が波打つように前記反射ミラーの反射面の形状を時間的に変動させる駆動装置と、を備え、少なくとも前記第1光源は前記第1の光としてレーザー光を射出するレーザー光源であることを特徴とする。
Claims (13)
- 第1の光を射出する第1光源と、
第2の光を射出する第2光源と、
前記第1光源により射出された前記第1の光を少なくとも反射させる反射ミラーを有するとともに、前記第2光源により射出された前記第2の光を前記反射ミラーによって反射された第1の光と合成する光合成光学系と、
前記反射ミラーの反射面の形状が波打つように前記反射ミラーの反射面の形状を時間的に変動させる駆動装置と、
を備え、
少なくとも前記第1光源は前記第1の光としてレーザー光を射出するレーザー光源であることを特徴とする照明装置。 - 前記第1光源と前記反射ミラーとの間の前記第1の光の光路上には、
前記第1光源により射出された前記第1の光を拡散する第1光拡散部と、
前記第1光拡散部により拡散された第1の光を平行化して前記反射ミラーに入射させるコリメート光学系と、が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 前記第1光拡散部は、回転基板の回転方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
- 前記反射ミラーにより反射された第1の光の光路上には、当該第1の光を拡散する第2光拡散部が配置されていることを特徴とする請求項2または3に記載の照明装置。
- 前記駆動装置は、前記反射ミラーに対して前記反射ミラーの厚み方向に振動を付与する圧電素子を含み、
前記圧電素子の振動の振幅は時間的に変動することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記圧電素子は前記反射ミラーの周辺に互いに異なる位置に複数配置されており、
各圧電素子の振動の振幅は、時間的に変動する大きさが互いに異なっていることを特徴とする請求項5に記載の照明装置。 - 前記反射ミラーは、前記第2光源により射出された前記第2の光を自身によって反射された第1の光の反射方向と同じ方向に透過させる第1波長選択反射層であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の照明装置。
- 第3の光を射出する第3光源を備え、
前記光合成光学系は、前記第1波長選択反射層により合成された前記第1の光及び前記第2の光を反射し、前記第3光源により射出された前記第3の光を透過して、前記第1の光と前記第2の光と前記第3の光とを合成する第2波長選択反射層を備えることを特徴とする請求項7に記載の照明装置。 - 前記光合成光学系は、前記第1光源により射出された前記第1の光を反射し、前記第2光源により射出された前記第2の光を透過して、前記第1の光と前記第2の光とを合成する第3波長選択反射層と、
前記第3波長選択反射層により合成された前記第1の光及び前記第2の光を反射する前記反射ミラーと、
を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の照明装置。 - 第3の光を射出する第3光源を備え、
前記反射ミラーは、前記3波長選択反射層により合成された前記第1の光及び前記第2の光を反射し、前記第3光源により射出された前記第3の光を透過して、前記第1の光と前記第2の光と前記第3の光とを合成することを特徴とする請求項9に記載の照明装置。 - 前記第3光源は、励起光を射出する励起光源と、前記励起光源により射出された前記励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層と、を備え、
前記第3の光として前記蛍光を射出することを特徴とする請求項8または10に記載の照明装置。 - 前記第1の光は赤色光であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の照明装置。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載の照明装置と、
前記照明装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
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