JP2017083900A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直線偏光を射出する固体光源52と、固体光源52から射出された直線偏光を円偏光または楕円偏光に変換する複屈折素子60と、複屈折素子60から射出された光を拡散する拡散素子70と、拡散素子70から射出された拡散光を第1の偏光方向に偏光した第1の偏光光と第2の偏光方向に偏光した第2の偏光光とに分離し、該第1の偏光光の偏光方向を該第2の偏光方向に変換して射出する偏光変換素子93と、を備えている。
【選択図】図1
Description
これに対し、本発明のプロジェクターでは、固体光源と複屈折素子との間の光路上に、固体光源から射出された直線偏光を平行化して複屈折素子に入射させる光学手段が設けられているため、複屈折素子に対して概ね垂直に直線偏光が入射する。よって、当該直線偏光を所望の偏光状態に変換することができ、照度ムラの発生を確実に抑制することができる。
これに対し、本発明のプロジェクターでは、拡散素子と複屈折素子との間の光路上に、拡散素子から射出された拡散光を平行化して複屈折素子に入射させる光学手段が設けられているため、複屈折素子に対して概ね垂直に拡散光が入射する。よって、拡散光を所望の偏光状態に変換することができ、照度ムラの発生を確実に抑制することができる。
あるいは、前記プロジェクターにおいて、前記複屈折素子は、光学軸の方向が前記複屈折素子に入射した前記直線偏光の偏光方向に対して−45°以上+45°以下の角度に設定されたλ/4板であることが望ましい。
本発明のプロジェクターの一実施形態について、図1から図5を参照して説明する。
本実施形態においては、プロジェクター1000として光変調素子で生成された画像情報を含む色光を投写光学系を介してスクリーン(被投写面)上に投写する投写型のプロジェクターを例に挙げて説明する。
図3(a)、図3(b)は、第1固体光源52の概略構成を示す模式図である。図3(c)は、第1基台51上に設置された複数の第1固体光源52の設置状態を示す平面図である。なお、図3(a)では、簡略化のために、第1基台51に設置されている複数の第1固体光源52のうち1個の第1固体光源52を図示している。
本実施形態においては、λ/2板60の光学軸と第1固体光源52から射出される光の偏光方向とのなす角度が22.5°程度に設定されている。そのため、第1固体光源52から射出された直線偏光はλ/2板60によって円偏光または楕円偏光に変換される。なお、λ/2板60の光学軸と第1固体光源52から射出される光の偏光方向とのなす角度θは、22.5°に限らず、−45°以上+45°以下に設定されていればよい。
これに対し、本発明のプロジェクター1000では、第1光源アレイ50とλ/2板60との間の光路上に、第1コリメーターレンズアレイ53が設けられているため、λ/2板60に対して概ね垂直に直線偏光が入射する。よって、当該直線偏光を所望の偏光状態に変換することができ、照度ムラの発生を確実に抑制することができる。
よって、表示品質の高い画像表示が可能となる。
図5(a)は、比較例のプロジェクター(第1光源アレイと回転拡散板との間の光路上にλ/2板が設けられていないことにより、偏光変換素子の光入射面に入射するS偏光成分とP偏光成分の割合が大きく異なっている構成)の照明像を示す図である。
図5(b)は、本実施形態のプロジェクター1000において複屈折素子としてλ/4板を用い、λ/4板の光学軸の方向を直線偏光の偏光方向に対して45°をなす方向に配置した構成の照明像を示す図である。
図5(c)は、本実施形態のプロジェクター1000において複屈折素子としてλ/2板60を用い、λ/2板の光学軸の方向を直線偏光の偏光方向に対して概ね22.5°をなす方向に配置するとともに、その光学軸の方向をスクリーン上の照度ムラが最も少なくなるように微調整した構成の照明像を示す図である。
図6は、図2に対応した、本発明の第2実施形態に係るプロジェクター1001の光学系を示す概略図である。
これに対し、本発明のプロジェクター1001では、回転拡散板70とλ/2板61との間の光路上に、第1ピックアップ光学系80が設けられているため、λ/2板61に対して概ね垂直に直線偏光が入射する。よって、当該直線偏光を所望の偏光状態に変換することができ、照度ムラの発生を確実に抑制することができる。
図7は、図6に対応した、本発明の第3実施形態に係るプロジェクター1002の光学系を示す概略図である。
なお、図7においては、便宜上、第2光源アレイ10、ダイクロイックミラー22などの部材の図示を省略している。
図8は、図2に対応した、本発明の第4実施形態に係るプロジェクター1003の光学系を示す概略図である。
図9は、図2に対応した、本発明の第5実施形態に係るプロジェクター2000の光学系を示す概略図である。
そのため、偏光変換素子93の一部の領域からは相対的に大きい強度の光が射出され残りの一部の領域からは相対的に小さい強度の光が射出されることが抑制される。よって、照度ムラの発生を抑制することができ表示品質に優れたプロジェクター2000を提供することができる。
(第1変形例)
(第2変形例)
上記の課題を解決するため、本発明のプロジェクターは、直線偏光を射出する固体光源と、前記固体光源から射出された前記直線偏光を円偏光または楕円偏光に変換する複屈折素子と、前記複屈折素子から射出された光を拡散する拡散素子と、前記拡散素子から射出された拡散光を第1の偏光方向に偏光した第1の偏光光と第2の偏光方向に偏光した第2の偏光光とに分離し、該第1の偏光光の偏光方向を該第2の偏光方向に変換して射出する偏光変換素子と、を備えていることを特徴とする。
Claims (11)
- 直線偏光を射出する固体光源と、
前記固体光源から射出された前記直線偏光を円偏光または楕円偏光に変換する複屈折素子と、
前記複屈折素子から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子から射出された拡散光を第1の偏光方向に偏光した第1の偏光光と第2の偏光方向に偏光した第2の偏光光とに分離し、該第1の偏光光の偏光方向を該第2の偏光方向に変換して射出する偏光変換素子と、を備えているプロジェクター。 - 前記固体光源と前記複屈折素子との間の光路上に、前記固体光源から射出された前記直線偏光を平行化して前記複屈折素子に入射させる光学手段が設けられている請求項1に記載のプロジェクター。
- 直線偏光を射出する固体光源と、
前記固体光源から射出された前記直線偏光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子から射出された拡散光を円偏光または楕円偏光に変換する複屈折素子と、
前記複屈折素子から射出された光を第1の偏光方向に偏光した第1の偏光光と第2の偏光方向に偏光した第2の偏光光とに分離し、該第1の偏光光の偏光方向を該第2の偏光方向に変換して射出する偏光変換素子と、を備えているプロジェクター。 - 前記拡散素子と前記複屈折素子との間の光路上に、前記拡散素子から射出された前記拡散光を平行化して前記複屈折素子に入射させる光学手段が設けられている請求項3に記載のプロジェクター。
- 前記複屈折素子は、光学軸の方向が前記複屈折素子に入射した前記直線偏光の偏光方向に対して−45°以上+45°以下の角度に設定されたλ/2板である請求項1ないし4のいずれか一項に記載のプロジェクター。
- 前記複屈折素子は、光学軸の方向が前記複屈折素子に入射した前記直線偏光の偏光方向に対して−45°以上+45°以下の角度に設定されたλ/4板である請求項1ないし4のいずれか一項に記載のプロジェクター。
- 前記複屈折素子に入射する光の入射位置を移動させる移動手段が設けられている請求項1ないし6のいずれか一項に記載のプロジェクター。
- 第1の直線偏光を射出する第1の固体光源と、
第2の直線偏光を射出する第2の固体光源と、
前記第1の固体光源から射出された第1の直線偏光および前記第2の固体光源から射出された第2の直線偏光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子から射出された拡散光を第1の偏光方向に偏光した第1の偏光光と第2の偏光方向に偏光した第2の偏光光とに分離し、該第1の偏光光の偏光方向を該第2の偏光方向に変換して射出する偏光変換素子と、を備えるプロジェクター。 - 前記偏光変換素子は偏光分離膜を備え、
前記拡散光のうち前記第1の固体光源から射出された成分は、前記偏光分離膜に対する入射面と0°の角をなす方向に偏光した光を主としてなり、
前記拡散光のうち前記第2の固体光源から射出された成分は、前記偏光分離膜に対する入射面と90°の角をなす方向に偏光した光を主としてなる請求項8に記載のプロジェクター。 - 前記偏光変換素子は偏光分離膜を備え、
前記拡散光のうち前記第1の固体光源から射出された成分は、前記偏光分離膜に対する入射面と45°の角をなす方向に偏光した光を主としてなり、
前記拡散光のうち前記第2の固体光源から射出された成分は、前記偏光分離膜に対する入射面と45°の角をなす方向に偏光した光を主としてなる請求項8に記載のプロジェクター。 - 前記第1の固体光源の配置数と前記第2の固体光源の配置数とが概ね等しい請求項8ないし10のいずれか一項に記載のプロジェクター。
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