JP2020126170A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
Description
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。
本実施形態に係るプロジェクターは、スクリーン上にカラー画像を表示する投射型画像表示装置である。本実施形態に係るプロジェクターは、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などのレーザー光源を用いている。
図1に示すように、プロジェクター1は、照明装置100と、光変調装置200と、投射光学装置300と、を備える。プロジェクター1において、照明装置100から射出される照明光の照明光軸を光軸AXとする。なお、以下の説明において必要に応じてXYZ直交座標系を用いて説明する。Z軸はプロジェクターの上下に沿う軸であり、X軸とは光軸AXと平行な軸であり、Y軸はX軸およびZ軸に直交する軸である。
続いて、照明装置100の具体的な構成について説明する。
図2は照明装置の概略構成を示す斜視図である。図2に示すように、照明装置100は、光源ユニット110と、レーザー光用インテグレーター60Aと、蛍光用インテグレーター60Bと、偏光変換ユニット70と、遮光部材90と、重畳レンズ74と、を備えている。
図3に示すように、第1光源装置111は、レーザー光源10と、ホモジナイザー11と、集光レンズ12と、拡散板13と、ピックアップレンズ14とを有する。
このようにして、第1光源装置111は、レーザー光からなる赤色光RLをレーザー光用インテグレーター60Aの第1インテグレーター61に向けて射出するようになっている。
このようにして、第4光源装置114は、レーザー光からなる青色光BLをレーザー光用インテグレーター60Aの第4インテグレーター64に向けて射出するようになっている。
レーザー光用インテグレーター60A、蛍光用インテグレーター60B、偏光変換ユニット70および遮光部材90を経由した照明光WAは、赤色光RL、第1緑色光GL1、第2緑色光GL2および青色光BLが互いに交わらない状態のままで重畳レンズ74に入射する。
図9は、光変調装置の画素構造を示す平面図である。図9に示すように、光変調装置200は、複数の画素201を有している。各画素201は、第1のサブ画素201R、第2のサブ画素201B、第3のサブ画素201G1および第4のサブ画素201G2から構成される。以下、第1のサブ画素201R、第2のサブ画素201B、第3のサブ画素201G1および第4のサブ画素201G2を、単にサブ画素201R,201B,201G1,201G2と簡略して示すこともある。
図10および図11に示すように、本実施形態の光変調装置200は、光入射側の表面にマイクロレンズアレイ80が一体に設けられている。なお、マイクロレンズアレイ80は光変調装置200と別体でも良い。なお、図10は第1のサブ画素201Rおよび第4のサブ画素201G2における断面構成を示し、図11は第2のサブ画素201Bおよび第3のサブ画素201G1における断面構成を示す。
具体的には、図10に示すようにマイクロレンズアレイ80に入射した赤色光RLは、複数のマイクロレンズ80aによって複数の微小光束RrLに分割される。また、マイクロレンズアレイ80に入射した第2緑色光GL2は、複数のマイクロレンズ80aによって複数の微小光束GgL2に分割される。
上記実施形態のプロジェクター1では、レーザー光を射出する光源装置として、第1光源装置111および第4光源装置114を備える場合を例に挙げたが、第1光源装置111および第4光源装置114の一方のみ備える構成でもよい。また、蛍光を射出する光源装置として、第2光源装置112および第3光源装置113を備える場合を例に挙げたが、第2光源装置112および第3光源装置113の一方のみを備える構成でもよい。すなわち、光源ユニット110は、第1光源装置111および第4光源装置114の一方と、第2光源装置112および第3光源装置113の一方とから構成されていてもよい。この場合、レーザー光用インテグレーター60Aおよび蛍光用インテグレーター60Bはそれぞれ1つのインテグレーターから構成され、偏光変換ユニット70は1つの偏光変換素子から構成され、光変調装置200の各画素201は2つのサブ画素から構成されることになる。
Claims (8)
- レーザー光を射出するレーザー光源装置と、
蛍光体を含み、蛍光を射出する蛍光光源装置と、
前記レーザー光が入射するレーザー光用インテグレーターと、
前記蛍光が入射する蛍光用インテグレーターと、
前記レーザー光用インテグレーターおよび前記蛍光用インテグレーターの後段に設けられ、前記レーザー光及び前記蛍光が入射する重畳レンズと、
前記重畳レンズから射出した前記レーザー光及び前記蛍光が入射し、複数のサブ画素からなる画素を複数含む光変調装置と、
前記複数の画素に対応して設けられた複数のマイクロレンズを含むマイクロレンズアレイと、
前記光変調装置から射出される光を投射する投射光学装置と、を備え、
前記レーザー光用インテグレーターは、複数の第1小レンズを有する第1マルチレンズアレイを含み、
前記蛍光用インテグレーターは、複数の第2小レンズを有する第2マルチレンズアレイを含み、
前記第1マルチレンズアレイにおけるレンズ分割数は、前記第2マルチレンズアレイにおけるレンズ分割数よりも多い
プロジェクター。 - 前記第1マルチレンズアレイは、第1の光入射側マルチレンズアレイと、前記第1の光入射側マルチレンズアレイに対応するように配置された第1の光射出側マルチレンズアレイとを含み、
前記第2マルチレンズアレイは、第2の光入射側マルチレンズアレイと、前記第2の光入射側マルチレンズアレイに対応するように配置された第2の光射出側マルチレンズアレイとを含む
請求項1に記載のプロジェクター。 - 前記第1の光入射側マルチレンズアレイ上に形成される前記レーザー光のスポット形状は長手方向を有しており、
前記第2の光入射側マルチレンズアレイにおいて、前記長手方向のレンズ分割数は短手方向のレンズ分割数よりも多い
請求項2に記載のプロジェクター。 - 前記蛍光用インテグレーターにおける光射出側と前記重畳レンズとの間に設けられた偏光変換素子をさらに備える
請求項1から3のいずれか一項に記載のプロジェクター。 - 前記レーザー光源装置は、第1のレーザー光を射出する第1のレーザー光源装置と、第2のレーザー光を射出する第2のレーザー光源装置と、を含み、
前記蛍光光源装置は、第1の蛍光を射出する第1の蛍光光源装置と、第2の蛍光を射出する第2の蛍光光源装置と、を含み、
前記レーザー光用インテグレーターは、前記第1のレーザー光が入射する第1のレーザー光用インテグレーターと、前記第2のレーザー光が入射する第2のレーザー光用インテグレーターと、を含み、
前記蛍光用インテグレーターは、前記第1の蛍光が入射する第1の蛍光用インテグレーターと、前記第2の蛍光が入射する第2の蛍光用インテグレーターと、を含む
請求項1から4のいずれか一項に記載のプロジェクター。 - 前記第1のレーザー光と、前記第2のレーザー光と、前記第1の蛍光と、前記第2の蛍光とは、前記重畳レンズの異なる位置にそれぞれ入射する
請求項5に記載のプロジェクター。 - 前記複数のサブ画素は、第1のサブ画素、第2のサブ画素、第3のサブ画素および第4のサブ画素を含み、
前記第1のレーザー光は、前記マイクロレンズを透過して前記第1のサブ画素に入射し、
前記第2のレーザー光は、前記マイクロレンズを透過して前記第2のサブ画素に入射し、
前記第1の蛍光は、前記マイクロレンズを透過して前記第3のサブ画素に入射し、
前記第2の蛍光は、前記マイクロレンズを透過して前記第4のサブ画素に入射する
請求項6に記載のプロジェクター。 - 前記第1のレーザー光は赤色光であり、
前記第2のレーザー光は青色光であり、
前記第1の蛍光及び前記第2の蛍光は緑色光である
請求項5から7のいずれか一項に記載のプロジェクター。
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