JP5626406B2 - 光学装置およびプロジェクタ - Google Patents
光学装置およびプロジェクタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5626406B2 JP5626406B2 JP2013115925A JP2013115925A JP5626406B2 JP 5626406 B2 JP5626406 B2 JP 5626406B2 JP 2013115925 A JP2013115925 A JP 2013115925A JP 2013115925 A JP2013115925 A JP 2013115925A JP 5626406 B2 JP5626406 B2 JP 5626406B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- unit
- polarization
- reflecting
- incident
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
請求項12の発明による光学装置は、入射光を第1偏光の光と第2偏光の光とに分離して出射する偏光分離部と、前記偏光分離部から出射された前記第1偏光の光を前記偏光分離部へ反射する第1反射部と、前記第1反射部と前記偏光分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された光を反射する第1部分反射部と、前記第1反射部と前記偏光分離部との間に配置され、前記第1偏光の光を前記第2偏光の光に変換する第1変換部と、前記第1反射部によって反射され前記偏光分離部へ入射された、前記第1変換部によって変換された前記第2偏光の光を前記偏光分離部へ反射する第2反射部と、前記第2反射部と前記偏光分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された光を反射する第2部分反射部と、前記第2反射部と前記偏光分離部との間に配置され、前記第2偏光の光を前記第1偏光の光に変換する第2変換部とを備えることを特徴とする。
請求項13の発明によるプロジェクタは、レーザー光源と、請求項1〜12のいずれか一項に記載の光学装置とを備え、前記光学装置は、前記レーザー光源から出射された光が入射されることを特徴とする。
に低減する。図1の例では、2つの光路長を得る構成を2段並べることによって、スペックルノイズのコントラストを1/2に低減する。スペックル低減装置200の詳細につい
ては後述する。
<第1ブロックの構成>
スペックル低減装置200(図1)の1段目に相当する第1ブロックについて説明する。図2において、第1のPBS201の上下にそれぞれ反射ミラー202および反射ミラー204が配設されている。第1のPBS201の上側では、第1のPBS201と反射ミラー202との間に部分反射ミラー206および1/4波長板203が配される。部分反射ミラー206には、たとえば無偏光ハーフミラーを用いることにより、偏光方向の違いに起因して反射率(透過率)に差異が生じないようにする。無偏光ハーフミラーは、透過率と反射率とが50:50でなくてもよく、たとえば、30:70でも60:40でもよい。部分反射ミラー206と反射ミラー202の間隔はΔd1である。一方、第1のPBS201の下側では該第1のPBS201と反射ミラー204との間に1/4波長板205のみが配される。
Δd1≧Lc/2 (1)
コヒーレント長Lcは、次式(2)で近似できる。
Lc=λ2/Δλ (2)
ただし、光源光の主波長をλ、波長幅をΔλとする。
スペックル低減装置200(図1)の2段目に相当する第2ブロックについて説明する。第1のPBS201と第2のPBS221は同一である。第2のPBS221の上下にも、それぞれ反射ミラー222および反射ミラー224が配設されている。第2のPBS221の上側では、第2のPBS221と反射ミラー222との間に部分反射ミラー226および1/4波長板223が配される。部分反射ミラー226には、上述した無偏光ハーフミラーを用いる。偏光方向の違いに起因して反射率(透過率)に差異が生じないようにするためである。部分反射ミラー226と反射ミラー222の間隔はΔd3である。本実施形態ではΔd1≠Δd3とする。一方、第2のPBS221の下側では該第2のPBS221と反射ミラー224との間に1/4波長板225のみが配される。第1のPBS201と第2のPBS221との間には、1/2波長板211が配される。
Δd3≧Lc/2 (3)
コヒーレント長Lcは、上式(2)で近似できる。
へ再入射する。部分反射ミラー206ではさらに、入射光の一部が再度反射する。このため、該部分反射ミラー206と反射ミラー202との間で反射が繰り返されながら、多重反射光が第1のPBS201の上面から第1のPBS201へ再入射する。このように反射を繰り返し生じさせることにより、インコヒーレントな光が増加する。
(1)スペックル低減装置は、入射光を偏光分離部201aで第1成分光(S偏光成分)と第2成分光(P偏光成分)とに分離し、該第1成分光(S偏光成分)と該第2成分光(
P偏光成分)とをそれぞれ異なる方向へ射出するPBS201と、PBS201から射出された第1の成分光(S偏光成分)を反射してPBS201へ再入射させる反射ミラー202と、反射ミラー202とPBS201との間に配され、反射ミラー202との間で再入射させる光を多重反射させる部分反射ミラー206と、部分反射ミラー206とPBS201との間に配され、再入射させる光を第2成分光(P偏光成分)へ変換する1/4波長板203と、再入射後にPBS201から射出された第2成分光(P偏光成分)を反射してPBS201へ再々入射させる反射ミラー204と、反射ミラー204とPBS201との間に配され、再々入射させる光を第1成分光(S偏光成分)へ変換する1/4波長板205とを備え、分離後の第2成分光(P偏光成分)と再々入射後の第1成分光(S偏光成分)とを同一方向へ射出するようにした。これにより、異なる光路長を得てスペックルを低減させるスペックル低減装置を小型化できる。
図3は、変形例1の場合のスペックル低減装置の光学系を例示する図である。図2の場合と比べて、第1のPBS201の下側において1/4波長板205と反射ミラー204との間に部分反射ミラー207が配される。部分反射ミラー207は、上述した無偏光ハーフミラーを用いることによって偏光方向の違いに起因して反射率(透過率)に差異が生じないようにする。部分反射ミラー207と反射ミラー202の間隔はΔd2である。
Δd2≧Lc/2 (4)
また、間隔Δd4は、光源光のコヒーレント長Lcとの間で次式(5)が成立するようにする。
Δd4≧Lc/2 (5)
コヒーレント長Lcは、上式(2)で近似できる。
第1ブロックと第2ブロックとで反射ミラー等を共通に構成してもよい。図4は、変形例2の場合のスペックル低減装置の光学系を例示する図である。図2と比べて、反射ミラー202A、反射ミラー204A、部分反射ミラー206A、1/4波長板203A、および1/4波長板205Aを、それぞれ第1ブロックと第2ブロックとで一体化構成する
点において相違する。部分反射ミラー206Aと反射ミラー202Aの間隔はΔd1である。
図5は、変形例3の場合のスペックル低減装置の光学系を例示する図である。図4と比べて、さらに部分反射ミラー207Aを第1ブロックと第2ブロックとで共用する点において相違する。部分反射ミラー207Aと反射ミラー204Aの間隔はΔd2である。
図2に例示した第2ブロックの構成を、第1ブロックの構成に対して光軸Axの回りに略90度回転させてもよい。この理由は、第1のPBS201の右側面から射出する光の偏光方向を、第2ブロックの第2のPBSの偏光分離面に対して略90度傾けるためである。図6は、変形例4の場合のスペックル低減装置の光学系を例示する図である。
図3に例示した第2ブロックの構成を、第1ブロックの構成に対して光軸Axの回りに略90度回転させてもよい。この理由は、第1のPBS201の右側面から射出する光の偏光方向を、第2ブロックの第2のPBSの偏光分離面に対して略90度傾けるためである。図7は、変形例5の場合のスペックル低減装置の光学系を例示する図である。
図2に例示した第1ブロックの構成と、図3に例示した第2ブロックの構成とを組み合わせてもよく、図3に例示した第1ブロックの構成と、図2に例示した第2ブロックの構成とを組み合わせてもよい。
上述した説明では、スペックル低減装置200として複数の光路長を得る構成を2段並べる例を説明したが、3段または4段並べる構成にしてもよい。この理由は、第2ブロックの第2のPBS221の右側面から射出する光の偏光方向を、第3ブロックの第3のPBSの偏光分離面に対して略45度傾けるためである。図8は、変形例7の場合のスペックル低減装置の光学系を例示する図である。
上述した説明では、各PBSの端面と1/4波長板および反射ミラー(または部分反射ミラー)とを離して配設する例を説明したが、1/4波長板および反射ミラー(または部分反射ミラー)を各PBS端面と接するように配置しても構わない。
スペックル低減装置200における偏光分離素子としてPBSを用いる例を説明したが、ワイヤーグリッドを用いて構成してもよい。
プロジェクタのライトバルブとして反射型表示素子500を用いる例を説明したが、透過型の表示素子を用いる構成にしてもよい。また、反射型表示素子500としてDMDを用いる例を説明したが、MEMS(微小電気機械システム)ミラー素子や反射型液晶表示素子を用いる構成にしてもよい。
以上の説明ではプロジェクタに搭載する照明光学系を例に説明したが、顕微鏡の照明光学系や、ステッパー露光装置における照明光学系にも適用することができる。
200…スペックル低減装置
201、221…PBS
202、204、222、224、202A、204A…反射ミラー
203、205、223、225、203A、205A…1/4波長板
206、207、226、227、206A、207A…部分反射ミラー
211…1/2波長板
300…集光光学系
401、402…全反射プリズム
500…反射型表示素子
600…投射光学系
700…スクリーン
Claims (13)
- 入射光を第1偏光である第1光束と第2偏光である第2光束とに分離して出射する第1分離部と、
前記第1分離部から出射された前記第1光束を前記第1分離部へ反射する第1反射部と、
前記第1反射部と前記第1分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された前記第1光束を反射する第1部分反射部と、
前記第1反射部によって反射され前記第1分離部へ入射された前記第1光束を、前記第1分離部へ反射する第2反射部と、
前記第2反射部と前記第1分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された前記第1光束を反射する第2部分反射部とを備える
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置において、
前記第1分離部は、前記第2反射部によって反射され前記第1分離部に入射された前記第1光束と前記第2光束とを前記入射光が入射された面とは異なる面から出射する
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光学装置において、
前記第1部分反射部は、前記第1分離部から出射された前記第1光束を前記第1分離部へ反射する
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項3に記載の光学装置において、
前記第2部分反射部は、前記第1反射部によって反射され前記第1分離部から出射された前記第1光束を前記第1分離部へ反射する
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記第1反射部と前記第1分離部との間に配置され、前記第1偏光を前記第2偏光に変換する第1変換部と、
前記第2反射部と前記第1分離部との間に配置され、前記第2偏光を前記第1偏光に変換する第2変換部とを備える
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項5に記載の光学装置において、
前記第1変換部は、前記第1分離部から出射された前記第1偏光の前記第1光束が前記第1変換部に入射され、前記第1反射部によって反射された前記第1光束が前記第1変換部に入射されることにより、前記第1偏光の前記第1光束を前記第2偏光に変換させる
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記第1光束は、前記第1反射部と前記第1部分反射部との間で多重反射され、前記第2反射部と前記第2部分反射部との間で多重反射される
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記第1反射部と前記第1部分反射部との間の第1空気換算長は前記入射光のコヒーレント長の半分より長い
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記第1分離部から出射された前記第1偏光である前記第1光束と前記第2偏光である前記第2光束とを分離して出射する第2分離部と、
前記第2分離部から出射された前記第2光束を前記第2分離部へ反射する第3反射部と、
前記第3反射部と前記第2分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された前記第2光束を反射する第3部分反射部と、
前記第3反射部によって反射され前記第2分離部へ入射された前記第2光束を、前記第2分離部へ反射する第4反射部と、
前記第4反射部と前記第2分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された前記第2光束を反射する第4部分反射部とを備える
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項5または請求項6に記載の光学装置において、
前記第1分離部から出射された、前記第1偏光である前記第1光束を前記第2偏光に変換し、前記第2偏光である前記第2光束を前記第1偏光に変換する第3変換部と、
前記第3変換部から出射された、前記第2偏光である前記第1光束と前記第1偏光である前記第2光束とを分離して出射する第2分離部と、
前記第2分離部から出射された前記第2光束を前記第2分離部へ反射する第3反射部と、
前記第3反射部と前記第2分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された前記第2光束を反射する第3部分反射部と、
前記第3反射部によって反射され前記第2分離部へ入射された前記第2光束を、前記第2分離部へ反射する第4反射部と、
前記第4反射部と前記第2分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された前記第2光束を反射する第4部分反射部と、
前記第3反射部と前記第2分離部との間に配置され、前記第1偏光を前記第2偏光に変換する第4変換部と、
前記第4反射部と前記第2分離部との間に配置され、前記第2偏光を前記第1偏光に変換する第5変換部とを備える
ことを特徴とする光学装置。 - 請求項10に記載の光学装置において、
前記第1部分反射部と前記第3部分反射部、および前記第2部分反射部と前記第4部分反射部とがそれぞれ一体化構成されている
ことを特徴とする光学装置。 - 入射光を第1偏光の光と第2偏光の光とに分離して出射する偏光分離部と、
前記偏光分離部から出射された前記第1偏光の光を前記偏光分離部へ反射する第1反射部と、
前記第1反射部と前記偏光分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された光を反射する第1部分反射部と、
前記第1反射部と前記偏光分離部との間に配置され、前記第1偏光の光を前記第2偏光の光に変換する第1変換部と、
前記第1反射部によって反射され前記偏光分離部へ入射された、前記第1変換部によって変換された前記第2偏光の光を前記偏光分離部へ反射する第2反射部と、
前記第2反射部と前記偏光分離部との間に配置され、所定の透過率を有し、入射された光を反射する第2部分反射部と、
前記第2反射部と前記偏光分離部との間に配置され、前記第2偏光の光を前記第1偏光の光に変換する第2変換部とを備える
ことを特徴とする光学装置。 - レーザー光源と、
請求項1〜12のいずれか一項に記載の光学装置とを備え、
前記光学装置は、前記レーザー光源から出射された光が入射される
ことを特徴とするプロジェクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013115925A JP5626406B2 (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 光学装置およびプロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013115925A JP5626406B2 (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 光学装置およびプロジェクタ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010219080A Division JP5327174B2 (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | スペックル低減装置およびプロジェクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013238858A JP2013238858A (ja) | 2013-11-28 |
JP5626406B2 true JP5626406B2 (ja) | 2014-11-19 |
Family
ID=49763877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013115925A Active JP5626406B2 (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 光学装置およびプロジェクタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5626406B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2565134B2 (ja) * | 1994-06-06 | 1996-12-18 | 日本電気株式会社 | 照明光学装置 |
US6956878B1 (en) * | 2000-02-07 | 2005-10-18 | Silicon Light Machines Corporation | Method and apparatus for reducing laser speckle using polarization averaging |
JP4245041B2 (ja) * | 2006-11-27 | 2009-03-25 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置及びプロジェクタ |
-
2013
- 2013-05-31 JP JP2013115925A patent/JP5626406B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013238858A (ja) | 2013-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106019616B (zh) | 光斑减少装置以及投影仪 | |
US10904498B2 (en) | Light source apparatus, projector, and light source module | |
JP6413498B2 (ja) | 照明装置およびプロジェクター | |
US9170424B2 (en) | Illumination unit and display | |
JP2004151133A (ja) | 画像表示装置における照明光学装置及び画像表示装置 | |
JP7081327B2 (ja) | 光源装置及びプロジェクター | |
JP2018194819A (ja) | 光源装置および投写型映像表示装置 | |
US9175826B2 (en) | Illuminating unit and display | |
JP2021096322A (ja) | 光源装置およびプロジェクター | |
JP2010256494A (ja) | 照明装置及び投写型映像表示装置 | |
JP2013117668A (ja) | スペックル低減装置、プロジェクタ、およびスペックル低減装置の製造方法 | |
JP5327174B2 (ja) | スペックル低減装置およびプロジェクタ | |
JP2007033676A (ja) | 偏光変換光学素子、光変調モジュール及び投射型画像表示装置 | |
JP5626406B2 (ja) | 光学装置およびプロジェクタ | |
JP5321558B2 (ja) | スペックル低減装置およびプロジェクタ | |
JP5105804B2 (ja) | プロジェクタおよび投射方法 | |
JP2019028085A (ja) | 光源装置、照明装置およびプロジェクター | |
JP4382434B2 (ja) | 投写型表示装置の偏光光源装置 | |
JP4382503B2 (ja) | 投写型表示装置の光源装置と投写型表示装置 | |
JP6862904B2 (ja) | 光源装置およびプロジェクター | |
JP4835160B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP2006337428A (ja) | 照明光学系、光学エンジン及び投射型映像表示装置 | |
JP5105733B2 (ja) | 照明装置とそれを備えたプロジェクタ | |
JP2022059237A (ja) | 光源装置およびプロジェクター | |
JP2005115113A (ja) | 画像投影光学系 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140408 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140521 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140902 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140915 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5626406 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |