JP5772143B2 - 照明装置、投射型表示装置および直視型表示装置 - Google Patents
照明装置、投射型表示装置および直視型表示装置 Download PDFInfo
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Description
1.第1の実施の形態(前段のフライアイレンズへの入射光の輝度分布を傾斜させた例)
2.第2の実施の形態(前段のフライアイレンズにおけるセル配置をずらした例)
3.第3の実施の形態(照明光学系内にアナモルフィックレンズを設けた例)
4.第4の実施の形態(照明光学系内に光路分岐素子を設けた例)
5.第5の実施の形態(照明光学系内にアナモルフィックレンズおよび光路分岐素子の双方を設けた例)
6.第1〜第5の実施の形態に共通の変形例
変形例1(空間変調素子として反射型の素子を用いた例)
変形例2(照明光学系内に1つの光源のみを設けた例)
変形例3(光源内のチップを光軸に対して傾斜配置させた例)
その他の変形例(各実施の形態等の組み合わせ、およびリアプロジェクション表示装置への適用例等)
[プロジェクタ1の全体構成]
図1(A),(B)は、本発明の第1の実施の形態に係るプロジェクタ(プロジェクタ1)の概略構成を表すものである。なお、このプロジェクタ1が、本発明の「投射型表示装置」の一具体例に相当する。図1(A)はプロジェクタ1を上から(y軸方向から)見たときの構成例を表し、図1(B)はプロジェクタ1を横から(x軸方向から)見たときの構成例を表す。また、図2(A),(B)は、図1のプロジェクタ1内の光路の一例を表すものである。図2(A)は、プロジェクタ1を上から(y軸方向から)見たときの光路の一例を表し、図2(B)はプロジェクタ1を横から(x軸方向から)見たときの光路の一例を表す。
照明光学系1Aは、空間変調素子60の照明範囲60A(被照射面)を照射する光束を供給するものである。なお、必要に応じて、照明光学系1Aの光が通過する領域上に、何らかの光学素子が設けられていてもよい。例えば、照明光学系1Aの光が通過する領域上に、照明光学系1Aからの光のうち可視光以外の光を減光するフィルタなどが設けられていてもよい。
光源10A,10B,10Cは、それぞれ、例えば、図3(A),(B)〜図5(A),(B)に示したように、固体発光素子11と、固体発光素子11を支持するパッケージ12(固体発光素子11を実装するための基材)とを有している。換言すると、ここでは、各光源10A,10B,10Cは、固体発光素子11を基材上に支持するパッケージとなっている。固体発光素子11は、単一もしくは複数の点状、または単一もしくは複数の非点状の発光スポットからなる光射出領域から光を発するようになっている。固体発光素子11は、例えば、図3(A),(B)に示したように、所定の波長帯の光を発する単一のチップ11Aからなっていてもよいし、例えば、図4(A),(B)および図5(A),(B)に示したように、同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップ11Aからなっていてもよい。固体発光素子11が複数のチップ11Aからなる場合には、それらのチップ11Aは、例えば、図4(A),(B)に示したように、横方向に一列に配置されていたり、例えば、図5(A),(B)に示したように、横方向および縦方向に格子状に配置されていたりする。固体発光素子11に含まれるチップ11の数は、光源10A,10B,10Cごとに異なっていてもよいし、全ての光源10A,10B,10Cで互いに等しくなっていてもよい。
ここで、図3(A),(B)〜図6(A),(B)では、チップ11Aが上面発光型の素子となっている場合を例示したが、チップ11Aは、以下説明するような端面発光型の素子であってもよい。その場合には、光源10A,10B,10Cは、それぞれ、例えば、図7(A),(B)〜図12(A),(B),(C)に示したように、ステム13とキャップ14とによって囲まれた内部空間に、1または複数の端面発光型のチップ11Aからなる固体発光素子11が収容されたキャンタイプの形態となっている。換言すると、ここでは、各光源10A,10B,10Cは、固体発光素子11を内蔵したパッケージとなっている。
次に、本実施の形態のプロジェクタ1の特徴部分について説明する。
まず、本実施の形態では、光源10A,10B,10C全体として、チップ11Aの少なくとも1つがLD(例えば半導体レーザ等)によって構成されている。したがって、例えば図14に示したように、このLDからなるチップ11Aにおける発光スポット11Bから発せられるレーザ光では、ファーフィールドパターン(FFP)が急峻な輝度分布形状を示している。換言すると、このレーザ光では、FFPの形状が円形(等方的)ではなく、非等方的(ここでは楕円形)となっている(図14中の符号P10参照)。
θ=tan-1[hFEL1V/(hFEL1H×nH)]
hFEL1H:フライアイレンズ40Aの1つのセル41の第1の方向のサイズ
hFEL1V:フライアイレンズ40Aの1つのセル41の第2の方向のサイズ
nH:フライアイレンズ40Aにおける第1の方向に沿ったセル41の数(セル数)
また、本実施の形態では、光源10A,10B,10Cのうちの少なくとも1つの光源(第1光源)において、LDからなるチップ11Aにおける発光スポット11Bが複数設けられている場合に、以下のように構成されていることが望ましい。すなわち、まず、各発光スポット11Bから発せられる光におけるFFPの短軸方向がそれぞれ、前述した光学部材(ここではインテグレータ40)の光軸(ここではz軸方向)と直交する面内(ここではxy面内)における短軸方向(ここではy軸方向)と略一致(好ましくは一致)しているのが望ましい。換言すると、上記した第1光源において、各発光スポット11Bから発せられる光のFFPの短軸方向が、プロジェクタ1の装置外形(例えば矩形状の筐体)における短軸方向と略一致(好ましくは一致)しているのが望ましい。また、上記した第1光源が互いに異なる2以上の波長帯の光を発する光源である場合には、各発光スポット11Bから発せられる光のFFPの長軸方向が、これらの2以上の波長帯間で互いに略一致(好ましくは一致)しているのが望ましい。
更に、本実施の形態では、フライアイレンズ40Aの各セル41によってフライアイレンズ40Bに形成される各光源像Sのサイズがフライアイレンズ40Bの1つのセル42のサイズを超えない大きさとなるように、カップリングレンズ20A,20B,20Cの焦点距離と、フライアイレンズ40A、40Bの焦点距離とが設定されていることが好ましい。これを式で表すと、以下の式(1)〜(3)のようになる。また、これを模式的に表すと、図18のようになる。この図18には、フライアイレンズ40A,40Bの各セルが1以外の縦横比(アスペクト比)を有している場合が例示されている。なお、図18については後に詳述する。
h1=P1×(fFEL/fCL1)≦hFEL2…(1)
h2=P2×(fFEL/fCL2)≦hFEL2…(2)
h3=P3×(fFEL/fCL3)≦hFEL2…(3)
ここで、
h1:光源10Aの光によって形成される光源像S(光源像S1)のサイズ
h2:光源10Bの光によって形成される光源像S(光源像S2)のサイズ
h3:光源10Cの光によって形成される光源像S(光源像S3)のサイズ
P1:光源10Aに含まれる固体発光素子11の光射出領域のサイズ
P2:光源10Bに含まれる固体発光素子11の光射出領域のサイズ
P3:光源10Cに含まれる固体発光素子11の光射出領域のサイズ
fFEL:フライアイレンズ40A,40Bの焦点距離
fCL1:カップリングレンズ20Aの焦点距離
fCL2:カップリングレンズ20Bの焦点距離
fCL3:カップリングレンズ20Cの焦点距離
hFEL2:フライアイレンズ40Bの1つのセル42のサイズ
h1=W1×(fFEL/fCL1)≦hFEL2…(4)
h2=W2×(fFEL/fCL2)≦hFEL2…(5)
h3=W3×(fFEL/fCL3)≦hFEL2…(6)
ここで、
W1:光源10Aに含まれる固体発光素子11のサイズ
W2:光源10Bに含まれる固体発光素子11のサイズ
W3:光源10Cに含まれる固体発光素子11のサイズ
h1H=P1H×(fFELH/fCL1H)≦hFEL2H…(7)
h2H=P2H×(fFELH/fCL2H)≦hFEL2H…(8)
h3H=P3H×(fFELH/fCL3H)≦hFEL2H…(9)
h1V=P1V×(fFELV/fCL1V)≦hFEL2V…(10)
h2V=P2V×(fFELV/fCL2V)≦hFEL2V…(11)
h3V=P3V×(fFELV/fCL3V)≦hFEL2V…(12)
ここで、
h1H:光源10Aの光によって形成される光源像S(光源像S1)の第1の方向(例えば横方向)のサイズ
h2H:光源10Bの光によって形成される光源像S(光源像S2)の第1の方向(例えば横方向)のサイズ
h3H:光源10Cの光によって形成される光源像S(光源像S3)の第1の方向(例えば横方向)のサイズ
h1V:光源10Aの光によって形成される光源像S(光源像S1)の、第1の方向と直交する第2の方向(例えば縦方向)のサイズ
h2V:光源10Bの光によって形成される光源像S(光源像S2)の、第1の方向と直交する第2の方向(例えば縦方向)のサイズ
h3V:光源10Cの光によって形成される光源像S(光源像S3)の、第1の方向と直交する第2の方向(例えば縦方向)のサイズ
P1H:光源10Aに含まれる固体発光素子11の光射出領域の、第1の方向またはそれに対応する方向のサイズ
P2H:光源10Bに含まれる固体発光素子11の光射出領域の、第1の方向またはそれに対応する方向のサイズ
P3H:光源10Cに含まれる固体発光素子11の光射出領域の、第1の方向またはそれに対応する方向のサイズ
P1V:光源10Aに含まれる固体発光素子11の光射出領域の、第2の方向またはそれに対応する方向のサイズ
P2V:光源10Bに含まれる固体発光素子11の光射出領域の、第2の方向またはそれに対応する方向のサイズ
P3V:光源10Cに含まれる固体発光素子11の光射出領域の、第2の方向またはそれに対応する方向のサイズ
fFELH:フライアイレンズ40A,40Bの第1の方向の焦点距離
fFELV:フライアイレンズ40A,40Bの第2の方向の焦点距離
fCL1H:カップリングレンズ20Aの、第1の方向またはそれに対応する方向の焦点距離
fCL2H:カップリングレンズ20Bの、第1の方向またはそれに対応する方向の焦点距離
fCL3H:カップリングレンズ20Cの、第1の方向またはそれに対応する方向の焦点距離
fCL1V:カップリングレンズ20Aの、第2の方向またはそれに対応する方向の焦点距離
fCL2V:カップリングレンズ20Bの、第2の方向またはそれに対応する方向の焦点距離
fCL3V:カップリングレンズ20Cの、第2の方向またはそれに対応する方向の焦点距離
hFEL2H:フライアイレンズ40Bの1つのセル42の第1の方向のサイズ
hFEL2V:フライアイレンズ40Bの1つのセル42の第2の方向のサイズ
hFEL1H/hFEL1V=H/V…(13)
ここで、
hFEL1H:フライアイレンズ40Aの1セルの第1の方向のサイズ
hFEL1V:フライアイレンズ40Aの1セルの第2の方向のサイズ
H:照明範囲60Aの第1の方向のサイズ
V:照明範囲60Aの第2の方向のサイズ
加えて、本実施の形態では、カップリングレンズ20A,20B,20Cに入射する光のビームサイズが20A,20B,20Cのサイズを超えない大きさとなるように、カップリングレンズ20A,20B,20Cの焦点距離および開口数が設定されていることが好ましい。これを式で表すと、以下の式(14)〜(16)のようになる。
φCL1=2×fCL1×NA1≦hCL1…(14)
φCL2=2×fCL2×NA2≦hCL2…(15)
φCL3=2×fCL3×NA3≦hCL3…(16)
ここで、
φCL1:カップリングレンズ20Aに入射する光のビームサイズ
φCL2:カップリングレンズ20Bに入射する光のビームサイズ
φCL3:カップリングレンズ20Cに入射する光のビームサイズ
NA1:カップリングレンズ20Aの開口数
NA2:カップリングレンズ20Bの開口数
NA3:カップリングレンズ20Cの開口数
hCL1:カップリングレンズ20Aのサイズ
hCL2:カップリングレンズ20Bのサイズ
hCL3:カップリングレンズ20Cのサイズ
φCL1H=2×fCL1H×NA1H≦hCL1H…(17)
φCL2H=2×fCL2H×NA2H≦hCL2H…(18)
φCL3H=2×fCL3H×NA3H≦hCL3H…(19)
φCL1V=2×fCL1V×NA1V≦hCL1V…(20)
φCL2V=2×fCL2V×NA2V≦hCL2V…(21)
φCL3V=2×fCL3V×NA3V≦hCL3V…(22)
ここで、
φCL1H:カップリングレンズ20Aに入射する光の、第1の方向(例えば横方向)またはそれに対応する方向のビームサイズ
φCL2H:カップリングレンズ20Bに入射する光の、第1の方向(例えば横方向)またはそれに対応する方向のビームサイズ
φCL3H:カップリングレンズ20Cに入射する光の、第1の方向(例えば横方向)またはそれに対応する方向のビームサイズ
φCL1V:カップリングレンズ20Aに入射する光の、第2の方向(例えば縦方向)またはそれに対応する方向のビームサイズ
φCL2V:カップリングレンズ20Bに入射する光の、第2の方向(例えば縦方向)またはそれに対応する方向のビームサイズ
φCL3V:カップリングレンズ20Cに入射する光の、第2の方向(例えば縦方向)またはそれに対応する方向のビームサイズ
NA1H:カップリングレンズ20Aの、第1の方向またはそれに対応する方向の開口数
NA2H:カップリングレンズ20Bの、第1の方向またはそれに対応する方向の開口数
NA3H:カップリングレンズ20Cの、第1の方向またはそれに対応する方向の開口数
NA1V:カップリングレンズ20Aの、第2の方向またはそれに対応する方向の開口数
NA2V:カップリングレンズ20Bの、第2の方向またはそれに対応する方向の開口数
NA3V:カップリングレンズ20Cの、第2の方向またはそれに対応する方向の開口数
hCL1H:カップリングレンズ20Aの、第1の方向またはそれに対応する方向のサイズ
hCL2H:カップリングレンズ20Bの、第1の方向またはそれに対応する方向のサイズ
hCL3H:カップリングレンズ20Cの、第1の方向またはそれに対応する方向のサイズ
hCL1V:カップリングレンズ20Aの、第2の方向またはそれに対応する方向のサイズ
hCL2V:カップリングレンズ20Bの、第2の方向またはそれに対応する方向のサイズ
hCL3V:カップリングレンズ20Cの、第2の方向またはそれに対応する方向のサイズ
次に、本実施の形態のプロジェクタ1の作用・効果について説明する。
図25は、第2の実施の形態に係るプロジェクタ(プロジェクタ3)の概略構成を表すものである。なお、このプロジェクタ3は、本発明の「投射型表示装置」の一具体例に相当する。ここで、図25(A)はプロジェクタ3を上から(y軸方向から)見たときの構成例を表し、図25(B)はプロジェクタ3を横から(x軸方向から)見たときの構成例を表す。
照明光学系3Aは、照明光学系1Aにおいて、一対のフライアイレンズ40A,40Bを有するインテグレータ40の代わりに、一対のフライアイレンズ40C,40Dを有するインテグレータ43を設けるようにしたものである。すなわち、照明光学系3Aは、照明光学系1Aにおけるフライアイレンズ40A,40Bの代わりに、以下説明するフライアイレンズ40C,40Dを備えている。なお、これらのフライアイレンズ40C,40Dは、互いに対応したセル41,42の配置構成を有していることから、以下ではフライアイレンズ40Cについて代表して説明する。
d=(hFEL1V/nH)
hFEL1V:フライアイレンズ40Cにおける1つのセル41の第2の方向のサイズ
nH:フライアイレンズ40Cにおける第1の方向に沿ったセル41の数(セル数)
このような構成からなる本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、LDからなるチップ11Aを含む光源から出射されるレーザ光が急峻な輝度分布形状を示す場合であっても、インテグレータ43において入射光の輝度むらが低減し易くなる。具体的には、例えば図28(A)に示したように、フライアイレンズ40Cにおいて、入射光の輝度分布Lindの形状を含む複数のセル41における光の重ね合わせ作用がなされる結果、例えば図28(B)に示したように、照明光および表示光における輝度むらが効果的に低減される。すなわち、本実施の形態においても、照明光および表示光における輝度むらを低減する(この例では輝度むらの発生を回避する)ことができ、表示画質を向上させることが可能となる。
図30は、第3の実施の形態に係るプロジェクタ(プロジェクタ4)の概略構成を表すものである。なお、このプロジェクタ4は、本発明の「投射型表示装置」の一具体例に相当する。ここで、図30(A)はプロジェクタ4を上から(y軸方向から)見たときの構成例を表し、図30(B)はプロジェクタ4を横から(x軸方向から)見たときの構成例を表す。
照明光学系4Aは、照明光学系1Aにおいて、光路合成素子30とインテグレータ40との間の光路上に、以下説明するアナモルフィックレンズ91を設けるようにしたものである。
本実施の形態では、例えば図32に示したように、アナモルフィックレンズ91において、フライアイレンズ40Aへの入射光における輝度分布形Lindの形状がその短軸方向に沿って広げられることにより、第1の実施の形態等と同様の作用および効果が得られる。すなわち、LDからなるチップ11Aを含む光源から出射されるレーザ光が急峻な輝度分布形状を示す場合であっても、インテグレータ40において入射光の輝度むらが低減し易くなる。これにより、例えば図33に示したように、本実施の形態においても、照明光および表示光における輝度むらを低減する(この例では輝度むらの発生を回避する)ことができ、表示画質を向上させることが可能となる。
図34は、第4の実施の形態に係るプロジェクタ(プロジェクタ5)の概略構成を表すものである。なお、このプロジェクタ5は、本発明の「投射型表示装置」の一具体例に相当する。ここで、図34(A)はプロジェクタ5を上から(y軸方向から)見たときの構成例を表し、図34(B)はプロジェクタ5を横から(x軸方向から)見たときの構成例を表す。
照明光学系5Aは、照明光学系1Aにおいて、光路合成素子30とインテグレータ40との間の光路上に、以下説明する光路分岐素子92を設けるようにしたものである。
本実施の形態では、例えば図37(A),(B)に示したように、光路分岐素子92において、フライアイレンズ40Aへの入射光の光路が、その輝度分布形Lindの形状の短軸方向に沿って複数に分岐されることにより、第1の実施の形態等と同様の作用および効果が得られる。すなわち、LDからなるチップ11Aを含む光源から出射されるレーザ光が急峻な輝度分布形状を示す場合であっても、インテグレータ40において入射光の輝度むらが低減し易くなる。これにより、本実施の形態においても、照明光および表示光における輝度むらを低減する(この例では輝度むらの発生を回避する)ことができ、表示画質を向上させることが可能となる。
図38は、第5の実施の形態に係るプロジェクタ(プロジェクタ6)の概略構成を表すものである。なお、このプロジェクタ6は、本発明の「投射型表示装置」の一具体例に相当する。ここで、図38(A)はプロジェクタ6を上から(y軸方向から)見たときの構成例を表し、図38(B)はプロジェクタ6を横から(x軸方向から)見たときの構成例を表す。
照明光学系6Aは、照明光学系1Aにおいて、光路合成素子30とインテグレータ40との間の光路上に、第4の実施の形態で説明した光路分岐素子92と、第3の実施の形態で説明したアナモルフィックレンズ91とを、光路合成素子30側からこの順に設けるようにしたものである。なお、他の構成については、第3および第4の実施の形態の照明光学系4A,5Aと同様となっている。
このような構成からなる本実施の形態では、上記第3および第4の実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、照明光および表示光における輝度むらを低減する(この例では輝度むらの発生を回避する)ことができ、表示画質を向上させることが可能となる。また、本実施の形態では、光路分岐素子92およびアナモルフィックレンズ91の双方を設けるようにしたので、輝度むらを更に効果的に低減することができ、更なる高画質化を図ることが可能となる。
続いて、上記第1〜第5の実施の形態に共通の変形例(変形例1〜3)について説明する。なお、これらの実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。また、以下の各変形例では、第1の実施の形態のプロジェクタ1(署名光学系1A)についての変形例を代表して説明するが、他の実施の形態(第2〜第5の実施の形態)のプロジェクタ3〜6(照明光学系3A,4A,5A,6A)についても同様の変形例を適用することが可能である。
図39(A),(B)は、変形例1に係るプロジェクタ(プロジェクタ7)の概略構成を表すものである。なお、このプロジェクタ7は、本発明の「投射型表示装置」の一具体例に相当する。ここで、図39(A)はプロジェクタ7を上から(y軸方向から)見たときの構成例を表し、図39(B)はプロジェクタ7を横から(x軸方向から)見たときの構成例を表す。
図40(A),(B)は、変形例2に係るプロジェクタ(プロジェクタ8)の概略構成を表すものである。なお、このプロジェクタ8は、本発明の「投射型表示装置」の一具体例に相当する。図40(A)はプロジェクタ8を上から(y軸方向から)見たときの構成例を表し、図40(B)はプロジェクタ8を横から(x軸方向から)見たときの構成例を表す。また、図41(A),(B)は、図20のプロジェクタ8内の光路の一例を表すものである。図41(A)は、プロジェクタ8を上から(y軸方向から)見たときの光路の一例を表し、図41(B)はプロジェクタ8を横から(x軸方向から)見たときの光路の一例を表す。
図42は、変形例3に係る光源(光源10A,10B,10C,10D)の断面構成例を表したものである。本変形例の光源では、これまで説明した光源とは異なり、以下のような構成となっている。すなわち、前述した第1光源(例えば、光源10A,10B,10C,10D)内において、LDからなる複数のチップ11Aのうちの少なくとも1つが、光軸Z1に対して傾斜配置されている。具体的には、ここでは、3つのチップ11A−1,11A−2,11A−3のうちの2つのチップ11A−1,11A−2がそれぞれ、第2光源の光軸Z1に対して傾斜配置されている。なお、残りのチップ11A−2はこれらとは異なり、この光軸Z1に対して平行配置されている。このため、チップ11A−2から発せられるレーザ光の光路は光軸Z1に対して平行となっている一方、チップ11A−1,11A−3から発せられるレーザ光の光路はそれぞれ、光軸Z1に対して傾斜された方向となっている。これにより本変形例では、光路変換(光路合成)後の各レーザ光の強度ピークを光軸Z1の方向に揃えることができる。
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
h=P×m≦hFEL2
m:上記の指向角変換素子と、フライアイレンズ40A(またはフライアイレンズ40C),40Bとからなる光学系の光学倍率
Claims (12)
- 単一または複数の発光スポットを含む光射出領域から光を発する固体発光素子を含む1または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と、
光路分岐素子と
を備え、
前記固体発光素子は、光を発する単一または複数のチップを含み、
前記1または複数の光源全体において、前記チップの少なくとも1つがレーザダイオードであり、
前記光学部材は、
前記固体発光素子側からの光が入射する第1のフライアイレンズと前記第1のフライアイレンズ側からの光が入射する第2のフライアイレンズとを含んで構成されると共に前記固体発光素子側から入射した光が照明する所定の照明範囲における光の照度分布を均一化するインテグレータを備え、
前記光路分岐素子は、前記レーザダイオードからなるチップを含む光源と前記第1のフライアイレンズとの間の光路上に配置されており、前記第1のフライアイレンズの入射面における入射光の光路をその輝度分布形状の短軸方向に沿って複数に分岐させる素子であり、
前記第1および第2のフライアイレンズはそれぞれ、複数のセルを有すると共に、前記第1のフライアイレンズにおける各セルが、互いに直交する第1および第2の方向の各々に沿って配列されており、
前記第1のフライアイレンズにおいて、
前記第2の方向に沿った各セルの位置が、前記第1の方向に沿って配置された複数のセル列のうちの少なくとも一部のセル列間で、互いに異なっている
照明装置。 - 前記レーザダイオードからなるチップを含む光源と前記第1のフライアイレンズとの間の光路上に、前記入射光の輝度分布形状をその短軸方向に沿って広げる光学素子を更に備えた
請求項1に記載の照明装置。 - 前記光学素子が、前記第2の方向の焦点距離と比べて前記第1の方向の焦点距離のほうが相対的に長くなっているアナモルフィックレンズを含む
請求項2に記載の照明装置。 - 前記光路分岐素子が、回折素子、ハーフミラーまたはプリズムを含む
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第1のフライアイレンズは、前記入射光の輝度分布形状の長軸方向と直交する方向に沿って、セル列間での位置ずれ構造を有している
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第2の方向に沿った各セルの位置が、前記第1の方向に沿った前記複数のセル列のうちの隣接するセル列間でそれぞれ、同じ向きにずれている
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記隣接するセル列間でのずれ量dについて、以下の関係式を満たす
請求項6に記載の照明装置。
d=(hFEL1y/nx)
hFEL1y:前記第1のフライアイレンズにおける1つのセルの前記第2の方向のサイズ
nx:前記第1のフライアイレンズにおける前記第1の方向に沿ったセル数 - 前記第1のフライアイレンズは、前記第2のフライアイレンズの略焦点位置に配置されており、
前記第2のフライアイレンズは、前記第1のフライアイレンズの略焦点位置に配置されている
請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記光学部材が、
前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する1または複数の指向角変換素子と、
前記指向角変換素子を透過した光が照明する前記所定の照明範囲における光の照度分布を均一化する前記インテグレータと
を有する請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の照明装置。 - 各光源は、前記固体発光素子を内蔵したパッケージ、または前記固体発光素子を基材上に支持するパッケージとなっている
請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の照明装置。 - 照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と
を備え、
前記照明光学系は、
単一または複数の発光スポットを含む光射出領域から光を発する固体発光素子を含む1または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と、
光路分岐素子と
を備え、
前記固体発光素子は、光を発する単一または複数のチップを含み、
前記1または複数の光源全体において、前記チップの少なくとも1つがレーザダイオードであり、
前記光学部材は、
前記固体発光素子側からの光が入射する第1のフライアイレンズと前記第1のフライアイレンズ側からの光が入射する第2のフライアイレンズとを含んで構成されると共に前記固体発光素子側から入射した光が照明する所定の照明範囲における光の照度分布を均一化するインテグレータを備え、
前記光路分岐素子は、前記レーザダイオードからなるチップを含む光源と前記第1のフライアイレンズとの間の光路上に配置されており、前記第1のフライアイレンズの入射面における入射光の光路をその輝度分布形状の短軸方向に沿って複数に分岐させる素子であり、
前記第1および第2のフライアイレンズはそれぞれ、複数のセルを有すると共に、前記第1のフライアイレンズにおける各セルが、互いに直交する第1および第2の方向の各々に沿って配列されており、
前記第1のフライアイレンズにおいて、
前記第2の方向に沿った各セルの位置が、前記第1の方向に沿って配置された複数のセル列のうちの少なくとも一部のセル列間で、互いに異なっている
投射型表示装置。 - 照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と、
前記投影光学系から投射された画像光を映し出す透過型スクリーンと
を備え、
前記照明光学系は、
単一または複数の発光スポットを含む光射出領域から光を発する固体発光素子を含む1または複数の光源と、
前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と、
光路分岐素子と
を備え、
前記固体発光素子は、光を発する単一または複数のチップを含み、
前記1または複数の光源全体において、前記チップの少なくとも1つがレーザダイオードであり、
前記光学部材は、
前記固体発光素子側からの光が入射する第1のフライアイレンズと前記第1のフライアイレンズ側からの光が入射する第2のフライアイレンズとを含んで構成されると共に前記固体発光素子側から入射した光が照明する所定の照明範囲における光の照度分布を均一化するインテグレータを備え、
前記光路分岐素子は、前記レーザダイオードからなるチップを含む光源と前記第1のフライアイレンズとの間の光路上に配置されており、前記第1のフライアイレンズの入射面における入射光の光路をその輝度分布形状の短軸方向に沿って複数に分岐させる素子であり、
前記第1および第2のフライアイレンズはそれぞれ、複数のセルを有すると共に、前記第1のフライアイレンズにおける各セルが、互いに直交する第1および第2の方向の各々に沿って配列されており、
前記第1のフライアイレンズにおいて、
前記第2の方向に沿った各セルの位置が、前記第1の方向に沿って配置された複数のセル列のうちの少なくとも一部のセル列間で、互いに異なっている
直視型表示装置。
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