JP6160117B2 - 光源装置およびプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、光源装置およびプロジェクターに関するものである。

近年、レーザー光源を用いたプロジェクターが開発されている。この種のプロジェクターは、レーザー光源の波長域が狭いために色再現範囲を十分に広くすることができ、小型化や構成部品の削減も可能である。

しかしながら、レーザー光源を用いたプロジェクターにおいて表示を行う際、スクリーン等の散乱体で光の干渉が生じることによって明点と暗点が縞模様あるいは斑模様に分布する、いわゆるスペックルと呼ばれる現象が発生する場合がある。

スペックルは、観察者に対してぎらつき感を与え、画像鑑賞時に不快感を与えるなどの悪影響を及ぼす原因となる。特にレーザー光は、干渉性が高い（コヒーレントな）光であることから、スペックルが発生しやすい。また、レーザー光源に限らずＬＥＤを光源に用いた場合でも同様にスペックルの課題が生じる他、ランプ光源の場合であっても、近年は短アーク化によって光の可干渉性が高くなっている。したがって、プロジェクターの開発においては、スペックルを除去する技術が重要になってきている。

このような課題に対して、特許文献１では、レーザー光の進行方向を変化させる偏向手段を用いて時間的にレーザー光の進行方向を変化させながら、画像を形成し投写表示させるプロジェクターが開示されている。特許文献１では、時間的にレーザー光の進行方向を変化させることにより、時間的に複数のスペックルを生じさせることができる。画像の観察者にはスペックルが時間的に重畳されて観察されるため、特許文献１のプロジェクターによれば、スペックルが低減した（スペックルが観察されにくい）画像を表示することができる。

国際公開第２００６／０９０６８１号

特許文献１のプロジェクターは、スペックル自体を生じさせないわけではない。スペックル低減の効果には個人差があることから、さらなるスペックル低減の技術が求められていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、簡素な構成でスペックルノイズを低減することが可能な光源装置を提供することを目的とする。また、このような光源装置を有し、スペックルが低減された高品質な画像表示が可能なプロジェクターを提供することをあわせて目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、光源部と、所定の回転軸の周りを回転可能に設けられ、複数の拡散領域が前記回転軸の周りに連続して形成された光拡散素子と、前記光拡散素子において前記光源部からの光が入射する領域が、前記複数の拡散領域の間を移動するように前記光拡散素子を回転させる駆動装置と、を備え、前記複数の拡散領域は、第１の拡散領域と、前記第１の拡散領域の拡散特性とは異なる拡散特性を有する第２の拡散領域と、が互いに隣り合って設けられてなり、前記第１の拡散領域から射出された光の断面形状は、前記第２の拡散領域から射出された光の断面形状とは異なるように前記光拡散素子が構成されている光源装置を提供する。
本発明の一態様は、光源部と、所定の回転軸の周りを回転可能に設けられ、複数の拡散領域が前記回転軸の周りに連続して形成された光拡散素子と、前記光拡散素子において前記光源部からの光が入射する領域が、前記複数の拡散領域の間を移動するように前記光拡散素子を回転させる駆動装置と、を備え、前記複数の拡散領域は、第１の拡散領域と、前記第１の拡散領域の拡散特性とは異なる拡散特性を有する第２の拡散領域と、が互いに隣り合って設けられてなる光源装置を提供する。

なお、本明細書において「拡散特性」とは、光拡散素子から射出する光の「拡散角」、光拡散素子から射出する光の中心軸の方向である「拡散方向」、光拡散素子から射出する光の、光拡散素子の光射出側の面の法線に直交する平面での光量分布である「断面形状」、の各特性を含む。
第１の拡散領域と第２の拡散領域の「拡散特性」が異なるとは、各拡散領域において「拡散角」「拡散方向」「断面形状」の各特性のうち、少なくとも１つの特性が異なることを指す。

本発明の一態様に係る光源装置をプロジェクターに用いたとき、プロジェクターでは、第１の拡散領域から射出された拡散光を用いて形成される画像光と、第２の拡散領域から射出された拡散光を用いて形成される画像光と、を用いて被投写面に画像表示を行う。第１の拡散領域と第２の拡散領域とは拡散特性が異なるため、第１の拡散領域から射出された拡散光を用いて形成される画像光と、第２の拡散領域から射出された拡散光を用いて形成される画像光とでは、被投写面への入射角度分布が異なる。そのため、被投写面においては、入射角度分布が異なる画像光に対応して異なるスペックルが生じることとなる。

上記光源装置においては、光拡散素子が回転することで光源部からの光が入射する領域が複数の拡散領域の間で時間的に変化するため、拡散光の拡散角、すなわち画像光の被投写面への入射角度分布が時間的に変化する。そのため、被投写面においては、発生するスペックルが時間的に変化することとなる。画像の観察者は、このようにして発生する複数のスペックルを時間的に重畳して観察することにより、スペックルが低減された画像を観察する。したがって、上述の構成によれば、スペックルが低減された光源装置を実現できる。

本発明の一態様においては、前記第１の拡散領域には、光散乱構造、回折構造およびレンズ構造からなる群から選ばれる少なくとも一つの光拡散構造が設けられ、前記第２の拡散領域には、前記群から選ばれる少なくとも一つの光拡散構造が設けられている構成としてもよい。
この構成によれば、好適に光の拡散角を変更させることができ、さらに、光拡散素子の設計の自由度が高まる。

本発明の一態様においては、前記第１の拡散領域に設けられた一の光拡散構造は、前記第２の拡散領域に設けられた一の光拡散構造と異なる構成としてもよい。
この構成によれば、隣り合う第１の拡散領域と第２の拡散領域との境界においては、拡散角が大きく変化するため、パターンが大きくことなるスペックルを発生させることができる。したがって、スペックルの低減の効果が高い照明を実現することが可能な光源装置となる。

本発明の一態様においては、前記光拡散素子は、板状の基材と、前記基材の一方の面に設けられた第１層と、前記基材の他方の面に設けられた第２層と、を有し、前記複数の拡散領域は、前記光拡散素子に対する光の入射方向を平面視方向として、前記第１層と前記第２層とが平面的に重なって構成されており、前記第１層には、光散乱構造、回折構造およびレンズ構造からなる群から選ばれる少なくとも一つの光拡散構造が設けられ、前記第２層には、プリズム構造またはレンズ構造の少なくともいずれか一方が設けられている構成としてもよい。
この構成によれば、第１層で拡散角を変更する光の進行方向を、第２層によってさらに変更することができるため、入射角度分布を大きく異ならせることができる。したがって、スペックルの低減の効果が高い照明を実現することが可能な光源装置となる。

本発明の一態様においては、前記光源部は、複数の光源と、前記複数の光源から射出される光を前記光拡散素子に集光する集光光学系と、を有する構成としてもよい。
この構成によれば、予め集光させた光が光拡散素子に入射するため、光拡散素子において形成される拡散光の拡散角が大きくなっても、集光させない場合と比べ光の広がりが抑えられる。そのため、照明効率を向上させた光源装置とすることができる。

本発明の一態様においては、前記複数の光源のうち少なくとも一つの光源の出力を断続的に変動させる制御部を有する構成としてもよい。
この構成によれば、拡散光の光量分布を変更することができ、光量分布に応じた異なるスペックルを発生させることができる。そのため、スペックルの低減の効果が高い照明を実現することが可能な光源装置とすることができる。

本発明の一態様においては、前記制御部は、前記複数の光源のうち一の光源の出力を低減しているとき、前記複数の光源のうち他の光源の出力を増加させる構成としてもよい。
この構成によれば、複数の光源からの射出光の合計量の変化を抑制することが可能となり、スペックル低減と同時に良好な画像表示が可能となる。

本発明の一態様は、上述の光源装置と、前記光源装置から射出される光を変調する光変調素子と、前記光拡散素子から射出される光を複数の小光束に分割するとともに、前記複数の小光束を前記光変調素子の上で互いに重畳させる重畳光学系と前記光変調素子によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えるプロジェクターを提供する。
この構成によれば、被投写面での画像光の入射角度分布を時間的に変更させることで、複数の異なるスペックルを時間的に生じさせることができる。そのため複数の異なるスペックルを時間的に重畳させ、スペックルを低減させた画像表示が可能なプロジェクターとすることができる。

第１実施形態のプロジェクターＰＪ１を示す模式図である。 光拡散素子５０Ａの概略説明図である。 光拡散素子５０Ａで拡散する光の様子を示す説明図である。 第１実施形態のプロジェクターＰＪ１の効果を示す模式図である。 第１実施形態のプロジェクターＰＪ１の効果を示す模式図である。 第２実施形態に係る光拡散素子を示す模式図である。 第３実施形態に係る光拡散素子を示す模式図である。 第４実施形態に係る光拡散素子を示す模式図である。 第４実施形態に係る光拡散素子を示す模式図である。 第５実施形態に係る光拡散素子を示す模式図である 第６実施形態に係る光拡散素子を示す模式図である 第７実施形態に係るプロジェクターＰＪ２の説明図である。

［第１実施形態］
以下、図１〜図５を参照しながら、本発明の第１実施形態に係るプロジェクターについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。

図１は、本実施形態のプロジェクターＰＪ１を示す模式図である。図に示すようにプロジェクターＰＪ１は、光源装置１００、色分離光学系２００、液晶ライトバルブ（光変調素子）４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇ、液晶ライトバルブ４００Ｂ、色合成素子５００および投写光学系６００を含んでいる。

プロジェクターＰＪ１は、概略すると以下のように動作する。光源装置１００から射出された光は、色分離光学系２００により複数の色光に分離される。色分離光学系２００により分離された複数の色光は、それぞれ対応する液晶ライトバルブ４００Ｒ（光変調素子）、液晶ライトバルブ４００Ｇ（光変調素子）および液晶ライトバルブ４００Ｂ（光変調素子）に入射して変調される。液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇおよび液晶ライトバルブ４００Ｂにより変調された複数の色光は、色合成素子５００に入射して合成される。色合成素子５００により合成された光（画像光）は、投写光学系６００により壁やスクリーン等のスクリーンＳＣＲに拡大投写され、フルカラーの投写画像が表示される。
以下、プロジェクターＰＪ１の各構成要素について説明する。

光源装置１００は、光源部１０（光源）、コリメート光学系２０、色合成光学系３０、集光光学系４０、光拡散素子５０Ａ、ピックアップレンズ６０、レンズアレイ７０、重畳レンズ８０および制御部９０を有している。レンズアレイ７０と重畳レンズ８０とは、重畳光学系を構成する。

光源部１０は、複数のレーザー光源１１（レーザー光源アレイ）を有し、コヒーレント光であるレーザー光を射出する。光源部１０では、例えば、レーザー光源１１を２次元状に配列することにより、高出力の光源とすることができる。図１においては、光源部１０として、赤色光を射出する赤色レーザー光源１１Ｒを有する赤色光源部１０Ｒ、緑色光を射出する緑色レーザー光源１１Ｇを有する緑色光源部１０Ｇ、青色光を射出する青色レーザー光源１１Ｂを有する青色光源部１０Ｂを含むものとして示している。

コリメート光学系２０は、複数のコリメーターレンズ２１を有している。光源部１０（赤色光源部１０Ｒ、緑色光源部１０Ｇ、青色光源部１０Ｂ）の各レーザー光源から出射された各レーザー光は、光源部１０の各レーザー光源に１対１で対応して設けられたコリメーターレンズ２１に入射し、平行化されて射出される。

色合成光学系３０は、ダイクロイックプリズム等により構成される。ダイクロイックプリズムは、４つの三角柱プリズムが互いに貼り合わされた構造になっている。三角柱プリズムにおいて貼り合わされる面は、ダイクロイックプリズムの内面になる。ダイクロイックプリズムの内面に、赤色光が反射し緑色光が透過するミラー面と、青色光が反射し緑色光が透過するミラー面とが互いに直交して形成されている。ダイクロイックプリズムに入射した緑色光は、ミラー面を通ってそのまま射出される。ダイクロイックプリズムに入射した赤色光、青色光は、ミラー面で選択的に反射あるいは透過して、緑色光の射出方向と同じ方向に射出される。このようにして３つの色光が重ね合わされて合成され、合成された色光が集光光学系４０に向けて射出される。

集光光学系４０は、色合成光学系３０から射出された光を光拡散素子５０Ａに集光する。光拡散素子５０Ａに入射する光を予め集光しておくことにより、光拡散素子５０Ａにおいて形成される拡散光の拡散角が大きくなっても、集光させない場合と比べ光の広がりが抑えられる。そのため、光路の下流側で光の損失が抑制され、照明効率を向上させた光源装置とすることができる。

光拡散素子５０Ａは、平面視円形の基板５１と、基板５１の第１主面５１ａ上に設けられた光拡散層５２Ａと、を有している。

基板５１は、光源部１０から射出されたレーザー光を透過させる物質を形成材料としており、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア（単結晶コランダム）、透明樹脂などを用いることができる。これらの中では、長時間使用してもレーザー光が照射されることによる加熱で変形しないように、無機物である石英ガラス、水晶、サファイアが好適に用いられる。

光拡散素子５０Ａは、基板５１の中心を通る第１主面５１ａの法線と平行に設けられた回転軸５８が、駆動装置として設けられたモーター５９に接続され、回転可能に設けられている。光拡散素子５０Ａに設けられた光拡散層５２Ａを用いて、入射光の拡散角を変更して拡散光に変換する。

ここで、本明細書において「拡散角」とは、光束の中心軸方向に対する広がり角のことを指す。具体的には、光束の中心軸に直交する平面における拡散光の光強度分布（横軸：放射角度、縦軸：光強度）において、ピーク強度の１／２の強度を示す角度（半値全角：Full Width at Half Maximum（ＦＷＨＭ)）のことを指す。

図２は、光拡散素子５０Ａの概略説明図であり、図２（ａ）は、光拡散素子５０Ａの概略平面図、図２（ｂ）は、光拡散素子５０Ａの駆動の様子を示す説明図である。

図２（ａ）に示すように、光拡散層５２Ａは、基板５１の回転軸５８の周りにおいて周方向に連続して設けられている。光拡散層５２Ａは、ＴｉＯ_２等の高屈折な透光性を有する光散乱材であるフィラー（光散乱構造）を、光透過性を有するバインダーに分散させた構成を採用することができる。本実施形態では、フィラーが光拡散構造を構成する。バインダーとしては、例えば、光透過性を有し、高い耐熱性を有するシリコーン樹脂を好適に用いることができる。このような光拡散層５２Ａは、フィラーを分散したバインダーの前駆体を塗布し、前駆体を硬化することにより形成することができる。

また、光拡散層５２Ａは、回転軸５８の周方向に配列した複数（図では８つ）の拡散領域５３を有している。互いに隣り合う拡散領域５３は、拡散特性が互いに異なっている。図２（ａ）においては、複数の拡散領域のうち拡散領域５３ａ（第１の拡散領域）の拡散特性は、第１の拡散領域５３ａが隣り合っている拡散領域５３ｂ（第２の拡散領域）および拡散領域５３ｃ（第２の拡散領域）の拡散特性と異なっている。本実施形態においては、拡散角が拡散特性に対応しており、拡散領域５３ａから射出される光の拡散角が、拡散領域５３ｂおよび拡散領域５３ｃから射出される光の拡散角と異なるように各拡散領域５３が構成されている。拡散領域５３ａとそれぞれ隣接する拡散領域５３ｂおよび拡散領域５３ｃの拡散特性は、同一であってもよく異なっていてもよい。

拡散角は、光拡散層５２Ａ（拡散領域５３）に含まれるフィラーの量、およびフィラーの種類を変更することにより制御することができる。例えば、射出光の拡散角を広げる場合、光拡散層５２Ａに含まれるフィラーの量を増やす、またはフィラーの種類を相対的に高い屈折率を有するフィラーに変更する、という制御を行うとよい。射出光の拡散角を狭める場合、光拡散層５２Ａに含まれるフィラーの量を減らす、またはフィラーの種類を相対的に低い屈折率を有するフィラーに変更する、という制御を行うとよい。

図２（ｂ）に示すように、このような光拡散層５２Ａを有する光拡散素子５０Ａでは、入射光Ｌは、光拡散層５２Ａのフィラーで散乱することにより、拡散角が変更された光（拡散光ＤＬ）として射出される。

このとき、光拡散素子５０Ａは、不図示のモーター５９の駆動により回転軸５８回りに回転する。そのため、光拡散層５２Ａにおける入射光Ｌの照射位置ＳＰが周方向に時間的に変化し、入射光Ｌが拡散角の異なる複数の拡散領域５３に次々と入射されることとなる。

図３は、光拡散素子５０Ａで拡散する光の様子を示す説明図である。

図３（ａ），（ｃ）は、光拡散素子５０Ａ近傍の概略断面図である。図３（ｂ），（ｄ）は、図１における光拡散素子５０Ａから射出された拡散光ＤＬの、光拡散素子５０Ａの光射出側の面の法線に直交する平面での光量分布を模式的に示す図である。図３（ｂ），（ｄ）における「法線に直交する平面」とは、例えば、ピックアップレンズ６０とレンズアレイ７０との間の空間において想定される平面である。以下の説明において、「拡散光ＤＬの、光拡散素子５０Ａの光射出側の面の法線に直交する平面での光量分布」のことを、法線に直交する平面における「拡散光ＤＬの断面形状」と称することがある。

図３（ａ），（ｂ）は、拡散領域５３ｘに入射した入射光Ｌが拡散する様子を示し、図３（ｃ），（ｄ）は、拡散領域５３ｘと隣り合う拡散領域５３ｙに入射した入射光Ｌが拡散する様子を示す。

なお、図３においては、プロジェクターＰＪ１が有する光源部１０が、３×３の行列状のレーザー光源アレイを有しているものとして入射光Ｌが拡散する様子を示している。また、拡散領域５３ｘから射出される拡散光ＤＬｘの拡散角よりも、拡散領域５３ｙから射出される拡散光ＤＬｙの拡散角の方が大きいものとして入射光Ｌが拡散する様子を示している。

まず、図３（ａ），（ｂ）に示すように、光源部１０（不図示）が有するレーザー光源アレイから射出されるレーザー光は、集光光学系４０（不図示）により集光され、ある瞬間において、拡散領域５３ｘを照射する。その際、複数のレーザー光源からそれぞれ射出されるレーザー光は、集光光学系４０（不図示）による集光の角度に応じた入射角で拡散領域５３ｘに入射し、拡散領域５３ｘによって拡散される。

また、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、光拡散素子５０Ａが回転軸５８回りを回転することにより、図２（ｂ）に示すレーザー光の照射位置ＳＰが変化し、ある瞬間において、レーザー光は拡散領域５３ｙを照射する。

その際、複数のレーザー光源からそれぞれ射出されるレーザー光は、集光光学系４０（不図示）による集光の角度に応じた入射角で拡散領域５３ｙに入射し、拡散領域５３ｙによって拡散される。このとき、拡散領域５３ｘから射出される拡散光ＤＬｘの拡散角よりも、拡散領域５３ｙから射出される拡散光ＤＬｙの拡散角の方が大きいため、拡散光ＤＬｙは、拡散光ＤＬｘよりも広がることとなる。

すなわち、光拡散素子５０Ａを用いると、拡散特性が互いに異なる複数の拡散領域５３の間で、入射光Ｌが入射する領域が変化する（移動する）毎に、拡散光ＤＬの拡散角が時間的に変化する。

図１に戻って、ピックアップレンズ６０は、光拡散素子５０Ａから射出される拡散光の光路上に配置され、拡散光を平行化する。ピックアップレンズ６０を透過した光は、レンズアレイ７０に入射する。

レンズアレイ７０は、第１レンズアレイ７１と第２レンズアレイ７２とを有している。レンズアレイ７０は、ピックアップレンズ６０から射出された光を複数の小光束に分割する。

第１レンズアレイ７１は、複数の第１小レンズ７１１を含んでおり、第２レンズアレイ７２は複数の第２小レンズ７２１を含んでいる。第１小レンズ７１１は、第２小レンズ７２１と１対１で対応している。ピックアップレンズ６０から射出された光は、複数の第１小レンズ７１１に空間的に分かれて入射する。第１小レンズ７１１は、入射した光を対応する第２小レンズ７２１に結像させる。これにより、複数の第２小レンズ７２１の各々に、二次光源像が形成される。なお、第１小レンズ７１１、第２小レンズ７２１の外形形状は、液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇおよび液晶ライトバルブ４００Ｂの画像形成領域の外形形状と略相似形となっている。

重畳レンズ８０は、レンズアレイ７０から射出された光を被照明領域（液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇ、液晶ライトバルブ４００Ｂ）にて重畳させるものである。レンズアレイ７０と重畳レンズ８０とは、重畳光学系を構成する。光拡散素子５０Ａから射出された拡散光（図２（ｂ）に示す拡散光ＤＬ）は、レンズアレイ７０によって空間的に分割された後、重畳レンズ８０によって重畳される。図３で示したように、拡散光ＤＬの拡散角が時間的に変化するため、第１レンズアレイ７１に入射する光の輝度分布は時間的に変化する。しかし、被照明領域における輝度分布は、重畳光学系によって均一化される。

制御部９０は、複数のレーザー光源１１の各々の発光強度を制御する。その他に、光拡散素子５０Ａ、液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇおよび液晶ライトバルブ４００Ｂを制御する。
本実施形態の光源装置１００は、以上のような構成となっている。

色分離光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０、ミラー２３０、ミラー２４０、ミラー２５０、フィールドレンズ３００Ｒ、フィールドレンズ３００Ｇ、フィールドレンズ３００Ｂ、リレーレンズ２６０およびリレーレンズ２７０を含んでいる。ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０は、例えばガラス表面に誘電体多層膜を積層したものである。ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０は、所定の波長帯域の色光を選択的に反射させ、それ以外の波長帯域の色光を透過させる特性を有している。図１では、ダイクロイックミラー２１０が緑色光と青色光とを反射させ、ダイクロイックミラー２２０が緑色光を反射させる構成となっている。

光源装置１００から射出された光は、ダイクロイックミラー２１０に入射する。光のうちの赤色光Ｒは、ダイクロイックミラー２１０を透過してミラー２３０に入射し、ミラー２３０で反射してフィールドレンズ３００Ｒに入射する。赤色光Ｒは、フィールドレンズ３００Ｒにより平行化された後に、液晶ライトバルブ４００Ｒに入射する。

光のうちの緑色光Ｇと青色光Ｂとは、ダイクロイックミラー２１０で反射して、ダイクロイックミラー２２０に入射する。緑色光Ｇは、ダイクロイックミラー２２０で反射してフィールドレンズ３００Ｇに入射する。緑色光Ｇは、フィールドレンズ３００Ｇにより平行化された後に、液晶ライトバルブ４００Ｇに入射する。

ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光Ｂは、リレーレンズ２６０を通りミラー２４０で反射した後、リレーレンズ２７０を通りミラー２５０で反射してフィールドレンズ３００Ｂに入射する。青色光Ｂは、フィールドレンズ３００Ｂにより平行化された後に、液晶ライトバルブ４００Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇおよび液晶ライトバルブ４００Ｂは、例えば透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇおよび液晶ライトバルブ４００Ｂは、画像情報を含んだ画像信号を供給するＰＣ等の信号源（図示略）と電気的に接続されている。液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇおよび液晶ライトバルブ４００Ｂは、供給された画像信号に基づいて、入射光を画素ごとに変調して画像を形成する。液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇおよび液晶ライトバルブ４００Ｂは、それぞれ赤色画像、緑色画像および青色画像を形成する。液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇおよび液晶ライトバルブ４００Ｂにより変調された色光（形成された画像光）は、色合成素子５００に入射する。

色合成素子５００は、ダイクロイックプリズム等により構成される。ダイクロイックプリズムは、４つの三角柱プリズムが互いに貼り合わされた構造になっている。三角柱プリズムにおいて貼り合わされる面は、ダイクロイックプリズムの内面になる。ダイクロイックプリズムの内面に、赤色光が反射し緑色光が透過するミラー面と、青色光が反射し緑色光が透過するミラー面とが互いに直交して形成されている。ダイクロイックプリズムに入射した緑色光は、ミラー面を通ってそのまま射出される。ダイクロイックプリズムに入射した赤色光、青色光は、ミラー面で選択的に反射あるいは透過して、緑色光の射出方向と同じ方向に射出される。

このようにして３つの色光（画像光）が重ね合わされて合成され、画像光が投写光学系６００によってスクリーンＳＣＲに拡大投写される。
本実施形態のプロジェクターＰＪ１は、以上のような構成となっている。

図４，５は、本実施形態のプロジェクターＰＪ１の効果を示す模式図である。図４（ａ），図５（ａ）は、プロジェクターＰＪ１の概略構成図である。図４（ｂ），図５（ｂ）は、スクリーンＳＣＲ上の点Ｐに入射する画像光の入射角度分布を示す図である。図４と図５とでは、拡散光ＤＬの拡散角が互いに異なっており、図５は、拡散光ＤＬの拡散角が図４に示した拡散光ＤＬの拡散角よりも広い状態（すなわち、図４よりも拡散角が広い拡散領域に入射光が入射している状態）を示している。

なお、図４（ａ），図５（ａ）においては、色合成光学系３０および色合成素子５００は省略している。また、液晶ライトバルブについては符号４００を用い、１つのみ図示している。

図４（ｂ），図５（ｂ）においては、直交するａｂ座標軸の原点をスクリーンＳＣＲ上の点Ｐとしている。また、＋ｂ方向を０°とし、ｂ軸から時計回りに＋ａ方向を９０°、−ｂ方向を１８０°、−ａ方向を２７０°として点Ｐに対する画像光の入射方向（方位角）を示している。さらに、原点を中心とする複数（図では４つ）の同心円において、原点を０°とし、最も外側の同心円を１°として、スクリーンＳＣＲの点Ｐにおける法線に対する画像光の入射角度を示している。すなわち、図４（ｂ），図５（ｂ）は、符号Ｘで示す網掛け領域に対応する角度でスクリーンＳＣＲ上の点Ｐに画像光が入射していることを示している。

図４，図５に示すように、光拡散素子５０Ａから射出される拡散光ＤＬの拡散角が相対的に小さい（図４）場合には、スクリーンＳＣＲ上の点Ｐに対しても相対的に狭い入射角度分布で画像光が照射され、光拡散素子５０Ａから射出される拡散光ＤＬの拡散角が相対的に大きい（図５）場合には、スクリーンＳＣＲ上の点Ｐに対しても相対的に広い入射角度分布で画像光が照射される。これにより、スクリーンＳＣＲ上では、画像光の入射角度分布に応じたスペックルが発生する。

画像光の入射角度分布は、光拡散素子５０Ａから射出される拡散光ＤＬの拡散角に依存しており、拡散光ＤＬの拡散角は、光拡散素子５０Ａが回転することにより時間的に変化する。すなわち、画像光の入射角度分布は、光拡散素子５０Ａが回転することで時間的に変化する。そのため、スクリーンＳＣＲ上では、発生するスペックルが時間的に変化することとなる。画像の観察者は、このようにして発生する複数のスペックルを時間的に重畳して観察することから、スペックルが低減され、良好な画像表示が可能となる。

以上のような構成の光源装置１００によれば、プロジェクターＰＪ１に適用することでスペックルが低減された画像表示が可能となる。

また、以上のような構成のプロジェクターＰＪ１によれば、上述の光源装置１００を有し、スペックルが低減された高品質な画像表示が可能となる。

なお、本実施形態においては、光拡散素子５０Ａの光拡散層５２Ａとして、高屈折な透光性を有するフィラーを、光透過性を有するバインダーに分散させた構成を採用することとしたが、これに限らない。光拡散層５２Ａを設けることなく、基板５１の表面を粗面化することにより、基板５１の表面に光散乱構造を形成して、光拡散構造を有する光拡散素子としてもよい。

その場合、拡散角は、粗面化の程度を変更することにより制御することができる。例えば、射出光の拡散角を広げる場合、基準となる粗面化処理よりも基板５１の表面を相対的に荒らすとよい。射出光の拡散角を狭める場合、基準となる粗面化処理よりも軽く基板５１の表面を荒らすとよい。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係る光拡散素子を示す模式図であり、光の屈折を利用した光拡散層を有する光拡散素子の構成を説明する模式図である。図６（ａ）は、上述の図３（ａ），（ｃ）に対応する図であり、図６（ｂ）は、上述の図３（ｂ），（ｄ）に対応する図である。

図６（ａ）に示す光拡散素子５０Ｂは、光拡散層５２Ｂに、レンズ構造として複数のマイクロレンズが形成されている。このような光拡散素子５０Ｂにおいて、複数のマイクロレンズは、レンズ表面における光の屈折を利用するものであれば、球面レンズ、非球面レンズ、シリンドリカルレンズ、自由曲面レンズなど種々の構成を採用することができる。

例えば、光拡散素子５０Ｂを平面視したときの直交する二方向においてレンズ表面の曲率が異なるマイクロレンズを用いると、上記二方向において拡散光ＤＬの拡散角を互いに異ならせることができる。このように拡散角が異方性を持つことで、図６（ｂ）に示すように、光拡散素子５０Ｂの拡散光ＤＬの断面形状が楕円形となる。

光拡散素子が、光拡散構造としてレンズ構造を有する場合、拡散特性は、レンズ構造の表面の曲率や、レンズ構造の形成材料の屈折率を変更することにより制御することができる。例えば、第１の拡散領域が備えるレンズ構造の表面の曲率を、第１の拡散領域と隣り合う第２の拡散領域が備えるレンズ構造の表面の曲率と異ならせることで、第１の拡散領域と第２の拡散領域とで拡散特性を異ならせることができる。

レンズ構造を用いれば、拡散角だけでなく拡散光ＤＬの断面形状も、拡散領域の拡散特性として制御することができる。拡散光ＤＬの断面形状のみを拡散領域の拡散特性として制御してもよい。このように、レンズ構造の拡散特性が互いに異なる第１の拡散領域と第２の拡散領域を設けることにより、スペックルを低減する効果が得られる。

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係る光拡散素子を示す模式図であり、光の回折を利用した光拡散層を有する光拡散素子の構成を説明する模式図である。図７は、上述の図３に対応する図である。

図７（ａ）に示す光拡散素子５０Ｃ、および図７（ｃ）に示す光拡散素子５０Ｄは、光拡散層５２Ｃおよび光拡散層５２Ｄに、回折構造としてＣＧＨ（計算機合成ホログラム（Computer Generated Hologram））素子が形成されている。ＣＧＨ素子は、拡散光ＤＬの拡散角だけでなく、拡散光ＤＬの断面形状を任意の分布形状とすることができるため、例えば、図７（ｂ）に示すような円環状や、図７（ｄ）に示すような平行四辺形状（四角形状）とすることができる。回折構造は、光の回折を利用するものであれば、種々の構成を採用することができる。

光拡散素子が、光拡散構造として回折構造を有する場合、拡散特性は、回折格子の周期や形状など（回折素子パターン）を変更することにより制御することができる。例えば、第１の拡散領域が備える回折構造の回折素子パターンを、第１の拡散領域と隣り合う第２の拡散領域が備える回折構造の回折素子パターンと異ならせることで、第１の拡散領域と第２の拡散領域とで拡散特性を異ならせることができる。

回折構造を用いれば、拡散角だけでなく拡散光ＤＬの断面形状も、拡散領域の拡散特性として制御することができる。拡散光ＤＬの断面形状のみを拡散領域の拡散特性として制御してもよい。このように、回折構造の拡散特性が互いに異なる第１の拡散領域と第２の拡散領域を設けることにより、スペックルを低減する効果が得られる。

［第４実施形態］
図８，９は、第４実施形態に係る光拡散素子を示す模式図であり、光の屈折を生じさせるプリズム層５４（プリズム構造）を有する構成を説明する模式図である。図８は、本実施形態の光拡散素子の概略斜視図であり、図９は、上述の図３に対応する図である。

図８に示すように、光拡散素子５０Ｅは、基板５１の光拡散層５２Ｅが設けられた面とは反対側の面に、回転軸５８から放射状に複数のプリズムが形成されたプリズム層５４が形成されている。

光拡散素子５０Ｅにおいては、光拡散層５２Ｅが本発明における第１層に該当し、プリズム層５４が本発明における第２層に該当する。また、基板５１の光拡散層５２Ｅが設けられた面が、本発明における基材の一方の面に該当し、プリズム層５４が設けられた面が本発明における基材の他方の面に該当する。

光拡散層５２Ｅとしては、例えば、上述したような、少なくとも拡散特性が互いに異なる２つの領域を備えた光拡散層を採用することができる。本実施形態では、第１実施形態で説明した光拡散層５２Ａを光拡散層５２Ｅとして用いた。

プリズム層５４は、入射光Ｌの入射方向を光拡散素子５０Ｅの平面視方向として、光拡散層５２Ｅと平面的に重なって設けられ、光拡散層５２Ｅが有する複数の拡散領域と平面的に重なっている。図９には、プリズムの周方向のピッチが、光拡散層５２Ａが備える複数の領域の周方向のピッチと等しい光拡散素子５０Ｅを示したが、プリズムの周方向のピッチの設定は適宜変更可能である。

なお、プリズム層５４は、図に示すような回転軸から放射状に複数のプリズムが形成され、プリズム層５４における光入射面が周方向に傾斜している構成に限らず、他の方向に傾斜している構成でもよい。

プリズム層５４は、光透過性を有し、照射される入射光Ｌを屈折する。
プリズム層５４は、互いに傾斜方向が異なる第１の入射面５４ａと第２の入射面５４ｂを備える。このような光拡散素子５０Ｅにおいては、図９（ａ）に示すように、第１の入射面５４ａに入射光Ｌを照射した場合と、図９（ｃ）に示すように、第２の入射面５４ｂに入射光Ｌを照射した場合と、で拡散光ＤＬの射出方向を変化させることができる（図９（ｂ），（ｄ））。さらに、光拡散素子５０Ｅは光拡散層５２Ｅとして光拡散層５２Ａを備えているため、拡散光ＤＬの拡散角も、光拡散素子５０Ｅの回転角に応じて変化する。

そのため、本実施形態の光拡散素子５０Ｅでは、光拡散素子５０Ｅの回転角に応じて、拡散光ＤＬの拡散角と拡散方向とが拡散特性として制御される。光拡散素子５０Ｅの回転角が変化しても拡散光ＤＬの拡散角と拡散方向とが変化しない一の領域が、第１の拡散領域５３ｍである。また、第１の拡散領域５３ｍと隣り合い、光拡散素子５０Ｅの回転角が変化しても拡散光ＤＬの拡散角と拡散方向とが変化しない他の領域が、第２の拡散領域５３ｎである。このように、本実施形態の光拡散素子５０Ｅでは、拡散領域は、光拡散層５２Ｅ（５２Ａ）が備える複数の領域とプリズム層５４が備える複数の入射面との組み合わせによって決まる。

図８，９を用いて説明した実施形態では、プリズム層５４と、少なくとも拡散特性が互いに異なる２つの領域を備えた光拡散層５２Ｅとを用いていたが、光拡散層５２Ｅのかわりに、拡散特性が均一な光拡散層を用いてもよい。この場合、光拡散層５２Ｅと第１の入射面５４ａとが平面的に重なる領域が本発明における第１の拡散領域に該当し、光拡散層５２Ｅと第２の入射面５４ｂとが平面的に重なる領域が本発明における第２の拡散領域に該当する。すなわち、入射光Ｌが第１の入射面５４ａに入射した場合と入射光Ｌが第２の入射面５４ｂに入射した場合とでは、拡散光ＤＬの拡散角は同じであるが、射出される方向が異なる。この例では、互いに隣り合う第１の拡散領域と第２の拡散領域ごとに、拡散方向が拡散特性として制御される。

光拡散素子５０Ｅのように、第１の拡散領域および第２の拡散領域それぞれを複数の部材で構成する場合でも、拡散特性が互いに異なる第１の拡散領域と第２の拡散領域を設けることにより、スペックルを低減する効果が得られる。

このような構成によれば、一つの拡散領域に異なる光拡散構造が形成されている構成とすることができ、第１の拡散領域および第２の拡散領域の設計の自由度が高まる。また、第１層で拡散角を変更する光の進行方向を、第２層によってさらに変更することができるため、入射角度分布を大きく異ならせることができる。したがって、スペックルの低減の効果が高い照明を実現することが可能な光源装置となる。

［第５実施形態］
第４実施形態においては、光拡散層５２Ｅと第１の入射面５４ａまたは第２の入射面５４ｂとが平面的に重なる領域が、第１の拡散領域または第２の拡散領域を構成することとしたが、この構成に限られない。例えば、複数のレンズ構造を有する層をプリズム層５４と置き換えてもよい。

図１０は、第５実施形態に係る光拡散素子を示す模式図であり、光の屈折を生じさせるレンズ層５５（レンズ構造）を有する構成を説明する模式図である。図１０は、上述の図９（ａ）（ｃ）に対応する図である。

光拡散素子５０Ｆは、基板５１の光拡散層５２Ｆが設けられた面とは反対側の面に、複数のレンズが形成されたレンズ層５５が形成されている。光拡散素子５０Ｆにおいては、光拡散層５２Ｆが本発明における第１層に該当し、レンズ層５５が本発明における第２層に該当する。また、基板５１の光拡散層５２Ｆが設けられた面が、本発明における基材の一方の面に該当し、レンズ層５５が設けられた面が本発明における基材の他方の面に該当する。

光拡散層５２Ｆとしては、例えば、上述したような、少なくとも拡散特性が互いに異なる２つの領域を備えた光拡散層を採用することができる。本実施形態では、第１実施形態で説明した光拡散層５２Ａを光拡散層５２Ｆとして用いた。

レンズ層５５は、入射光Ｌの入射方向を光拡散素子５０Ｆの平面視方向として、光拡散層５２Ｆと平面的に重なって設けられ、光拡散層５２Ｆが有する複数の拡散領域と平面的に重なっている。レンズ層５５は、基板５１の光拡散層５２Ｆが設けられた面とは反対側の面の全面に設けられることとしてもよく、入射光Ｌが入射する領域に選択的に設けられることとしてもよい。また、レンズ層５５を構成する複数のレンズのそれぞれについて、曲率は同じであってもよく、異なっていてもよい。

レンズ層５５は、光透過性を有し、照射される入射光Ｌを屈折する。
レンズ層５５に含まれる複数のレンズのうち一つのレンズに着目して例示すると、レンズは、レンズの光軸を含む平面での断面視において、レンズ光軸ａｘと、隣り合うレンズとの境界Ｂ１と、で挟まれた第１の入射面５５ａと、同じくレンズ光軸ａｘと、隣り合う他のレンズとの境界Ｂ２と、で挟まれた第２の入射面５５ｂと、を備える。

このような光拡散素子５０Ｆにおいては、図１０（ａ）に示すように、第１の入射面５５ａに入射光Ｌを照射した場合と、図１０（ｂ）に示すように、第２の入射面５５ｂに入射光Ｌを照射した場合と、で拡散光ＤＬの射出方向を変化させることができる。さらに、光拡散素子５０Ｆは光拡散層５２Ｆとして光拡散層５２Ａを備えているため、拡散光ＤＬの拡散角も、光拡散素子５０Ｆの回転角に応じて変化する。

そのため、本実施形態の光拡散素子５０Ｆでは、光拡散素子５０Ｆの回転角に応じて、拡散光ＤＬの拡散角と拡散方向とが拡散特性として制御される。第１の入射面５５ａと光拡散層５２Ｆとが平面的に重なる領域が、第１の拡散領域５３αであり、第２の入射面５５ｂと光拡散層５２Ｆとが平面的に重なる領域が、第２の拡散領域５３βである。このように、本実施形態の光拡散素子５０Ｆでは、拡散領域は、光拡散層５２Ｆ（５２Ａ）が備える複数の領域とレンズ層５５が備える複数の入射面との組み合わせによって決まる。

このような構成によれば、一つの拡散領域に異なる光拡散構造が形成されている構成とすることができ、第１の拡散領域および第２の拡散領域の設計の自由度が高まる。また、第１層で拡散角を変更する光の進行方向を、第２層によってさらに変更することができるため、入射角度分布を大きく異ならせることができる。したがって、スペックルの低減の効果が高い照明を実現することが可能な光源装置となる。

なお、上記実施形態においては、光拡散素子５０Ａ〜５０Ｆにおいて、採用する光拡散層５２Ａ〜５２Ｆの構成がそれぞれ同種の光拡散構造であることとして示したが、これに限らない。例えば、光拡散層において互いに隣り合う第１の拡散領域と第２の拡散領域において、第１の拡散領域には回折構造を形成し、第２の拡散領域にはレンズ構造を形成する、というように、互いに異なる種類の光拡散構造が形成されていることとしてもよい。

このような構造の光拡散素子とすると、互いに隣り合う第１の拡散領域と第２の拡散領域との境界においては、拡散角が大きく変化するため、パターンが互いに大きく異なるスペックルを発生させることができる。したがって、スペックルの低減の効果が高い照明を実現することが可能な光源装置となる。

また、上記実施形態においては、光源部１０がレーザー光源アレイを有することとしたが、１つのレーザー光源だけを用いることとしてもよい。また、光源部１０は、レーザー光源に限らず、ＬＥＤや短アーク化されたランプ光源などコヒーレンスが高い光を射出する他の光源を有することとしてもよい。

［第６実施形態］
上記実施形態においては、光源部１０がレーザー光源アレイを有することとしたが、光源装置またはプロジェクターの運転中には、レーザー光源アレイがすべて常時点灯していることとしてもよく、複数のレーザー光源１１のうち少なくとも一つのレーザー光源１１の出力を断続的に変動させることとしてもよい。この場合、レーザー光源１１の出力の制御は、制御部９０により行う。

図１１を用いて、複数のレーザー光源１１のうち一部のレーザー光源１１の出力を断続的に停止する場合について説明する。図１１は、第６実施形態に係る光源装置において、レーザー光源の点灯制御を行った場合の光拡散素子５０Ａから射出される光の様子を示す説明図であり、図３に対応する図である。

図１１に示すように、すべてのレーザー光源１１を点灯させた場合（図１１（ａ），（ｂ））と、複数のレーザー光源１１のうち一部のレーザー光源を消灯させた場合（図１１（ｃ），（ｄ））と、では、拡散光ＤＬの断面形状が異なる。これにより、スクリーンに入射する画像光において、入射角度分布に応じたスペックルが発生する。

このように、上述した光拡散素子５０Ａの回転により生じる画像光の入射角度分布の変化と、レーザー光源アレイの点灯消灯により生じる画像光の入射角度分布の変化と、を利用することにより、画像の観察者にはスペックルを大きく低減させた画像を提供することができる。

図１１に示したように複数のレーザー光源１１のうち一部のレーザー光源の出力を断続的に停止させる制御を行う光源装置であっても、プロジェクターに適用することでスペックルが低減された画像表示が可能となる。また、このような光源装置を用いたプロジェクターであっても、スペックルが低減された高品質な画像表示が可能となる。

レーザー光源は、出力が停止した状態から発光させたとき、出力は瞬時には安定しない。そのため、レーザー光源の出力の応答性を考慮すれば、レーザー光源の出力を断続的に変動させる際、レーザー光源を点滅させるよりも、高出力状態と低出力状態との間でレーザー光源の出力を変動させる方が好ましい。複数のレーザー光源１１のうち一部のレーザー光源の出力を断続的に低下させることによっても、スペックルを大きく低減させた画像を提供することができる。

なお、複数のレーザー光源１１のうち常に同じレーザー光源の出力を断続的に変動させてもよいが、時間とともに異なるレーザー光源の出力を断続的に変動させることが好ましい。これにより、拡散光ＤＬの光量分布を効果的に変更することができ、入射角度分布に応じて複数の異なるスペックルを時間的に生じさせることができる。

制御部９０は、複数のレーザー光源１１のうち一部のレーザー光源１１の出力を停止または低下させている時、複数のレーザー光源１１のうち他のレーザー光源１１の出力を増加させるとよい。これにより、光源部１０から射出される光の全体としての光量の変動を小さくすることができる。また、光源部１０から射出されるべき光の光量に基づいて、複数のレーザー光源１１のうち一部のレーザー光源の出力を停止または低下させることによって生じる光量の低下を補うように、他のレーザー光源から射出させる光の光量を増加させることが好ましい。これにより、光源部１０からの射出光量が一定となり、スペックル低減と同時に良好な画像表示が可能となる。

なお、複数のレーザー光源１１のうち一部のレーザー光源の出力を断続的に変動させるという構成だけによってもスペックルをある程度低減させる効果が得られるため、一部のレーザー光源の出力を断続的に変動させるならば、第１の拡散領域の拡散特性と第２の拡散領域の拡散特性との差は比較的小さくてもよい。

［第７実施形態］
図１２は、本発明の第７実施形態に係るプロジェクターＰＪ２の説明図である。本実施形態のプロジェクターＰＪ２は、第１実施形態のプロジェクターＰＪ１と一部共通している。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

プロジェクターＰＪ２は、液晶ライトバルブ４００Ｒ、液晶ライトバルブ４００Ｇ、液晶ライトバルブ４００Ｂごとにそれぞれ光源装置を有している。すなわち、第１実施形態においては、光源装置１００は、赤色光、緑色光、青色光を予め合成した後に光拡散素子で拡散角を変更する構成とし、光源装置１００を備えるプロジェクターＰＪ１は色分離光学系２００を備えることとしたが、プロジェクターＰＪ２は、光源装置１１０Ｒから射出された赤色光が液晶ライトバルブ４００Ｒに入射し、光源装置１１０Ｇから射出された緑色光が液晶ライトバルブ４００Ｇに入射し、光源装置１１０Ｂから射出された青色光が液晶ライトバルブ４００Ｂに入射して画像光を形成する構成となっている。

このような構成の光源装置１１０Ｒ、光源装置１１０Ｇおよび光源装置１１０Ｂであっても、プロジェクターに適用することでスペックルが低減された画像表示が可能となる。また、光源装置１１０Ｒ、光源装置１１０Ｇおよび光源装置１１０Ｂを備えるプロジェクターＰＪ２であっても、スペックルが低減された高品質な画像表示が可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上述した実施形態においては、３つの液晶ライトバルブを用いた液晶プロジェクターに本発明を適用した例を示したが、本発明のプロジェクターは必ずしもそれに限る必要はない。例えばカラーシーケンシャル方式の単板式の液晶プロジェクターに本発明を適用してもよい。また、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）やデジタルマイクロミラー（ＤＭＤ、米国Texas Instruments社の登録商標）等の光変調装置を用いたプロジェクターに本発明を適用してもよい。

また、上述した実施形態においては、レンズアレイ７０と重畳レンズ８０とを用いて、ピックアップレンズ６０から射出された光の輝度分布を均一化することとしたが、他にも、ＣＧＨ、ロッドインテグレーターなど、公知の構成を採用してピックアップレンズ６０から射出された光の輝度分布を均一化することとしても構わない。

また、上述した実施形態においては、光拡散素子の光拡散層（光拡散構造）が、光拡散素子から拡散光が射出する側の面に形成されていることとして示したが、光拡散層は、光拡散素子に光が入射する側の面に形成されていることとしてもよい。

また、上述した実施形態においては、光拡散素子の光拡散層（光拡散構造）が、基板の一面全面に形成されていることとして図示したが、光拡散層は、入射光が照射され得る領域にのみ形成されていることとしてもよい。例えば、基板の一面において、光拡散層を周方向に連続する円環状に形成することとしてもよい。

１０…光源部、１０…光源部（光源）、５０Ａ〜５０Ｆ…光拡散素子、５１…基板、５２…光拡散層、５３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｘ，５３ｙ…拡散領域、５４ａ，５４ｂ…面、５８…回転軸、５９…モーター（駆動装置）、９０…制御部、１００，１１０Ｂ，１１０Ｇ，１１０Ｒ…光源装置、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調素子）、６００…投写光学系、Ｐ…点、ＰＪ１，ＰＪ２…プロジェクター

Claims (10)

1. 光源部と、
   所定の回転軸の周りを回転可能に設けられ、複数の拡散領域が前記回転軸の周りに連続して形成された光拡散素子と、
   前記光拡散素子において前記光源部からの光が入射する領域が、前記複数の拡散領域の間を移動するように前記光拡散素子を回転させる駆動装置と、を備え、
   前記複数の拡散領域は、第１の拡散領域と、前記第１の拡散領域の拡散特性とは異なる拡散特性を有する第２の拡散領域と、が互いに隣り合って設けられてなり、
   前記第１の拡散領域から射出された光の断面形状は、前記第２の拡散領域から射出された光の断面形状とは異なるように前記光拡散素子が構成されている光源装置。
2. 前記第１の拡散領域から射出された前記光の幾何学的断面形状は、前記第２の拡散領域から射出された前記光の幾何学的断面形状とは異なる請求項１に記載の光源装置。
3. 前記第１の拡散領域には、光散乱構造、回折構造およびレンズ構造からなる群から選ばれる少なくとも一つの光拡散構造が設けられ、
   前記第２の拡散領域には、前記群から選ばれる少なくとも一つの光拡散構造が設けられている請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記第１の拡散領域に設けられた一の光拡散構造は、前記第２の拡散領域に設けられた一の光拡散構造と異なる請求項３に記載の光源装置。
5. 前記第１の拡散領域に設けられた前記一の光拡散構造の種類は、前記第２の拡散領域に設けられた前記一の光拡散構造の種類とは異なっている請求項４に記載の光源装置。
6. 前記光拡散素子は、板状の基材と、前記基材の一方の面に設けられた第１層と、前記基材の他方の面に設けられた第２層と、を有し、
   前記複数の拡散領域は、前記光拡散素子に対する光の入射方向を平面視方向として、前記第１層と前記第２層とが平面的に重なって構成されており、
   前記第１層には、光散乱構造、回折構造およびレンズ構造からなる群から選ばれる少なくとも一つの光拡散構造が設けられ、
   前記第２層には、プリズム構造またはレンズ構造の少なくともいずれか一方が設けられている請求項１から５のいずれか１項に記載の光源装置。
7. 前記光源部は、複数の光源と、
   前記複数の光源から射出される光を前記光拡散素子に集光する集光光学系と、を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の光源装置。
8. 前記複数の光源のうち少なくとも一つの光源の出力を断続的に変動させる制御部を有する請求項７に記載の光源装置。
9. 前記制御部は、前記複数の光源のうち一の光源の出力を低減しているとき、前記複数の光源のうち他の光源の出力を増加させる請求項８に記載の光源装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項の光源装置と、
    前記光源装置から射出される光を変調する光変調素子と、
    前記光拡散素子から射出される光を複数の小光束に分割するとともに、前記複数の小光束を前記光変調素子の上で互いに重畳させる重畳光学系と、前記光変調素子によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えるプロジェクター。

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