JP6413498B2 - 照明装置およびプロジェクター - Google Patents
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Description
この構成によれば、非球面による収差により、第1の光ビームおよび第2の光ビームの光路を適切に変更することができる。
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。
図1は、本実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す平面図である。プロジェクター1は、図1に示すように、照明装置2と、色分離光学系3と、光変調装置4R,光変調装置4G,光変調装置4Bと、合成光学系5と、投射光学系6とを備えている。
続いて、本発明の一実施形態に係る照明装置2について説明する。図2は照明装置2の概略構成を示す図である。図2に示すように、照明装置2は、アレイ光源21Aと、コリメーター光学系22と、アフォーカル光学系23と、ホモジナイザー光学系24と、偏光分離素子50Aを含む光学素子25Aと、第1のピックアップ光学系26と、蛍光発光素子27と、位相差板28と、第2のピックアップ光学系29と、拡散反射素子30と、インテグレータ光学系31と、偏光変換素子32と、重畳光学系33とを備えている。
図3は、比較例として、アフォーカル光学系23に均一化のための収差を与えない場合の、仮想面IP2での光ビームBMの配置を示す図であり、仮想面IP2を光軸ax1の方向から見た図である。本比較例が本実施形態と異なる点は、アフォーカル光学系23に均一化のための収差を与えていない、という点だけであり、その他の構成は同一である。光ビームBMの仮想面IP2上でのスポットおよび入射位置(ビーム中心)をそれぞれ、BMSとCで示す。図3には、第1のフライアイレンズ24aを重ねて描いてある。小レンズ60の輪郭は、実際は矩形であるが、図を見やすくするために円で示してある。また、小レンズ60のレンズ光軸を60Cで示す。
図3に示すように、比較例においては、いずれの光ビームBMに関しても、光ビームBMの入射位置Cはレンズ光軸60Cと一致している。
図4は、仮想面IP1を光軸ax1の方向から見た図である。
便宜上、9個の半導体レーザー211は3行3列の規則的なマトリクス状に配置されており、中央の半導体レーザー211から射出された光ビームBMの主光線は、光軸ax1と一致しているものとする。そのため、図4に示されるように、9個の光ビームBM(BM1〜BM9)の仮想面IP1上でのスポットBMSおよび入射位置(ビーム中心)Caはそれぞれ、3行3列の規則的なマトリクス状に並んでいる。
図3,4,5では、光ビームBMが正方形状の格子を形成するように配置された例を示しているが、正方形状に限られない。
光ビームBM1と光ビームBM2と光ビームBM3それぞれの仮想面IP1への入射位置をCa1、Ca2、Ca3で示す。アフォーカル光学系23の光入射側における、光ビームBM1と光ビームBM2との間隔は、仮想面IP1上での入射位置Ca1と入射位置Ca2との間隔La12で与えられ、光ビームBM1と光ビームBM3との間隔は、仮想面IP1上での入射位置Ca1と入射位置Ca3との間隔La13で与えられる。La12とLa13との比をRa(=La12/La13)とする。複数の光ビームBMが正方形状の格子を形成しているため、Raは1/√2である。
例えば、小レンズ60における光ビームBMの入射位置を調整するとともに、該小レンズ60に入射する光ビームBMの形状を歪ませてもよい。
また、上記実施形態では本発明による照明装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による照明装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。
Claims (2)
- 第1の光ビームと第2の光ビームと第3の光ビームとを射出する光源装置と、
前記第1の光ビームと前記第2の光ビームと前記第3の光ビームとが入射するアフォーカル光学系と、
前記アフォーカル光学系の後段に設けられ、複数の小レンズを含む第1のフライアイレンズと、
前記第1のフライアイレンズの後段に設けられ、前記第1のフライアイレンズと同一構成を有する第2のフライアイレンズと、
前記第2のフライアイレンズの後段に設けられた集光光学系と、
前記集光光学系の後段に設けられ、前記第1の光ビームと前記第2の光ビームと前記第3の光ビームとが前記集光光学系を介して入射する蛍光体層と、を備え、
前記アフォーカル光学系は、非球面を有する凸レンズを含み、
前記複数の小レンズは、前記第1の光ビームが入射する第1の小レンズと、前記第2の光ビームが入射する第2の小レンズと、前記第3の光ビームが入射する第3の小レンズと、を含み、
前記アフォーカル光学系は、第1の光ビームと第2の光ビームとの間隔と、第1の光ビームと第3の光ビームとの間隔と、の比をRとしたとき、前記アフォーカル光学系の光射出側における該比Rを前記アフォーカル光学系の光入射側における該比Rと異ならせる収差を有しており、
前記収差は、前記第1の小レンズのレンズ光軸に対する前記第1の光ビームのビーム中心における位置と、前記第2の小レンズのレンズ光軸に対する前記第2の光ビームのビーム中心における位置と、前記第3の小レンズのレンズ光軸に対する前記第3の光ビームのビーム中心における位置と、を互いに異ならせるように設計されることを特徴とする照明装置。 - 照明光を射出する照明装置と、
前記照明光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投射する投射光学系と、を備え、
前記照明装置が、請求項1に記載の照明装置である
プロジェクター。
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