TW201518845A - 投影機 - Google Patents

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TW201518845A TW103132511A TW103132511A TW201518845A TW 201518845 A TW201518845 A TW 201518845A TW 103132511 A TW103132511 A TW 103132511A TW 103132511 A TW103132511 A TW 103132511A TW 201518845 A TW201518845 A TW 201518845A
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Junichi Okamoto
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Abstract

本發明提供一種可確實地減少斑點雜訊之投影機。 投影機1包括：光調變元件，其將雷射光進行調變；及投射光學系統5，其係自光調變元件射出之光所入射者。於將投射光學系統5之出射光瞳中之雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，並將積分之計算範圍設為r(mm)時，將根據特定之數式求出之EP值設定於與雷射光之顏色相應之範圍內。

Description

投影機
本發明係關於一種投影機。
使用雷射光源之投影機具有如下優點：可謀求裝置之小型化、色再現性優異、可瞬時點亮、光源之壽命長等。另一方面，自雷射光源發出之雷射光一般為同調光。因此，此種投影機存在如下情形，即，於屏幕上可視角辨認因雷射光之干涉而產生之被稱為斑點雜訊之斑點條紋。因此，顯示品質較大地降低。
使用雷射光源之先前之投影機係採用用以抑制因斑點雜訊導致之顯示品質之降低的對策。於專利文獻1中，揭示有如下投射型顯示裝置：投射透鏡之入射瞳像大於照明光學系統之出射瞳徑，且具備於投射透鏡之入射光瞳內使照明光學系統之出射瞳像旋轉移動之光瞳對準機構。於非專利文獻1中，記載有關於斑點現象之解釋、及斑點去除方法等。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-216843號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]黑田和男，另17名，“2009年度 普存之雷射顯示器之調査研究報告書”，社團法人 日本機械工業聯合會，財團法人光產業技術振興協會，2010年3月
專利文獻1之投射型顯示裝置係包含具有複數個微細之楔形狀部之透明板、及使透明板旋轉之馬達，作為光瞳對準機構。光瞳對準機構係使照明光學系統之出射瞳像進行旋轉移動，故必須增大配置於光瞳對準機構之後段之成像透鏡或投射透鏡之孔徑。其結果，根據該投射型顯示裝置，而存在因需要配置光瞳對準機構之空間、及使成像透鏡或投射透鏡大直徑化等而導致裝置大型化之類的問題。
於非專利文獻1中記載有斑點之預測方法。該預測方法係以瞳像具有均勻之照度為前提。然而，一般而言，投影機之瞳像具有照度分佈。因此，就現實性而言，無法使用非專利文獻1之預測方法。
本發明之一態樣係為了解決上述問題而完成者，其目的之一在於提供一種可裝置避免大型化且可確實地減少斑點雜訊之投影機。
為達成上述目的，本發明之第1態樣之投影機包括雷射光源裝置、光擴散裝置、光調變裝置及投射光學系統，且上述雷射光源裝置包含射出紅色雷射光之第1雷射光源，上述光擴散裝置包含：第1光擴散元件，其設置於上述紅色雷射光之光程上；及第1驅動裝置，其移動上述紅色雷射光入射至該第1光擴散元件之位置；上述光調變裝置包含設置於自上述第1光擴散元件射出之光之光程上之第1光調變元件，且於自上述第1光調變元件射出之光入射至上述投射光學系統，將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述紅色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧35。
本發明者等人發現於投射光學系統之出射瞳像具有照度分佈之情形時，在將(1)式所表示之EP作為指標之評價、與斑點雜訊之感應評價之間存在關聯。本發明者等人進行實驗，結果發現作為一般之斑點雜訊之指標之斑點對比度(以下記為SC(speckle contrast))與EP具有關聯，且可根據EP之大小預測斑點雜訊之程度。具體而言，EP值越小越易於辨識斑點雜訊，EP值越大越難以辨識斑點雜訊。
本發明之第1態樣之投影機由於使用紅色雷射光時之EP值滿足EP≧35，故而可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。關於表示EP≧35之根據之實驗結果，將於下文說明。如此般，根據本發明之第1態樣之投影機，可藉由投射光學系統之出射瞳像之照度分佈之調整而減少斑點雜訊，從而無需追加旋轉板等構件。因此，可提供一種避免裝置大型化且可確實地減少斑點雜訊之投影機。
於本發明之第1態樣之投影機中，基於上述紅色雷射光之照度分佈而求出之EP較佳為EP≧51。
只要使用紅色雷射光時之EP值滿足EP≧51，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。關於EP≧51之根據，將於下文說明。
於本發明之第1態樣之投影機中，亦可構成如下：上述雷射光源裝置包含射出綠色雷射光之第2雷射光源，且上述光擴散裝置包含：第2光擴散元件，其設置於上述綠色雷射光之光程上；及第2驅動裝置，其移動上述綠色雷射光入射至該第2光擴散元件之位置；上述光調變裝置包含設置於自上述第2光擴散元件射出之光之光程上之第2光調變元件，且自上述第2光調變元件射出之光入射至上述投射光學系統。於此情形時，在將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述綠色雷 射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據上述(1)式求出之EP較理想為EP≧27。
本發明之第1態樣之投影機因使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧27，故可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。關於EP≧27之根據，將於下文說明。
於本發明之第1態樣之投影機中，基於上述綠色雷射光之照度分佈而求出之EP較佳為EP≧38。
只要使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧38，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。關於EP≧38之根據，將於下文說明。
於本發明之第1態樣之投影機中，亦可構成如下：上述雷射光源裝置包含射出藍色雷射光之第3雷射光源，且上述光擴散裝置包含：第3光擴散元件，其設置於上述藍色雷射光之光程上；及第3驅動裝置，其移動上述藍色雷射光入射至該第3光擴散元件之位置；上述光調變裝置包含設置於自上述第3光擴散元件射出之光之光程上之第3光調變元件，且自上述第3光調變元件射出之光入射至上述投射光學系統。於此情形時，在將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述藍色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據上述(1)式求出之EP較理想為EP≧16。
本發明之第1態樣之投影機因使用藍色雷射光時之EP值滿足EP≧16，故可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。關於EP≧16之根據，將於下文說明。
於本發明之第1態樣之投影機中，基於上述藍色雷射光之照度分佈而求出之EP較佳為EP≧26。
只要使用藍色雷射光時之EP值滿足EP≧26，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。關於EP≧26之根據，將於下文說明。
本發明之第2態樣之投影機包括：雷射光源，其射出綠色雷射光；光擴散元件，其設置於上述綠色雷射光之光程上；驅動裝置，其移動上述綠色雷射光入射至上述光擴散元件之位置；光調變元件，其設置於自上述光擴散元件射出之光之光程上；及投射光學系統，其係自上述光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述綠色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧27。
本發明之第2態樣之投影機因使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧27，故而可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。如此般，根據本發明之第2態樣之投影機，可藉由投射光學系統之出射瞳像之照度分佈之調整而減少斑點雜訊，從而無需追加旋轉板等構件。因此，可提供一種避免裝置大型化且可確實地減少斑點雜訊之投影機。
於本發明之第2態樣之投影機中，更理想為EP≧38。
只要使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧38，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。
本發明之第3態樣之投影機包括：雷射光源，其射出藍色雷射光；光擴散元件，其設置於上述藍色雷射光之光程上；驅動裝置，其 移動上述藍色雷射光入射至上述光擴散元件之位置；光調變元件，其設置於自上述光擴散元件射出之光之光程上；及投射光學系統，其係自上述光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述藍色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧16。
本發明之第3態樣之投影機因使用藍色雷射光時之EP值滿足EP≧16，故而可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。如此般，根據本發明之第3態樣之投影機，可藉由投射光學系統之出射瞳像之照度分佈之調整而減少斑點雜訊，從而無需追加旋轉板等構件。因此，可提供一種避免裝置大型化且可確實地減少斑點雜訊之投影機。
於本發明之第3態樣之投影機中，更理想為EP≧26。
只要使用藍色雷射光時之EP值滿足EP≧26，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。
本發明之第4態樣之投影機包括：雷射光源裝置，其包含射出紅色雷射光之第1雷射光源；光調變裝置，其包含設置於上述紅色雷射光之光程上之第1光調變元件；及投射光學系統，其係自上述第1光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述紅色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧79。
本發明之第4態樣之投影機因使用紅色雷射光時之EP值滿足EP≧79，故而可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。如此般，根據本發明之第4態樣之投影機，可藉由投射光學系統之出射瞳像之照度分佈之調整而減少斑點雜訊，從而無需追加旋轉板等構件。因此，可提供一種避免裝置大型化且可確實地減少斑點雜訊之投影機。
於本發明之第4態樣之投影機中，基於上述紅色雷射光之照度分佈而求出之EP更理想為EP≧119。
只要使用紅色雷射光時之EP值滿足EP≧119，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。
於本發明之第4態樣之投影機中，亦可構成如下：上述雷射光源裝置更包括射出綠色雷射光之第2雷射光源，上述光調變裝置更包括設置於上述綠色雷射光之光程上之第2光調變元件，且自上述第2光調變元件射出之光入射至上述投射光學系統。於此情形時，在將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述綠色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據上述(1)式求出之EP較佳為EP≧65。
本發明之第4態樣之投影機因使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧65，故而可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。
於本發明之第4態樣之投影機中，基於上述綠色雷射光之照度分佈而求出之EP更理想為EP≧93。
只要使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧93，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。
於本發明之第4態樣之投影機中，亦可構成如下：上述雷射光源裝置更包括射出藍色雷射光之第3雷射光源，上述光調變裝置更包括設置於上述藍色雷射光之光程上之第3光調變元件，且自上述第3光調變元件射出之光入射至上述投射光學系統。於此情形時，在將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述藍色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據上述(1)式求出之EP較理想為EP≧45。
本發明之第4態樣之投影機因使用藍色雷射光時之EP值滿足EP≧45，故而可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。
於本發明之第4態樣之投影機中，基於上述藍色雷射光之照度分佈而求出之EP更理想為EP≧59。
只要使用藍色雷射光時之EP值滿足EP≧59，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。
本發明之第5態樣之投影機包括：雷射光源，其射出綠色雷射光；光調變元件，其設置於上述綠色雷射光之光程上；及投射光學系統，其係自上述光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述綠色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧65。
本發明之第5態樣之投影機因使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧ 65，故而可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。如此般，根據本發明之第5態樣之投影機，可藉由投射光學系統之出射瞳像之照度分佈之調整而減少斑點雜訊，從而無需追加旋轉板等構件。因此，可提供一種避免裝置大型化且可確實地減少斑點雜訊之投影機。
於本發明之第5態樣之投影機中，更理想為EP≧93。
只要使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧93，則可將斑點雜訊減少至觀察者幾乎無法辨識之程度。
本發明之第6態樣之投影機包括：雷射光源，其射出藍色雷射光；光調變元件，其設置於上述藍色雷射光之光程上；及投射光學系統，其係自上述光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述藍色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧45。
本發明之第6態樣之投影機因使用藍色雷射光時之EP值滿足EP≧45，故而可將斑點雜訊減少至觀察者即便可辨識亦不會令人不自在之程度。如此般，根據本發明之第6態樣之投影機，可藉由投射光學系統之出射瞳像之照度分佈之調整而減少斑點雜訊，從而無需追加旋轉板等構件。因此，可提供一種避免裝置大型化且可確實地減少斑點雜訊之投影機。
於本發明之第6態樣之投影機中，更理想為EP≧59。
只要使用綠色雷射光時之EP值滿足EP≧59，則可將斑點雜訊減 少至觀察者幾乎無法辨識之程度。
於本發明之第1~第6態樣之投影機中，上述標準化照度P(x,y)較理想為由(2)式表示。
P(x,y)=照度(cd/m2)/瞳徑之照度分佈中之前0.1%之平均照度(cd/m2)...(2)
可藉由按照(2)式計算標準化照度，而獲得精度較高之評價結果，作為於投射光學系統之出射光瞳中之照度分佈中考慮例如較高之照度成分之分佈所得之值。
於本發明之第1~第6態樣之投影機中，亦可採用整個單位時間積分所得之值，作為上述標準化照度P(x,y)。
根據該構成，即便投射光學系統之出射光瞳中之照度分佈時間性地變化，亦可獲得精度較高之評價結果。
於本發明之第1~第6態樣之投影機中，上述雷射光源裝置較理想為多模態之半導體雷射光源。
於多模態之半導體雷射光源之情形時，由於與例如單模態之半導體雷射光源、半導體激發固體(DPSS(Diode Pump Solid State，半導體泵浦固體))雷射等相比，同調長度較短，波長間隔較寬，故而可有效地減少斑點雜訊。
1、21‧‧‧投影機
2B‧‧‧藍色光用光源裝置
2G‧‧‧綠色光用光源裝置
2R‧‧‧紅色光用光源裝置
3B‧‧‧藍色光用液晶光閥(光調變元件)
3G‧‧‧綠色光用液晶光閥(光調變元件)
3R‧‧‧紅色光用液晶光閥(光調變元件)
4‧‧‧色彩合成元件
5‧‧‧投射光學系統
7B‧‧‧藍色光用雷射光源
7G‧‧‧綠色光用雷射光源
7R‧‧‧紅色光用雷射光源
8‧‧‧繞射光學元件
9‧‧‧重疊光學系統
9A‧‧‧第1重疊透鏡
9B‧‧‧第2重疊透鏡
10‧‧‧光擴散元件
10B‧‧‧第3光擴散元件
10G‧‧‧第2光擴散元件
10R‧‧‧第1光擴散元件
11‧‧‧驅動裝置
11B‧‧‧第3驅動裝置
11G‧‧‧第2驅動裝置
11R‧‧‧第1驅動裝置
13‧‧‧屏幕
22B‧‧‧藍色光用光源裝置
22G‧‧‧綠色光用光源裝置
22R‧‧‧紅色光用光源裝置
23‧‧‧光程轉換元件
100B‧‧‧照明光學系統
100G‧‧‧照明光學系統
100R‧‧‧照明光學系統
200B‧‧‧照明光學系統
200G‧‧‧照明光學系統
200R‧‧‧照明光學系統
B‧‧‧照度分佈
L‧‧‧距離
LB‧‧‧藍色雷射光
LG‧‧‧綠色雷射光
LR‧‧‧紅色雷射光
LSR‧‧‧雷射光源裝置
M‧‧‧被試驗者
NAe‧‧‧觀察側數值孔徑
NAp‧‧‧投射側數值孔徑
O‧‧‧座標之原點
Pu‧‧‧出射光瞳
P(x,y)‧‧‧標準化照度
r‧‧‧積分之計算範圍
S‧‧‧照射點
Z‧‧‧出射瞳像
圖1係表示本發明之第1實施形態之投影機之概略構成圖。
圖2係用以說明SC之圖。
圖3係表示EP之計算式中之照度分佈之座標軸之圖。
圖4係表示照度分佈之一例之圖。
圖5係表示照度之直方圖之一例之圖。
圖6係表示EP與SC之關聯之曲線圖。
圖7係表示實施例中之投影機、被試驗者、及屏幕之位置關係之 圖。
圖8係表示第1實施例中之EP與SC之關聯之曲線圖。
圖9係表示第2實施例中之EP與SC之關聯之曲線圖。
圖10係表示第3實施例中之EP與SC之關聯之曲線圖。
圖11係表示本發明之第2實施形態之投影機之概略構成圖。
圖12(A)係表示照度分佈之時間變化之圖，圖12(B)係表示將照度分佈之時間變化時間積分所得之狀態之圖。
[第1實施形態]
以下，使用圖1~圖6，對本發明之第1實施形態進行說明。
本實施形態係表示使用雷射光源裝置之投影機之一例。
圖1係表示第1實施形態之投影機之概略構成圖。
再者，於以下各圖式中，存在為了易於觀察各構成要素，而根據構成要素而使尺寸之縮小比例不同地進行表示之情況。
如圖1所示，投影機1包含雷射光源裝置LSR、照明光學系統100R、照明光學系統100G、照明光學系統100B、紅色光用液晶光閥(第1光調變元件)3R、綠色光用液晶光閥(第2光調變元件)3G、藍色光用液晶光閥(第3光調變元件)3B、色彩合成元件4、及投射光學系統5。
雷射光源裝置LSR具有至少一個紅色光用雷射光源(第1雷射光源)7R、至少一個綠色光用雷射光源(第2雷射光源)7G、及至少一個藍色光用雷射光源(第3雷射光源)7B。紅色光用雷射光源7R、綠色光用雷射光源7G及藍色光用雷射光源7B分別為多模態半導體雷射。
照明光學系統100R具備繞射光學元件8、重疊光學系統9、第1光擴散元件10R、及第1驅動裝置11R。
照明光學系統100G具備繞射光學元件8、重疊光學系統9、第2光 擴散元件10G、及第2驅動裝置11G。
照明光學系統100B具備繞射光學元件8、重疊光學系統9、第3光擴散元件10B、及第3驅動裝置11B。
於本實施形態中，光擴散裝置包括第1光擴散元件10R、第2光擴散元件10G、第3光擴散元件10B、第1驅動裝置11R、第2驅動裝置11G、及第3驅動裝置11B。又，光調變裝置包括紅色光用液晶光閥3R、綠色光用液晶光閥3G、及藍色光用液晶光閥3B。
再者，於以下之說明中，將第1光擴散元件10R、第2光擴散元件10G、及第3光擴散元件10B稱為光擴散元件10，將第1驅動裝置11R、第2驅動裝置11G、及第3驅動裝置11B稱為驅動裝置11。
複數個紅色光用雷射光源7R、與對應於複數個紅色光用雷射光源7R之照明光學系統100R構成紅色光用光源裝置2R。複數個綠色光用雷射光源7G、與對應於複數個綠色光用雷射光源7G之照明光學系統100G構成綠色光用光源裝置2G。複數個藍色光用雷射光源7B、與對應於複數個藍色光用雷射光源7B之照明光學系統100B構成藍色光用光源裝置2B。
投影機1係概略而言以如下方式進行動作。
自紅色光用光源裝置2R射出之紅色雷射光LR係入射至紅色光用液晶光閥3R中進行調變。同樣地，自綠色光用光源裝置2G射出之綠色雷射光LG係入射至綠色光用液晶光閥3G中進行調變。自藍色光用光源裝置2B射出之藍色雷射光LB係入射至藍色光用液晶光閥3B進行調變。由紅色光用液晶光閥3R調變所得之紅色雷射光LR、由綠色光用液晶光閥3G調變所得之綠色光LG、及由藍色光用液晶光閥3B調變所得之藍色光LB係入射至色彩合成元件4中進行合成。由色彩合成元件4合成所得之光(圖像光)係藉由投射光學系統5而放大投射至屏幕13。以此方式，顯示全色之投射圖像。
以下，對投影機1之各構成要素進行說明。
紅色光用光源裝置2R、綠色光用光源裝置2G、及藍色光用光源裝置2B僅係射出之光之顏色不同，而構成相同。因此，以下僅對紅色光用光源裝置2R進行說明，而對綠色光用光源裝置2G及藍色光用光源裝置2B省略說明。
紅色光用光源裝置2R具有複數個紅色光用雷射光源7R。於圖1中，紅色光用光源裝置2R具有3個紅色光用雷射光源7R，但紅色光用雷射光源7R之個數並不特別限於3個。複數個紅色光用雷射光源7R不僅可以平行於紙面之方向排列，亦可以垂直於紙面之方向排列，從而作為整體以陣列狀排列。對於綠色光用光源裝置2G、及藍色光用光源裝置2B之情況亦相同。作為一例，紅色光用雷射光源7R係射出約585nm~720nm之波長區域之光。綠色光用雷射光源7G係射出約495nm~585nm之波長區域之光。藍色光用雷射光源7B係射出約380nm~495nm之波長區域之光。
再者，各紅色光用雷射光源7R亦可具備未圖示之準直透鏡。於各紅色光用雷射光源7R具備準直透鏡之情形時，被射出之紅色雷射光LR係入射至準直透鏡，被平行化後射出。對於綠色光用雷射光源7G、及藍色光用雷射光源7B之情況亦相同。
自紅色光用雷射光源7R射出之紅色雷射光LR係入射至光擴散元件10。光擴散元件10係對於入射至光擴散元件10之光之入射角度分佈，將自光擴散元件10射出之光之射出角度分佈放大。光擴散元件10可包括例如毛玻璃或擴散膜等光擴散板、全像擴散器等繞射光學元件、微透鏡陣列等透鏡零件等。
光擴散元件10具有穿過基板之中心且於基板之法線方向上延伸之旋轉軸。旋轉軸係連接於作為光擴散元件10之驅動裝置11之馬達。藉由驅動裝置11進行動作，光擴散元件10以旋轉軸為中心進行旋轉。 藉由設置光擴散元件10，而使投射至屏幕13之光之配光分佈均勻化，從而減少斑點雜訊。進而，藉由光擴散元件10進行旋轉，而將隨時變化之斑點雜訊之空間分佈時間性重疊，從而進一步減少斑點雜訊。
自光擴散元件10射出之紅色雷射光LR係入射至繞射光學元件8。繞射光學元件8包含電腦全像圖(CGH：Computer Generated Hologram)。CGH係表面凸紋型之全像圖元件，該表面凸紋型之全像圖元件係於包含例如石英(玻璃)或合成樹脂等透光性材料之基材之表面具有由電腦設計之微細之凹凸。繞射光學元件8係藉由使入射之紅色雷射光LR繞射，而使入射至下述紅色光用液晶光閥3R之紅色雷射光LR之強度分佈均勻化，從而提昇入射至紅色光用液晶光閥3R之紅色雷射光LR之利用效率。自繞射光學元件8射出之繞射光係入射至重疊光學系統9。
重疊光學系統9包括至少1塊以上之重疊透鏡。重疊光學系統9係使自繞射光學元件8射出之複數條光束於作為被照明區域之液晶光閥上重疊。此處，表示包括第1重疊透鏡9A、及第2重疊透鏡9B之2塊重疊透鏡之重疊光學系統9之例。自繞射光學元件8射出之紅色雷射光LR之複數條光束係經由重疊光學系統9入射至紅色光用液晶光閥3R。複數條光束係藉由重疊光學系統9而於紅色光用液晶光閥3R上相互重疊。藉此，使對紅色光用液晶光閥3R進行照明之光之亮度分佈均勻化，並且提昇圍繞光線軸之軸對稱性。
紅色光用液晶光閥3R雖省略圖示，但包含：液晶面板，其係於一對玻璃基板之間夾隔著液晶層；光入射側偏光板，其係配置於液晶面板之光入射側；及光射出側偏光板，其係配置於液晶面板之光射出側。液晶層之模式為TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment，垂直配向)模式、橫向電場模式等，並無特別限定。綠色光用液晶光閥3G、及藍色光用液晶光閥3B亦為同樣之構 成。
色彩合成元件4包括十字分色稜鏡等。十字分色稜鏡具有4個三角柱稜鏡相互貼合而成之結構。三角柱稜鏡中被貼合之面成為十字分色稜鏡之內面。在十字分色稜鏡之內面，紅色光反射且綠色光穿透之鏡面與藍色光反射且綠色光穿透之鏡面相互地正交。入射至十字分色稜鏡之綠色光係穿透鏡面直接射出。入射至十字分色稜鏡之紅色光及藍色光係由鏡面選擇性地反射而沿與綠色光之射出方向相同之方向射出。以此方式，將3種色光重合地合成，且將經合成之色光朝向投射光學系統5射出。
於上述構成之投影機1中，如圖2所示，將來自投射光學系統5之光入射至屏幕13時之投射側之數值孔徑設為NAp，將自屏幕13射出光時之觀察側之數值孔徑設為NAe時，斑點對比度SC由(2)式表示。
根據(2)式可知，於觀察側數值孔徑NAe固定之情形時，斑點對比度SC由投射側數值孔徑NAp決定。於投影機中，投射側數值孔徑NAp根據投射光學系統之出射光瞳與屏幕之間之距離、及出射光瞳之尺寸而求出。觀察側數值孔徑NAe根據觀察者與屏幕之間之距離、及觀察者之瞳孔之尺寸而求出。但，於使用(2)式計算斑點對比度SC時，以投射光學系統之出射光瞳中之瞳像之照度分佈於投射側數值孔徑NAp之範圍內均勻為前提。然而，實際之投影機之出射瞳像具有圖4所示之照度分佈，照度並不均勻。因此，不滿足(2)式之前提，從而無法正確地計算斑點對比度SC。
因此，本發明者等人藉由實驗而導出求出如下指標之式，該指標係即便出射瞳像具有照度分佈，亦可精度較佳地評價斑點雜訊。如圖3所示，將出射瞳像Z之中心作為座標之原點O，將相互正交之軸設為x軸、y軸。此時，將座標(x,y)之點之標準化照度表示為P(x,y)。本發明者等人決定將由(1)式表示之指標稱為EP(Effective Pupil，有效光瞳)。
標準化照度P(x,y)係利用(3)式求出。
P(x,y)=照度(cd/m2)/出射瞳像之照度分佈中之前0.1%之平均照度(cd/m2)...(3)
於(1)式中，使用標準化照度而非絕對之照度，藉此，可無需出射瞳像之明亮度地算出EP。又，於計算標準化照度時，可藉由使用出射瞳像之明亮度之前0.1%之平均照度，而進一步提昇EP之計算結果之精度。其原因如下所述。
斑點雜訊係照度之高低差於人眼中被辨識為斑點。照度高之部分產生明亮之干涉之斑點，照度低之部分產生較暗之干涉之斑點。易被人類辨識者係因照度高之部分之干涉產生之斑點雜訊。即，於斑點雜訊中，照度高之部分之影響大於照度低之部分。
圖5係以直方圖表示例如圖4所示之出射瞳像之照度分佈者。曲線圖之橫軸係照度，縱軸係頻度。如此般，較高之照度成分分佈於曲線圖之右側之邊緣。作為標準化照度之計算方法，亦考慮將例如照度分佈中之照度之最大值作為基準。然而，於因產生尖峰而在照度分佈中包含極高之照度成分之情形時，無法利用該計算方法，將較高之照 度區域中之照度分佈正確地反映到EP之計算結果中。因此，無法計算對人眼而言最佳化之EP值。相對於此，本發明者等人根據實驗結果，發現可藉由將明亮度之前0.1%之平均照度作為基準，計算標準化照度，而獲得良好地反映較高之照度區域中之照度分佈之EP值。
本發明者等人藉由實驗而產生穿透1個圓形開口時產生之出射瞳像、及穿透複數個圓形開口時產生之出射瞳像，從而獲得SC與EP之關聯關係。將其結果示於圖6。圖6之橫軸表示EP，縱軸表示SC。如此可知，即便出射瞳像之形狀不同，亦於SC與EP之間存在如虛線之曲線所示之關聯關係。即，可知能夠使用利用(1)式算出之EP，預測SC。
本發明者等人進行了複數個被試驗者之斑點雜訊之感應評價。
於第1實施形態之投影機1中，藉由對不使光擴散元件10旋轉時之斑點雜訊、與使光擴散元件10旋轉時之斑點雜訊進行比較，而對斑點雜訊之時間重疊效應進行評價。於不使光擴散元件10旋轉時，不具有斑點雜訊之時間重疊效應，於使光擴散元件10旋轉時，具有斑點雜訊之時間重疊效應。
如圖7所示，作為評價之條件，投影機1之出射瞳像與屏幕13之距離L設定為2m，被試驗者M與屏幕13之距離設定為2m。將該等距離設定為2m之原因在於假設在會議等中使用投影機1之狀況。屏幕13使用白色屏幕。
出射瞳像之強度分佈係例如對於紅色光，藉由使自雷射光源裝置LSR射出之複數個紅色雷射光之間之間隔變化而進行調整。對於其他色光亦同樣地調整出射瞳像之強度分佈。藉由以此方式調整出射瞳像之強度分佈，而調整EP值。
首先，自投影機1射出中心波長為638nm之紅色光，進行斑點雜訊之感應評價。表1及表2係表示使出射瞳像產生各種變化，以複數個 被試驗者之眼睛進行斑點雜訊何種程度地令人不自在之評價之結果。
表1係不使光擴散元件旋轉時之SC及EP之算出結果、以及被試驗者之主觀評價之結果。表2係使光擴散元件旋轉時之SC及EP之算出結果、以及被試驗者之主觀評價之結果。於表1及表2中之主觀評價之欄中，「×」表示對所有被試驗者而言斑點雜訊令人不自在，「△」表示對大致一半之被試驗者而言斑點雜訊雖可辨識但不會令人不自在，「○」表示對所有被試驗者而言幾乎無法辨識斑點雜訊。
圖8係將表1及表2之評價結果曲線化而成者。曲線圖之橫軸表示 EP，曲線圖之縱軸表示SC。虛線所示之直線之下側之區域對應於表1及表2之「△」及「○」之區域。如此可知，於SC為特定值以下時，斑點雜訊即便可辨識亦不會令人不自在。
根據上述評價結果，於SC為1.7%以下時，對大致一半之被試驗者而言並不會令人不自在斑點雜訊。此時之EP係於不使光擴散元件旋轉時為79以上，於使光擴散元件旋轉時為35以上。進而，於SC為1.5%以下時，對所有被試驗者而言無法辨識斑點雜訊。此時之EP係於不使光擴散元件旋轉時為119以上，於使光擴散元件旋轉時為51以上。
繼而，自投影機1射出中心波長為520nm之綠色光，進行斑點雜訊之感應評價。
表3係不使光擴散元件旋轉時之SC及EP之算出結果、以及被試驗者之主觀評價之結果。表4係使光擴散元件旋轉時之SC及EP之算出結果、以及被試驗者之主觀評價之結果。於表3及表4中之主觀評價之欄中，「×」表示對所有被試驗者而言斑點雜訊令人不自在，「△」表示對大致一半之被試驗者而言斑點雜訊雖可辨識但不會令人不自在，「○」表示對所有被試驗者而言幾乎辨識不出斑點雜訊。
圖9係將表3及表4之評價結果曲線化而成者。曲線圖之橫軸表示EP，曲線圖之縱軸表示SC。虛線所示之直線之下側之區域對應於表3及表4之「△」及「○」之區域。如此可知，於SC為特定之值以下時，斑點雜訊即便可辨識亦不會令人不自在。
根據上述評價結果，於SC為1.8%以下時，對大致一半之被試驗者而言斑點雜訊並不會令人不自在。此時之EP係於不使光擴散元件旋轉時為65以上，於使光擴散元件旋轉時為27以上。進而，於SC為1.6%以下時，對所有被試驗者而言辨識不出斑點雜訊。此時之EP係於不使光擴散元件旋轉時為93以上，於使光擴散元件旋轉時為38以上。
繼而，自投影機1射出中心波長為445nm之藍色光，進行斑點雜訊之感應評價。
表5係不使光擴散元件旋轉時之SC及EP之算出結果、以及被試驗者之主觀評價之結果。表6係使光擴散元件旋轉時之SC及EP之算出結果、以及被試驗者之主觀評價之結果。於表5及表6中之主觀評價之欄中，「×」表示對所有被試驗者而言斑點雜訊令人不自在，「△」表示對大致一半之被試驗者而言斑點雜訊雖可辨識但不會令人不自在，「○」表示對所有被試驗者而言幾乎辨識不出斑點雜訊。
圖10係將表5及表6之評價結果曲線化而成者。曲線圖之橫軸表示EP，曲線圖之縱軸表示SC。虛線所示之直線之下側之區域對應於表5及表6之「△」及「○」之區域。如此可知，於SC為特定之值以下時，斑點雜訊即便可辨識亦不會令人不自在。
根據上述評價結果，於SC為1.9%以下時，對大致一半之被試驗者而言斑點雜訊並不會令人不自在。此時之EP係於不使光擴散元件旋轉時為45以上，於使光擴散元件旋轉時為16以上。進而，於SC為1.7%以下時，對所有被試驗者而言辨識不出斑點雜訊。此時之EP係於不使光擴散元件旋轉時為59以上，於使光擴散元件旋轉時為26以上。
將以上評價結果重新匯總於表中，如以下所述。
若匯總成為如下等級之EP值，則成為表7，該等級係即便被人眼辨識斑點雜訊，但在實用方面斑點雜訊亦不會令人不自在。更佳為，若匯總成為斑點雜訊大致不能被人眼辨識之等級之EP值，則成為表8。
EP之目標值因雷射光之顏色(波長區域)而不同之原因在於斑點之尺寸依存於波長。波長越短，斑點之尺寸越小。若成為某一固定之尺寸以下，則難以被人眼辨識。又，由於對人眼而言藍色光之感度較低，故而於藍色光中難以辨識斑點雜訊。因此，藍色光中之EP之目標值小於其他顏色之EP之目標值。
再者，EP之目標值係針對每種顏色設定。若2個光線之波長之差較大，則被人眼辨識為不同之顏色，從而分離地辨識出斑點雜訊。其原因在於：於此情形時，無法獲得空間重疊之效應。
根據第1實施形態之投影機1，可提供一種可藉由投射光學系統5之出射瞳像之照度分佈之調整而減少斑點雜訊，從而可確實地減少斑點雜訊之投影機。
[第2實施形態]
以下，使用圖11、及圖12，對本發明之第2實施形態進行說明。
第2實施形態之投影機之基本構成係與第1實施形態相同，而光源裝置之構成不同。
圖11係表示第2實施形態之投影機之概略構成圖。
於圖11中，對與第1實施形態所使用之圖1共通之構成要素標註同一符號，而省略詳細說明。
如圖11所示，投影機21包含雷射光源裝置LSR、照明光學系統200R、照明光學系統200G、照明光學系統200B、紅色光用液晶光閥3R、綠色光用液晶光閥3G、藍色光用液晶光閥3B、色彩合成元件4、及投射光學系統5。
照明光學系統200R具備光程轉換元件23、繞射光學元件8、重疊光學系統9、第1光擴散元件10R、及第1驅動裝置11R。
照明光學系統200G具備光程轉換元件23、繞射光學元件8、重疊光學系統9、第2光擴散元件10G、及第2驅動裝置11G。
照明光學系統200B具備光程轉換元件23、繞射光學元件8、重疊光學系統9、第3光擴散元件10B、及第3驅動裝置11B。
複數個紅色光用雷射光源7R與對應於複數個紅色光用雷射光源7R之照明光學系統200R構成紅色光用光源裝置22R。複數個綠色光用雷射光源7G與對應於複數個綠色光用雷射光源7G之照明光學系統200G構成綠色光用光源裝置22G。複數個藍色光用雷射光源7B與對應於複數個藍色光用雷射光源7B之照明光學系統200B構成藍色光用光源裝置22B。
紅色光用光源裝置22R具有複數個紅色光用雷射光源7R。於圖11中，僅表示了1個紅色光用雷射光源7R，但複數個紅色光用雷射光源7R係排列於與紙面垂直之方向上。本實施形態係使用6個紅色光用雷射光源7R，但紅色光用雷射光源之個數並不特別限於6個。對於綠色光用光源裝置22G及藍色光用光源裝置22B之情況亦相同。
光程轉換元件23係配置於自複數個紅色光用雷射光源7R射出之紅色雷射光LR之光程上。本實施形態係使用檢流計鏡作為光程轉換元 件23。檢流計鏡係以旋轉軸為中心轉動之鏡。於光程轉換元件23中具有未圖示之驅動裝置。光程轉換元件23係藉由驅動裝置而於固定之角度範圍內轉動。伴隨著光程轉換元件23之轉動，紅色雷射光LR自紅色光用雷射光源7R至光程轉換元件23之入射角產生變化，從而紅色雷射光LR自光程轉換元件23之射出方向產生變化。
此時，如圖12(A)所示，自出射光瞳Pu之一端側朝向另一端側，對與紅色光用雷射光源7R之排列對應之6個照射點S時間性地進行掃描。如此一來，出射瞳像時間性地變化。因此，於本實施形態之情形時，人類可辨識出1幀期間之整個期間，例如1/50秒之期間，將照度進行積分。於圖12(B)中，表示將照度積分後之照度分佈B之影像。將該照度分佈B作為出射瞳像，與實施例1同樣地計算EP。人類可辨識出1幀期間之整個期間相當於申請專利範圍之單位時間。
根據第2實施形態之投影機21，可提供一種可藉由投射光學系統5之出射瞳像之照度分佈之調整而減少斑點雜訊，從而可確實地減少斑點雜訊之投影機。又，採用整個單位時間積分所得之值，作為標準化照度P(x,y)，藉此，即便投射光學系統5之出射瞳像中之照度分佈時間性地變化，亦可獲得精度較高之評價結果。
再者，本發明之技術範圍並不限於上述實施形態，可在不脫離本發明之主旨之範圍內追加各種變更。
例如於上述實施形態中，為了使斑點雜訊時間性地重疊，而採用使光擴散元件10旋轉之構成，但亦可採用使光擴散元件10振動、及使光擴散元件10擺動等構成。
又，亦可使繞射光學元件8運動而取代使光擴散元件10運動。於此情形時，亦可省略光擴散元件10。於省略光擴散元件10之情形時，光擴散裝置包括繞射光學元件8、及用以使繞射光學元件8運動之驅動裝置。
又，用以使斑點雜訊時間性地重疊之機構並不限於上述機構。
又，於上述實施形態中，即便於使斑點雜訊時間性地重疊之情形時，亦設置了光擴散裝置，但亦可省略光擴散裝置。然而，為了使出射瞳像之強度分佈均勻化，較佳為使用光擴散元件或透鏡，將光擴散。
又，於上述實施形態中，對紅色光用雷射光源7R、綠色光用雷射光源7G及藍色光用雷射光源7B，分別設置了光擴散元件及驅動裝置，但並不限於此。亦可對紅色光用雷射光源7R、綠色光用雷射光源7G及藍色光用雷射光源7B設置共通之一組光擴散元件及驅動裝置。
又，於上述實施形態中，光調變裝置包括紅色光用液晶光閥3R、綠色光用液晶光閥3G、及藍色光用液晶光閥3B，但並不限於此。亦可為一個液晶光閥將紅色光、綠色光及藍色光進行調變之構成。又，亦可使用數位微鏡裝置而取代液晶光閥。
又，上述實施形態係於所有R、G、B之各色光用之光源裝置中使用雷射光源，但亦可在一部分色光用之光源裝置中使用雷射光源。可將本發明應用於具備如下光源裝置之投影機，該光源裝置係例如使用單色之雷射光源與波長轉換元件產生其他色光。另外，對於投影機之各種構成要素之數量、配置等，可適當變更。
1‧‧‧投影機
2B‧‧‧藍色光用光源裝置
2G‧‧‧綠色光用光源裝置
2R‧‧‧紅色光用光源裝置
3B‧‧‧藍色光用液晶光閥(光調變元件)
3G‧‧‧綠色光用液晶光閥(光調變元件)
3R‧‧‧紅色光用液晶光閥(光調變元件)
4‧‧‧色彩合成元件
5‧‧‧投射光學系統
7B‧‧‧藍色光用雷射光源
7G‧‧‧綠色光用雷射光源
7R‧‧‧紅色光用雷射光源
8‧‧‧繞射光學元件
9‧‧‧重疊光學系統
9A‧‧‧第1重疊透鏡
9B‧‧‧第2重疊透鏡
10B‧‧‧第3光擴散元件
10G‧‧‧第2光擴散元件
10R‧‧‧第1光擴散元件
11B‧‧‧第3驅動裝置
11G‧‧‧第2驅動裝置
11R‧‧‧第1驅動裝置
13‧‧‧屏幕
100B‧‧‧照明光學系統
100G‧‧‧照明光學系統
100R‧‧‧照明光學系統
LB‧‧‧藍色雷射光
LG‧‧‧綠色雷射光
LR‧‧‧紅色雷射光
LSR‧‧‧雷射光源裝置

Claims (23)

  1. 一種投影機，其包括雷射光源裝置、光擴散裝置、光調變裝置、及投射光學系統，上述雷射光源裝置包含射出紅色雷射光之第1雷射光源，上述光擴散裝置包含：第1光擴散元件，其設置於上述紅色雷射光之光程上；及第1驅動裝置，其移動上述紅色雷射光入射至該第1光擴散元件之位置；上述光調變裝置包含設置於自上述第1光擴散元件射出之光之光程上之第1光調變元件，自上述第1光調變元件射出之光係入射至上述投射光學系統，且於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述紅色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧35：
  2. 如請求項1之投影機，其中基於上述紅色雷射光之照度分佈而求出之EP為EP≧51。
  3. 如請求項1或2之投影機，其中上述雷射光源裝置包含射出綠色雷射光之第2雷射光源，上述光擴散裝置包含：第2光擴散元件，其設置於上述綠色雷射光之光程上；及第2驅動裝置，其移動上述綠色雷射光入射至 該第2光擴散元件之位置；上述光調變裝置包含設置於自上述第2光擴散元件射出之光之光程上之第2光調變元件，自上述第2光調變元件射出之光係入射至上述投射光學系統，且於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述綠色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據上述(1)式求出之EP為EP≧27。
  4. 如請求項3之投影機，其中基於上述綠色雷射光之照度分佈而求出之EP為EP≧38。
  5. 如請求項1至4中任一項之投影機，其中上述雷射光源裝置包含射出藍色雷射光之第3雷射光源，上述光擴散裝置包含：第3光擴散元件，其設置於上述藍色雷射光之光程上；及第3驅動裝置，其移動上述藍色雷射光入射至該第3光擴散元件之位置；上述光調變裝置包含設置於自上述第3光擴散元件射出之光之光程上之第3光調變元件，自上述第3光調變元件射出之光係入射至上述投射光學系統，且於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述藍色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據上述(1)式求出之EP為EP≧16。
  6. 如請求項5之投影機，其中基於上述藍色雷射光之照度分佈而求出之EP為EP≧26。
  7. 一種投影機，其包括：雷射光源，其射出綠色雷射光；光擴散元件，其設置於上述綠色雷射光之光程上；驅動裝置，其移動上述綠色雷射光入射至上述光擴散元件之位置；光調變元件，其設置於自上述光擴散元件射出之光之光程上；及投射光學系統，其係自上述光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述綠色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧27，
  8. 如請求項7之投影機，其中EP≧38。
  9. 一種投影機，其包括：雷射光源，其射出藍色雷射光；光擴散元件，其設置於上述藍色雷射光之光程上；驅動裝置，其移動上述藍色雷射光入射至上述光擴散元件之位置；光調變元件，其設置於自上述光擴散元件射出之光之光程上；及投射光學系統，其係自上述光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述藍色雷射光之照 度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧16，
  10. 如請求項9之投影機，其中EP≧26。
  11. 一種投影機，其包括：雷射光源裝置，其包含射出紅色雷射光之第1雷射光源；光調變裝置，其包含設置於上述紅色雷射光之光程上之第1光調變元件；及投射光學系統，其係自上述第1光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述紅色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，並將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧79，
  12. 如請求項11之投影機，其中基於上述紅色雷射光之照度分佈求出之EP為EP≧119。
  13. 如請求項11或12之投影機，其中上述雷射光源裝置更包括射出綠色雷射光之第2雷射光源， 上述光調變裝置更包括設置於上述綠色雷射光之光程上之第2光調變元件，自上述第2光調變元件射出之光係入射至上述投射光學系統，且於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述綠色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據上述(1)式求出之EP為EP≧65。
  14. 如請求項13之投影機，其中基於上述綠色雷射光之照度分佈求出之EP為EP≧93。
  15. 如請求項11至14中任一項之投影機，其中上述雷射光源裝置更包括射出藍色雷射光之第3雷射光源，上述光調變裝置更包括設置於上述藍色雷射光之光程上之第3光調變元件，自上述第3光調變元件射出之光係入射至上述投射光學系統，且於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述藍色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據上述(1)式求出之EP為EP≧45。
  16. 如請求項15之投影機，其中基於上述藍色雷射光之照度分佈求出之EP為EP≧59。
  17. 一種投影機，其包括：雷射光源，其射出綠色雷射光；光調變元件，其設置於上述綠色雷射光之光程上；及投射光學系統，其係自上述光調變元件射出之光所入射者； 於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述綠色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧65，
  18. 如請求項17之投影機，其中EP≧93。
  19. 一種投影機，其包括：雷射光源，其射出藍色雷射光；光調變元件，其設置於上述藍色雷射光之光程上；及投射光學系統，其係自上述光調變元件射出之光所入射者；於將上述投射光學系統之出射光瞳中之上述藍色雷射光之照度分佈的中心座標設為x=0、y=0，將各座標中之標準化照度設為P(x,y)，且將積分之計算範圍設為r(mm)時，根據(1)式求出之EP為EP≧45，
  20. 如請求項19之投影機，其中EP≧59。
  21. 如請求項1至20中任一項之投影機，其中上述標準化照度P(x,y)係由(2)式表示，P(x,y)=照度(cd/m2)/瞳徑之照度分佈中之前0.1%之平均照度(cd/m2)...(2)。
  22. 如請求項1至21中任一項之投影機，其中上述標準化照度P(x,y)係作為整個單位時間積分所得之值而求出。
  23. 如請求項1至22中任一項之投影機，其中上述雷射光源裝置係多模態之半導體雷射光源。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI838385B (zh) * 2019-07-01 2024-04-11 揚明光學股份有限公司 投影鏡頭及投影光機

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6880566B2 (ja) * 2016-04-25 2021-06-02 株式会社リコー 光源装置、画像形成装置、画像表示装置、物体装置及び色光生成方法
CN106195929A (zh) * 2016-09-03 2016-12-07 超视界激光科技（苏州）有限公司 激光光源模组
JP6737084B2 (ja) 2016-09-05 2020-08-05 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター
JP7009910B2 (ja) 2017-10-26 2022-01-26 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP7098937B2 (ja) 2018-01-16 2022-07-12 セイコーエプソン株式会社 照明装置およびプロジェクター
JP2019132986A (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置及び投写型映像表示装置
CN111258159B (zh) * 2018-11-30 2022-07-12 中强光电股份有限公司 照明系统及投影装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999049358A1 (fr) * 1998-03-26 1999-09-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Afficheur d'images et dispositif emettant de la lumiere
JP4182580B2 (ja) * 1999-01-18 2008-11-19 ソニー株式会社 照明装置及び画像表示装置
AU2003208566A1 (en) * 2003-01-08 2004-08-10 Explay Ltd. An image projecting device and method
KR100565076B1 (ko) * 2004-08-05 2006-03-30 삼성전자주식회사 레이저 반점을 제거한 조명계 및 이를 채용한 프로젝션시스템
US8226247B2 (en) 2007-06-12 2012-07-24 Panasonic Corporation Projection type image display device
JP2009216843A (ja) 2008-03-08 2009-09-24 Victor Co Of Japan Ltd 投射型表示装置
TWI408489B (zh) * 2008-03-14 2013-09-11 Compal Communications Inc 投影系統及投影方法
JP4656213B2 (ja) * 2008-08-25 2011-03-23 カシオ計算機株式会社 ズームレンズ及びそれを用いたプロジェクタ装置
WO2010023444A1 (en) 2008-08-27 2010-03-04 Milan Momcilo Popovich Laser display incorporating speckle reduction
JPWO2010029817A1 (ja) * 2008-09-10 2012-02-02 日本電気株式会社 光源装置及び画像表示装置
JP5417897B2 (ja) * 2009-02-27 2014-02-19 大日本印刷株式会社 投射型映像表示装置および映像表示方法
US20120086917A1 (en) 2009-09-29 2012-04-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Optical unit, projection display apparatus, and optical diffuser
JP2011180281A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置及び拡散光学素子
WO2011040479A1 (ja) 2009-09-29 2011-04-07 三洋電機株式会社 光学ユニット、投写型映像表示装置及び拡散光学素子
CN102483565B (zh) 2010-06-22 2014-12-03 松下电器产业株式会社 激光投影仪
KR101248174B1 (ko) * 2011-01-10 2013-04-01 주식회사 넥스디테크 레이저 광원을 이용하는 프로젝터
JP5866968B2 (ja) * 2011-01-13 2016-02-24 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP5741341B2 (ja) * 2011-09-16 2015-07-01 大日本印刷株式会社 投射装置およびホログラム記録媒体
JP5892769B2 (ja) * 2011-11-07 2016-03-23 三菱電機株式会社 投写型表示装置及び画像表示方法
JP2014032371A (ja) * 2012-08-06 2014-02-20 Oxide Corp スペックルコントラスト発生器及びスペックルコントラスト評価装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI838385B (zh) * 2019-07-01 2024-04-11 揚明光學股份有限公司 投影鏡頭及投影光機

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