JP2008158190A - 照明装置及びプロジェクタ - Google Patents
照明装置及びプロジェクタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008158190A JP2008158190A JP2006345930A JP2006345930A JP2008158190A JP 2008158190 A JP2008158190 A JP 2008158190A JP 2006345930 A JP2006345930 A JP 2006345930A JP 2006345930 A JP2006345930 A JP 2006345930A JP 2008158190 A JP2008158190 A JP 2008158190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light guide
- emitted
- illumination device
- guide means
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 55
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 6
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 2
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
【課題】シンチレーションのさらなる低減化及び高画質化を図った照明装置及びプロジェクタを提供すること。
【解決手段】レーザ光源21Aと、レーザ光源21Aから射出した光を導光する導光部材22と、導光部材22から射出した光をライトバルブ16Aの画像表示領域に入射させる導光板23と、導光部材22から射出した光の導光板23への入射角を時間的に変化させるアクチュエータ24とを備える。
【選択図】図3
【解決手段】レーザ光源21Aと、レーザ光源21Aから射出した光を導光する導光部材22と、導光部材22から射出した光をライトバルブ16Aの画像表示領域に入射させる導光板23と、導光部材22から射出した光の導光板23への入射角を時間的に変化させるアクチュエータ24とを備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、照明装置及びプロジェクタに関する。
近年、プロジェクタが急速に普及してきている。主にビジネスプレゼンテーション用途で用いられてきたフロント投射型プロジェクタのほか、最近ではリアプロジェクタが、大型テレビ(PTV:プロジェクションテレビ)の一形態として認知度を高めてきている。プロジェクション方式の最大の利点は、液晶テレビ、PDPなどの直視型ディスプレイに比べて低価格で同画面サイズの商品を供給できることである。しかし、直視型においても低価格化が進展しており、プロジェクタ表示装置にもより高い画質性能が求められつつある。
プロジェクタは、アークランプなどの光源から射出した光を液晶ライトバルブなどの光変調手段に照射し、光変調手段により変調された投射光をスクリーンに投射することで画像をスクリーンに表示するものである。このとき、スクリーンには、画像が表示されるだけでなく、スクリーン全面がぎらついて見える。これは、光線の干渉に伴う輝度ムラによるもので、スペックルノイズ、いわゆるシンチレーションと呼ばれる。
ここで、シンチレーションの発生原理について簡単に説明する。図10に示すように、光源101から照射された光が液晶ライトバルブ102を透過して投射レンズ103によりスクリーン104へと投射される。スクリーン104に投射された投射光は、スクリーン104の散乱構造により回折し、それらが二次波源のように振舞うことによって拡散される。二次波源による2つの球面波が、互いの位相関係に応じて光の強め合いや弱め合いを起こすことによって、スクリーン104と鑑賞者との間に明暗の縞模様(干渉縞)となって現れる。この干渉縞が発生する像面105に鑑賞者の焦点が合ったとき、鑑賞者はスクリーンをぎらつかせるシンチレーションとして干渉縞を認識する。
シンチレーションは、スクリーン面に結像された画像を見ようとする鑑賞者にとって、スクリーン面と鑑賞者との間にあたかもベールやレース布、クモの巣などを張ったかのような不快感を与える。また、鑑賞者はスクリーン上の画像とシンチレーションとの2重の像を見ることになり、それぞれに視点を合わせようとするため、大きな疲労を招く。したがって、このシンチレーションは鑑賞者に大きなストレスを与えてしまう。
シンチレーションは、スクリーン面に結像された画像を見ようとする鑑賞者にとって、スクリーン面と鑑賞者との間にあたかもベールやレース布、クモの巣などを張ったかのような不快感を与える。また、鑑賞者はスクリーン上の画像とシンチレーションとの2重の像を見ることになり、それぞれに視点を合わせようとするため、大きな疲労を招く。したがって、このシンチレーションは鑑賞者に大きなストレスを与えてしまう。
近年、従来の高圧水銀ランプに替わる新しい光源の開発が進められており、特にレーザ光源は、エネルギー効率や色再現性、長寿命、瞬時点灯などの点で優れている。しかし、レーザ光源によるスクリーン上の投射光は、隣接する領域の光線の位相がそろっていることから干渉性が非常に高いものとなる。また、レーザ光源のコヒーレント長は、数十メートルにも及ぶことがあるため、同一の光源を分割して再度合成すると、コヒーレント長より短い光路差を経て合成された光が強い干渉を引き起こすことになり、高圧水銀ランプを用いた場合よりもはっきりとしたシンチレーションが出現してしまう。
そこで、拡散層、透明層(レンチキュラーレンズ)及び拡散層の3層構造からなって拡散性を最適化したスクリーンが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ここでは、散乱層を複雑化することにより干渉斑のランダム性を高めることで、シンチレーションの低減を図っている。
また、光や電場、磁場、熱、応力などを光散乱層に付与することで、光拡散層に含有されている光散乱体の形状、相対的な位置関係や屈折率を時間的に変化させるというスクリーンが提案されている(例えば、特許文献2参照)。ここでは、光拡散層による散乱波の散乱分布や位相を時間的に変化させることによってシンチレーションの発生防止を図っている。
特開平11−038512号公報
特開2001−100316号公報
また、光や電場、磁場、熱、応力などを光散乱層に付与することで、光拡散層に含有されている光散乱体の形状、相対的な位置関係や屈折率を時間的に変化させるというスクリーンが提案されている(例えば、特許文献2参照)。ここでは、光拡散層による散乱波の散乱分布や位相を時間的に変化させることによってシンチレーションの発生防止を図っている。
しかしながら、上記記載のスクリーンにおいても、以下の課題が残されている。すなわち、前者のスクリーンでは、最終散乱面の散乱状態が固定されているので、散乱面上の各点から発した光線間の干渉がなすスクリーンと鑑賞者の間における空間の位相分布も固定されており、干渉斑も固定した像として視認されてしまう。そのため、完全に干渉斑が消えるということにはならず、特に、干渉性の高いレーザ光源を具備するプロジェクタではほとんど効果を得ることができない。また、このような高散乱化による構成では、画像ボケを発生することがあるため、高画質化が困難である。
また、後者のスクリーンでは、光散乱体の形状や相対的な位置関係、屈折率などを変化させるに多大な駆動エネルギーを必要とし、振動や音、不要電磁波、排熱となって快適な鑑賞を阻害することがある。そして、散乱層が焦点方向に移動してしまうような構成では、画像の大きさが変化してしまう。このため、水平方向における画像の輪郭線の位置も変わってしまい、画像ボケが生じる原因となる。
また、後者のスクリーンでは、光散乱体の形状や相対的な位置関係、屈折率などを変化させるに多大な駆動エネルギーを必要とし、振動や音、不要電磁波、排熱となって快適な鑑賞を阻害することがある。そして、散乱層が焦点方向に移動してしまうような構成では、画像の大きさが変化してしまう。このため、水平方向における画像の輪郭線の位置も変わってしまい、画像ボケが生じる原因となる。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、シンチレーションのさらなる低減化及び高画質化を図った照明装置及びプロジェクタを提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる照明装置は、光源と、該光源から射出した光を導光する第1導光手段と、該第1導光手段から射出した光を被照射部材の被照射面に入射させる第2導光手段と、前記第1導光手段から射出した光の前記第2導光手段への入射角を時間的に変化させる駆動手段とを備えることを特徴とする。
この発明では、例えばスクリーンなどの被投射部材への投射光の入射角を時間的に変化させることで、被投射部材に形成される干渉縞が時間的に変化する。これにより、シンチレーションのさらなる低減及び表示画質の向上が図れる。
すなわち、第1導光手段から射出した光の第2導光手段への入射角を時間的に変化させると、第2導光手段から射出した光の被照射面に対する入射角がこれに合わせて時間的に変化する。そして、被照射部材から射出した光の被投射部材に対する入射角が、被照射部材への入射角に応じて時間的に変化することとなる。そのため、被投射部材から射出する光の散乱状態が入射角に応じて時間的にさまざまに変化し、被投射部材で視認される干渉縞のパターンが変化する。これにより、干渉縞のパターンは複雑化する。そして、被投射部材から射出した光が鑑賞者の眼の残像特性によって時間積分されて平均化するので、干渉縞が視認されなくなる。これは、人間の眼に残像により画像がある一定時間保持された状態となることで画像が均一に表示されて見えるという特性に起因している。したがって、シンチレーションがさらに低減し、表示される画質が向上する。
すなわち、第1導光手段から射出した光の第2導光手段への入射角を時間的に変化させると、第2導光手段から射出した光の被照射面に対する入射角がこれに合わせて時間的に変化する。そして、被照射部材から射出した光の被投射部材に対する入射角が、被照射部材への入射角に応じて時間的に変化することとなる。そのため、被投射部材から射出する光の散乱状態が入射角に応じて時間的にさまざまに変化し、被投射部材で視認される干渉縞のパターンが変化する。これにより、干渉縞のパターンは複雑化する。そして、被投射部材から射出した光が鑑賞者の眼の残像特性によって時間積分されて平均化するので、干渉縞が視認されなくなる。これは、人間の眼に残像により画像がある一定時間保持された状態となることで画像が均一に表示されて見えるという特性に起因している。したがって、シンチレーションがさらに低減し、表示される画質が向上する。
また、本発明にかかる照明装置は、前記駆動手段が、前記第1導光手段を駆動することが好ましい。
この発明では、第2導光手段よりも光路上で光源に近接して配置されている第1導光手段を駆動することにより第2導光手段への光の入射角を変化させるので、第2導光手段を時間的に駆動することと比較して、変化量を小さくできる。これにより、照明装置の小型化が図れると共に、被照射部材に対する入射角を十分な速度で変化させることができる。
この発明では、第2導光手段よりも光路上で光源に近接して配置されている第1導光手段を駆動することにより第2導光手段への光の入射角を変化させるので、第2導光手段を時間的に駆動することと比較して、変化量を小さくできる。これにより、照明装置の小型化が図れると共に、被照射部材に対する入射角を十分な速度で変化させることができる。
また、本発明にかかる照明装置は、前記第1導光手段が、可撓性を有する導光部材を有し、前記駆動手段が、前記導光部材の射出端部を駆動することとしてもよい。
この発明では、駆動手段が導光部材の射出端部を駆動することで、導光部材から射出する光の向きを時間的に変化させ、第1導光手段から射出した光の第2導光手段に対する入射角を時間的に変化させる。また、駆動手段が導光部材を駆動することで、導光部材中を導光する光のプロファイルを保持したまま入射角を時間的に変化させることができる。
この発明では、駆動手段が導光部材の射出端部を駆動することで、導光部材から射出する光の向きを時間的に変化させ、第1導光手段から射出した光の第2導光手段に対する入射角を時間的に変化させる。また、駆動手段が導光部材を駆動することで、導光部材中を導光する光のプロファイルを保持したまま入射角を時間的に変化させることができる。
また、本発明にかかる照明装置は、前記第1導光手段が、前記光源から射出した光を反射させる第1反射鏡を有すると共に、前記第2導光手段が、前記第1反射鏡による反射光を前記被照射部材に向けて反射させる第2反射鏡を有し、前記駆動手段が、前記第1反射鏡による反射光を前記第2反射鏡の反射面上で走査させることとしてもよい。
この発明では、第1反射鏡による反射光を第2反射鏡の反射面上で走査させることで、第1反射鏡から射出する光の向きを時間的に変化させ、第1導光手段から射出した光の第2導光手段に対する入射角を時間的に変化させる。
この発明では、第1反射鏡による反射光を第2反射鏡の反射面上で走査させることで、第1反射鏡から射出する光の向きを時間的に変化させ、第1導光手段から射出した光の第2導光手段に対する入射角を時間的に変化させる。
また、本発明にかかる照明装置は、前記光源から射出する光量が所定値を超えたときに前記被照射面に入射する光を遮断する光ヒューズを備えることが好ましい。
この発明では、過剰な光量の光が入射することによって他の光学部材などに影響が発生することを防止できる。
この発明では、過剰な光量の光が入射することによって他の光学部材などに影響が発生することを防止できる。
また、本発明にかかるプロジェクタは、上記記載の照明装置と、該照明装置から射出した光を画像信号に応じて変調する光変調手段とを備え、該光変調手段により変調された光を被投射部材に投射することを特徴とする。
この発明では、上述のように、被投射部材への投射光の入射角が時間的に変化するので、干渉縞が時間的に変化する。これにより、シンチレーションのさらなる低減及び表示画質の向上が図れる。
この発明では、上述のように、被投射部材への投射光の入射角が時間的に変化するので、干渉縞が時間的に変化する。これにより、シンチレーションのさらなる低減及び表示画質の向上が図れる。
また、本発明にかかるプロジェクタは、前記照明装置を複数有し、前記複数の光源が、同一の冷却ユニットに接続されていることが好ましい。
この発明では、複数の光源を同一の冷却ユニットに接続することで、光源の冷却を一括して行え、装置の小型化が図れる。
この発明では、複数の光源を同一の冷却ユニットに接続することで、光源の冷却を一括して行え、装置の小型化が図れる。
[第1の実施形態]
以下、本発明における照明装置及びプロジェクタの第1の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図1はリアプロジェクタを示す(a)が概略斜視図、(b)が側断面図、図2は投射光学系を示す概略構成図、図3は照明装置を示す概略斜視図である。
以下、本発明における照明装置及びプロジェクタの第1の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図1はリアプロジェクタを示す(a)が概略斜視図、(b)が側断面図、図2は投射光学系を示す概略構成図、図3は照明装置を示す概略斜視図である。
本実施形態におけるリアプロジェクタ(プロジェクタ)1は、図1に示すように、筐体2と、筐体2の前面に設けられて画像が投影されるスクリーン(被投射部材)3とを備えており、筐体2の下方に設けられたフロントパネル4の左右側にスピーカからの音声を出力する開口部5が形成されている。
また、リアプロジェクタ1は、筐体2内に設けられた投射光学系10と、投射光学系10から射出した光を反射してスクリーン3に拡大投影する反射ミラー11、12とを備えている。
また、リアプロジェクタ1は、筐体2内に設けられた投射光学系10と、投射光学系10から射出した光を反射してスクリーン3に拡大投影する反射ミラー11、12とを備えている。
投射光学系10は、図2に示すように、赤色光を射出する赤色光照明装置15Aと、緑色光を射出する緑色光照明装置15Bと、青色光を射出する青色光照明装置15Cと、各照明装置15A〜15Cから照射されるレーザ光を変調するライトバルブ(光変調手段,被照射部材)16A〜16Cと、ダイクロイックプリズム17と、投射レンズ18とを備えている。なお、図2では、投射レンズ18とスクリーン3との間に配置される反射ミラー11、12の図示を省略している。
まず、赤色光照明装置15Aについて説明する。なお、本実施形態では、各照明装置15A〜15Cの構成が同様であるため、赤色光照明装置15Aについてのみ説明し、緑色光照明装置15B及び青色光照明装置15Cの説明を省略する。
赤色光照明装置15Aは、図2及び図3に示すように、レーザ光源(光源)21Aと、レーザ光源21Aから射出した光を導光する導光部材(第1導光手段)22と、導光部材22から射出した光を導光してライトバルブ16Aに向けて射出する導光板(第2導光手段)23と、導光部材22を振動させるアクチュエータ(駆動手段)24とを備えている。
赤色光照明装置15Aは、図2及び図3に示すように、レーザ光源(光源)21Aと、レーザ光源21Aから射出した光を導光する導光部材(第1導光手段)22と、導光部材22から射出した光を導光してライトバルブ16Aに向けて射出する導光板(第2導光手段)23と、導光部材22を振動させるアクチュエータ(駆動手段)24とを備えている。
レーザ光源21Aは、内部にアレイ状に配置された複数のレーザ素子(図示略)を備えており、その射出端から赤色レーザ光を導光部材22に向けて射出する構成となっている。また、レーザ光源21Aは、これを冷却する例えばヒートシンクで構成された冷却ユニット25に接続されている。なお、レーザ光源21Aは、1つのレーザ素子のみを備える構成としてもよい。
導光部材22は、光ファイバ31と、光ファイバ31の先端に設けられたレンズ32とを備えている。
光ファイバ31は、可撓性を有しており、基端がレーザ光源21Aの射出端に接続されている。そして、光ファイバ31は、レーザ光源21Aから射出する赤色レーザ光を導光し、先端(射出端)から射出する構成となっている。また、光ファイバ31には、光ファイバ31内を導光する光量が所定値を超えた時に光ファイバ31内の導光を遮断する光ヒューズ33が設けられている。この光ヒューズ33は、所定値以下の光量に対して透過性を有すると共に、所定値を超える光量に対して非透過性を有する材料によって構成されている。なお、光ファイバ31は、レーザ光源21Aに対してコネクタ(図示略)などにより着脱自在に接続されている。
レンズ32は、光ファイバ31の先端から射出した赤色レーザ光を拡大して導光板23に向けて射出する構成となっている。
光ファイバ31は、可撓性を有しており、基端がレーザ光源21Aの射出端に接続されている。そして、光ファイバ31は、レーザ光源21Aから射出する赤色レーザ光を導光し、先端(射出端)から射出する構成となっている。また、光ファイバ31には、光ファイバ31内を導光する光量が所定値を超えた時に光ファイバ31内の導光を遮断する光ヒューズ33が設けられている。この光ヒューズ33は、所定値以下の光量に対して透過性を有すると共に、所定値を超える光量に対して非透過性を有する材料によって構成されている。なお、光ファイバ31は、レーザ光源21Aに対してコネクタ(図示略)などにより着脱自在に接続されている。
レンズ32は、光ファイバ31の先端から射出した赤色レーザ光を拡大して導光板23に向けて射出する構成となっている。
導光板23は、ほぼ板状の透光性材料で構成されており、その一面がライトバルブ16Aに臨むと共に一側面がレンズ32の先端面に臨んでいる。また、導光板23の他面は、凹凸面となっている(図3に示す)。したがって、導光板23は、レンズ32から射出した赤色レーザ光をこの凹凸面で反射させて一面からライトバルブ16Aに向けて射出し、ライトバルブ16Aの画像表示領域(被照射面)の全面を均一に照射する構成となっている。
アクチュエータ24は、例えば電圧の印加によって伸縮するまたは歪むピエゾ素子を主体としたピエゾアクチュエータで構成されている。ここで、ピエゾ素子は、変位量を増大させるために、薄膜状のピエゾ膜と電極とを交互に積層した構成となっている。そして、アクチュエータ24は、光ファイバ31の先端部に設けられており、光ファイバ31の先端部をレンズ32と共に導光板23の厚さ方向で振動させる構成となっている。したがって、レンズ32から射出するレーザ光の導光板23に対する入射角は、アクチュエータ24により時間的に変化することになる。ここで、アクチュエータ24による振動周波数が例えば60Hzとなっており、アクチュエータ24による入射角の変化幅が例えば±20°となっている。
なお、アクチュエータ24は、電圧の印加によって伸縮するまたは歪むピエゾ素子を用いたアクチュエータに限らず、光ファイバ31の先端部を振動させることができれば、電磁力によって伸縮などする電磁アクチュエータや静電力によって伸縮する静電アクチュエータなど、他のアクチュエータを用いてもよい。
なお、アクチュエータ24は、電圧の印加によって伸縮するまたは歪むピエゾ素子を用いたアクチュエータに限らず、光ファイバ31の先端部を振動させることができれば、電磁力によって伸縮などする電磁アクチュエータや静電力によって伸縮する静電アクチュエータなど、他のアクチュエータを用いてもよい。
なお、上述したように、緑色光照明装置15B及び青色光照明装置15Cは、赤色光照明装置15Aと同様の構成であるため、緑色レーザ光を射出するレーザ光源(光源)21Bや青色レーザ光を射出するレーザ光源(光源)21Cをそれぞれ備えている。そして、これらレーザ光源21A〜21Cは、近接して配置されており、同一の冷却ユニット25に接続されている。
各ライトバルブ16A〜16Cは、図2に示すように、例えば液晶装置で構成されており、それぞれが画像表示領域に供給された画像信号に基づいて各照明装置15A〜15Cから射出したレーザ光を変調する構成となっている。また、各ライトバルブ16A〜16Cの入射側及び射出側には、それぞれ偏光板(図示略)が設けられている。
ダイクロイックプリズム17は、4つの直角プリズムを貼り合わせることによって構成されており、その界面には赤色光を反射する誘電体多層膜17aと青色光を反射する誘電体多層膜17bとがX字状に形成されている。
投射レンズ18は、ダイクロイックプリズム17によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン3上に投影する構成となっている。
ダイクロイックプリズム17は、4つの直角プリズムを貼り合わせることによって構成されており、その界面には赤色光を反射する誘電体多層膜17aと青色光を反射する誘電体多層膜17bとがX字状に形成されている。
投射レンズ18は、ダイクロイックプリズム17によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン3上に投影する構成となっている。
以上のような構成のリアプロジェクタ1では、各照明装置15A〜15Cから射出した赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光がライトバルブ16A〜16Cにそれぞれ入射する。そして、ライトバルブ16A〜16Cに入射した各レーザ光は、各ライトバルブ16A〜16Cに供給された画像信号に基づいて変調され、ダイクロイックプリズム17に入射する。その後、ダイクロイックプリズム17に入射した各レーザ光は、誘電体多層膜17a、17bにより合成され、投射レンズ18及び反射ミラー11、12を経てスクリーン3に投射される。
ここで、赤色光照明装置15Aでは、レーザ光源21Aから射出した赤色レーザ光が光ファイバ31内を導光して光ファイバ31の先端面からレンズ32を経て導光板23の側面に向けて射出する。そして、導光板23内を導光した赤色レーザ光が導光板23の他面の凹凸面によって反射し、導光板23の一面からライトバルブ16Aに向けて射出する。
このとき、光ファイバ31の先端部に設けられたアクチュエータ24は、印加される電気信号に応じて、例えば60Hzの周波数で、レンズ32から導光板23の側面に入射する光の入射角の変化量が例えば±20°となるように光ファイバ31の先端部を振動させる。これにより、レンズ32から射出する赤色レーザ光の射出方向及び導光板23の側面に対する入射角が周期的に変化する。そのため、導光板23の一面から射出する赤色レーザ光のライトバルブ16Aに対する入射角が、図4(a)、(b)に示すように、周期的に変化する。したがって、赤色レーザ光のスクリーン3に対する入射角が時間的に変化する。
このとき、光ファイバ31の先端部に設けられたアクチュエータ24は、印加される電気信号に応じて、例えば60Hzの周波数で、レンズ32から導光板23の側面に入射する光の入射角の変化量が例えば±20°となるように光ファイバ31の先端部を振動させる。これにより、レンズ32から射出する赤色レーザ光の射出方向及び導光板23の側面に対する入射角が周期的に変化する。そのため、導光板23の一面から射出する赤色レーザ光のライトバルブ16Aに対する入射角が、図4(a)、(b)に示すように、周期的に変化する。したがって、赤色レーザ光のスクリーン3に対する入射角が時間的に変化する。
このとき、レンズ32から導光板23の側面に入射する光の入射角の変化量を例えば±20°としているので、スクリーン3への投射光の入射角の変化量が±5°以上となる。また、赤色レーザ光の入射位置が導光板23のいずれであっても、導光板23から射出する赤色レーザ光は、ライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を均一に照射している。
なお、緑色光照明装置15B及び青色光照明装置15Cにおいても、赤色光照明装置15Aと同様に、緑色レーザ光及び青色レーザ光のスクリーン3に対する入射角を時間的に変化させる。
なお、緑色光照明装置15B及び青色光照明装置15Cにおいても、赤色光照明装置15Aと同様に、緑色レーザ光及び青色レーザ光のスクリーン3に対する入射角を時間的に変化させる。
スクリーン3に発生する干渉縞のパターンは、スクリーン3への投射光の入射角に応じて変化する。そして、投射光の入射角は、各照明装置15A〜15Cに設けられたアクチュエータ24により例えば60Hzの周波数で周期的に変化している。このため、スクリーン3から射出する光の散乱状態がスクリーン3への入射角に応じてさまざまに変化し、スクリーン3で視認される干渉縞のパターンが時間的に変化して複雑化する。ここで、人間の眼には、残像により画像がある一定時間保持された状態となることで画像が均一に表示された状態で視認されるという特性がある。これにより、スクリーン3に形成される干渉縞のパターンが、鑑賞者の眼の残像特性によって時間積分されて平均化する。このとき、スクリーン3への投射光の入射角の変化量が±5°以上となっているので、干渉縞のパターンが十分に複雑化される。したがって、時間積分によって平均化された干渉縞のパターンが、鑑賞者によって視認されなくなる。
以上のように、本実施形態における照明装置15A〜15C及びリアプロジェクタ1によれば、アクチュエータ24によりスクリーン3に入射する光の入射角が周期的に変化するので、スクリーン3に形成される干渉縞が時間的に変化する。これにより、シンチレーションのさらなる低減及び表示画質の向上が図れる。
また、光ファイバ31をアクチュエータ24により振動させているので、導光板23を振動させることによって各ライトバルブ16A〜16Cへの入射角を時間的に変化させることと比較して、振動による移動量を抑制できる。これにより、入射角を十分な速度で変化させることができると共に、照明装置15A〜15Cの小型化が図れる。
そして、光ファイバ31に光ヒューズ33を設けることで、ライトバルブ16A〜16Cなどの光学部材に過剰な光量のレーザ光が入射することを防止でき、照明装置15A〜15Cの信頼性が向上する。
さらに、各照明装置15A〜15Cを構成するレーザ光源21A〜21Cを同一の冷却ユニット25に接続することで、これらレーザ光源21A〜21Cを一体的に冷却でき、リアプロジェクタ1の小型化が図れる。
また、光ファイバ31をアクチュエータ24により振動させているので、導光板23を振動させることによって各ライトバルブ16A〜16Cへの入射角を時間的に変化させることと比較して、振動による移動量を抑制できる。これにより、入射角を十分な速度で変化させることができると共に、照明装置15A〜15Cの小型化が図れる。
そして、光ファイバ31に光ヒューズ33を設けることで、ライトバルブ16A〜16Cなどの光学部材に過剰な光量のレーザ光が入射することを防止でき、照明装置15A〜15Cの信頼性が向上する。
さらに、各照明装置15A〜15Cを構成するレーザ光源21A〜21Cを同一の冷却ユニット25に接続することで、これらレーザ光源21A〜21Cを一体的に冷却でき、リアプロジェクタ1の小型化が図れる。
[第2の実施形態]
次に、本発明における照明装置及びプロジェクタの第2の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図5は照明装置を示す概略構成図、図6は照明装置の概略斜視図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態と照明装置の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態においても、赤色光照明装置、緑色光照明装置及び青色光照明装置の構成が同様であるため、赤色光照明装置のみについて説明し、緑色光照明装置及び青色光照明装置の説明を省略する。
次に、本発明における照明装置及びプロジェクタの第2の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図5は照明装置を示す概略構成図、図6は照明装置の概略斜視図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態と照明装置の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態においても、赤色光照明装置、緑色光照明装置及び青色光照明装置の構成が同様であるため、赤色光照明装置のみについて説明し、緑色光照明装置及び青色光照明装置の説明を省略する。
本実施形態における赤色光照明装置50は、図5及び図6に示すように、光ファイバ31から射出した光をライトバルブ16Aに向けて均一に照射するフィールドレンズ(第2導光部材)51を備えている。
フィールドレンズ51は、レンズ32から射出した光をライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を照射させる構成となっている。
アクチュエータ24は、レンズ32の先端部をフィールドレンズ51の曲面に沿う方向で例えば60Hzの周波数で振動させる構成となっている。したがって、レンズ32から射出するレーザ光のフィールドレンズ51に対する入射角は、フィールドレンズ51の周面に沿って走査するようにアクチュエータ24により周期的に変化する。
フィールドレンズ51は、レンズ32から射出した光をライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を照射させる構成となっている。
アクチュエータ24は、レンズ32の先端部をフィールドレンズ51の曲面に沿う方向で例えば60Hzの周波数で振動させる構成となっている。したがって、レンズ32から射出するレーザ光のフィールドレンズ51に対する入射角は、フィールドレンズ51の周面に沿って走査するようにアクチュエータ24により周期的に変化する。
以上のような赤色光照明装置50では、上述と同様に、レーザ光源21Aから射出した赤色レーザ光がレンズ32の先端面からフィールドレンズ51に向けて射出する。そして、フィールドレンズ51から射出した赤色レーザ光は、ライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を均一に照射する。
このとき、レンズ32から射出した赤色レーザ光は、アクチュエータ24によりフィールドレンズ51の周面を周期的に走査する。これにより、フィールドレンズ51から射出する赤色レーザ光のライトバルブ16Aに対する入射角が、図7に示すように、時間的に変化する。したがって、赤色レーザ光のスクリーン3に対する入射角が周期的に変化する。ここで、赤色レーザ光の入射位置がフィールドレンズ51のいずれにおいても、フィールドレンズ51から射出する赤色レーザ光は、ライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を均一に照射する。
このとき、レンズ32から射出した赤色レーザ光は、アクチュエータ24によりフィールドレンズ51の周面を周期的に走査する。これにより、フィールドレンズ51から射出する赤色レーザ光のライトバルブ16Aに対する入射角が、図7に示すように、時間的に変化する。したがって、赤色レーザ光のスクリーン3に対する入射角が周期的に変化する。ここで、赤色レーザ光の入射位置がフィールドレンズ51のいずれにおいても、フィールドレンズ51から射出する赤色レーザ光は、ライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を均一に照射する。
以上のように、本実施形態における赤色光照明装置50及びこれを備えるリアプロジェクタにおいても、上述した第1の実施形態と同様の作用、効果を奏する。
[第3の実施形態]
次に、本発明における照明装置及びプロジェクタの第3の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図8は照明装置を示す概略構成図、図9は照明装置を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態と照明装置の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態においても、赤色光照明装置、緑色光照明装置及び青色光照明装置の構成が同様であるため、赤色光照明装置のみについて説明し、緑色光照明装置及び青色光照明装置の説明を省略する。
次に、本発明における照明装置及びプロジェクタの第3の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図8は照明装置を示す概略構成図、図9は照明装置を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態と照明装置の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態においても、赤色光照明装置、緑色光照明装置及び青色光照明装置の構成が同様であるため、赤色光照明装置のみについて説明し、緑色光照明装置及び青色光照明装置の説明を省略する。
本実施形態における赤色光照明装置60は、図8及び図9に示すように、レーザ光源61から射出した光を反射する走査ミラー(第1導光手段)62と、走査ミラー62からの反射光をライトバルブ16Aに向けて反射させる光路補正ミラー(第2導光手段)63と、走査ミラー62を駆動するアクチュエータ64とを備えている。
レーザ光源61は、面状に拡大された赤色レーザ光を射出する構成となっている。
走査ミラー62は、レーザ光源21Aからの射出光を光路補正ミラー63に向けて反射する構成となっている。
光路補正ミラー63は、走査ミラー62からの反射光をライトバルブ16Aの画像表示領域の全面に向けて反射させる構成となっている。
アクチュエータ64は、例えばガルバノアクチュエータによって構成されており、走査ミラー62による反射光が光路補正ミラー63の反射面上を走査するように、走査ミラー62を回転軸の軸回りで揺動させる構成となっている。
レーザ光源61は、面状に拡大された赤色レーザ光を射出する構成となっている。
走査ミラー62は、レーザ光源21Aからの射出光を光路補正ミラー63に向けて反射する構成となっている。
光路補正ミラー63は、走査ミラー62からの反射光をライトバルブ16Aの画像表示領域の全面に向けて反射させる構成となっている。
アクチュエータ64は、例えばガルバノアクチュエータによって構成されており、走査ミラー62による反射光が光路補正ミラー63の反射面上を走査するように、走査ミラー62を回転軸の軸回りで揺動させる構成となっている。
以上のような赤色光照明装置60では、レーザ光源61から射出した赤色レーザ光が走査ミラー62及び光路補正ミラー63により反射される。そして、光路補正ミラー63から射出した赤色レーザ光は、ライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を均一に照射する。
このとき、走査ミラー62で反射された赤色レーザ光は、アクチュエータ64により光路補正ミラー63の反射面を周期的に走査する。これにより、光路補正ミラー63で反射された赤色レーザ光のライトバルブ16Aに対する入射角が、図8に示すように、時間的に変化する。したがって、赤色レーザ光のスクリーン3に対する入射角が周期的に変化する。ここで、赤色レーザ光の入射位置が光路補正ミラー63の反射面のいずれであっても、光路補正ミラー63で反射された赤色レーザ光は、ライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を均一に照射する。
このとき、走査ミラー62で反射された赤色レーザ光は、アクチュエータ64により光路補正ミラー63の反射面を周期的に走査する。これにより、光路補正ミラー63で反射された赤色レーザ光のライトバルブ16Aに対する入射角が、図8に示すように、時間的に変化する。したがって、赤色レーザ光のスクリーン3に対する入射角が周期的に変化する。ここで、赤色レーザ光の入射位置が光路補正ミラー63の反射面のいずれであっても、光路補正ミラー63で反射された赤色レーザ光は、ライトバルブ16Aの画像表示領域の全面を均一に照射する。
以上のように、本実施形態における赤色光照明装置60及びこれを備えるリアプロジェクタにおいても、上述した第1及び第2実施形態と同様の作用、効果を奏する。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、第1導光手段を構成する光ファイバや反射ミラーをアクチュエータによって駆動することにより、第2導光手段を構成する導光板やフィールドレンズ、光路補正ミラーに入射するレーザ光の入射角を時間的に変化させているが、第2導光手段への入射光の入射角を時間的に変化できれば、第2導光手段をアクチュエータなどの駆動手段によって駆動する構成や第1及び第2導光手段の双方を駆動する構成としてもよい。
また、第1導光手段の構成は、レーザ光源からの射出光を導光できれば、導光部材や反射ミラーに限られず、他の導光部材を用いてもよい。同様に、第2導光手段の構成は、第1導光手段からの射出光をライトバルブの画像表示領域に照射できれば、導光板やフィールドレンズ、光路補正ミラーに限られず、他の導光部材を用いてもよい。
そして、アクチュエータによりライトバルブへの入射光の入射角を60Hzの周波数で周期的に変化させているが、鑑賞者の眼の残像特性によって干渉縞のパターンが視認されなくなれば、他の周波数であってもよく、周期的に変化しない構成であってもよい。
さらに、アクチュエータによって光ファイバや反射ミラーを駆動しているが、他の部材により光ファイバや反射ミラーを駆動させてもよい。
例えば、上記実施形態では、第1導光手段を構成する光ファイバや反射ミラーをアクチュエータによって駆動することにより、第2導光手段を構成する導光板やフィールドレンズ、光路補正ミラーに入射するレーザ光の入射角を時間的に変化させているが、第2導光手段への入射光の入射角を時間的に変化できれば、第2導光手段をアクチュエータなどの駆動手段によって駆動する構成や第1及び第2導光手段の双方を駆動する構成としてもよい。
また、第1導光手段の構成は、レーザ光源からの射出光を導光できれば、導光部材や反射ミラーに限られず、他の導光部材を用いてもよい。同様に、第2導光手段の構成は、第1導光手段からの射出光をライトバルブの画像表示領域に照射できれば、導光板やフィールドレンズ、光路補正ミラーに限られず、他の導光部材を用いてもよい。
そして、アクチュエータによりライトバルブへの入射光の入射角を60Hzの周波数で周期的に変化させているが、鑑賞者の眼の残像特性によって干渉縞のパターンが視認されなくなれば、他の周波数であってもよく、周期的に変化しない構成であってもよい。
さらに、アクチュエータによって光ファイバや反射ミラーを駆動しているが、他の部材により光ファイバや反射ミラーを駆動させてもよい。
また、レーザ光源は、複数のレーザ素子をアレイ状に配置した構成となっているが、1つのレーザ素子のみを備える構成としてもよい。
そして、光源としてレーザ光を射出するレーザ光源を用いているが、例えばLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)素子から射出する光など、他の光源を用いてもよい。
さらに、光ヒューズは、所定値を超える光量に対して非透過性を有する材料によって構成されているが、光量が所定値を超えた時にライトバルブへの光の照射が防止されれば、他の構成であってもよい。
また、3つのレーザ光源を近接して配置して同一の冷却ユニットに接続しているが、それぞれ異なる冷却ユニットに接続されてもよい。
そして、光源としてレーザ光を射出するレーザ光源を用いているが、例えばLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)素子から射出する光など、他の光源を用いてもよい。
さらに、光ヒューズは、所定値を超える光量に対して非透過性を有する材料によって構成されているが、光量が所定値を超えた時にライトバルブへの光の照射が防止されれば、他の構成であってもよい。
また、3つのレーザ光源を近接して配置して同一の冷却ユニットに接続しているが、それぞれ異なる冷却ユニットに接続されてもよい。
また、光変調手段として透過型の液晶装置であるライトバルブを用いているが、反射型の液晶装置や、デジタルマイクロミラーデバイス(Digital Micromirror Device)など、他の光変調手段を用いてもよい。
そして、プロジェクタとしては、リアプロジェクタに限らず、投射光学系を有して投射光学系からの投射光を別途設けたスクリーンに投影して反射光を観察するフロント投射型のプロジェクタなど、他のプロジェクタであってもよい。
そして、プロジェクタとしては、リアプロジェクタに限らず、投射光学系を有して投射光学系からの投射光を別途設けたスクリーンに投影して反射光を観察するフロント投射型のプロジェクタなど、他のプロジェクタであってもよい。
1 リアプロジェクタ(プロジェクタ)、3 スクリーン(被投射部材)、15A,50,60 赤色光照明装置(照明装置)、15B 緑色光照明装置(照明装置)、15C 青色光照明装置(照明装置)、16A〜16C ライトバルブ(被照射部材,光変調手段)、21A〜21C,61 レーザ光源(光源)、22 導光部材(第1導光手段)、23 導光板(第2導光手段)、24,64 アクチュエータ(駆動手段)、25 冷却ユニット、33 光ヒューズ、51 フィールドレンズ(第2導光手段)、62 走査ミラー(第1導光手段)、63 光路補正ミラー(第2導光手段)
Claims (7)
- 光源と、
該光源から射出した光を導光する第1導光手段と、
該第1導光手段から射出した光を被照射部材の被照射面に入射させる第2導光手段と、
前記第1導光手段から射出した光の前記第2導光手段への入射角を時間的に変化させる駆動手段とを備えることを特徴とする照明装置。 - 前記駆動手段が、前記第1導光手段を駆動することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記第1導光手段が、可撓性を有する導光部材を有し、
前記駆動手段が、前記導光部材の射出端部を駆動することを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 - 前記第1導光手段が、前記光源から射出した光を反射させる第1反射鏡を有すると共に、
前記第2導光手段が、前記第1反射鏡による反射光を前記被照射部材に向けて反射させる第2反射鏡を有し、
前記駆動手段が、前記第1反射鏡による反射光を前記第2反射鏡の反射面上で走査させることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 - 前記光源から射出する光量が所定値を超えたときに前記被照射面に入射する光を遮断する光ヒューズを備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の照明装置。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置と、
該照明装置から射出した光を画像信号に応じて変調する光変調手段とを備え、
該光変調手段により変調された光を被投射部材に投射することを特徴とするプロジェクタ。 - 前記照明装置を複数有し、
前記複数の光源が、同一の冷却ユニットに接続されていることを特徴とする請求項6に記載のプロジェクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006345930A JP2008158190A (ja) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | 照明装置及びプロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006345930A JP2008158190A (ja) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | 照明装置及びプロジェクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008158190A true JP2008158190A (ja) | 2008-07-10 |
Family
ID=39659165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006345930A Withdrawn JP2008158190A (ja) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | 照明装置及びプロジェクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008158190A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101714741B (zh) * | 2009-11-25 | 2011-03-16 | 山东大学 | 一种侧向发光的激光柱光源 |
| US8562139B2 (en) | 2006-07-21 | 2013-10-22 | Seiko Epson Corporation | Image display apparatus |
-
2006
- 2006-12-22 JP JP2006345930A patent/JP2008158190A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8562139B2 (en) | 2006-07-21 | 2013-10-22 | Seiko Epson Corporation | Image display apparatus |
| CN101714741B (zh) * | 2009-11-25 | 2011-03-16 | 山东大学 | 一种侧向发光的激光柱光源 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8562139B2 (en) | Image display apparatus | |
| JP4898121B2 (ja) | 画像投影装置 | |
| US7922333B2 (en) | Projector, screen, projector system, and scintillation removing apparatus for removing scintillation on an image display using a vibration generating unit | |
| JP4961815B2 (ja) | スクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置 | |
| JP5358451B2 (ja) | 面状照明装置及び画像表示装置 | |
| CN101142524A (zh) | 图像投影器 | |
| CN103597399B (zh) | 图像显示装置 | |
| CN102734700B (zh) | 照明装置和显示单元 | |
| JP2013044800A (ja) | 照明装置および表示装置 | |
| JP5590628B2 (ja) | 投写型表示装置 | |
| US7697201B2 (en) | Screen, rear projector, projection system, and image display unit | |
| JP4245041B2 (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
| US20070242351A1 (en) | Screen, rear projector, and image display apparatus | |
| JPWO2008132796A1 (ja) | レーザ背面照射装置及び液晶表示装置 | |
| JP6331826B2 (ja) | 投射装置および照明装置 | |
| JP6311971B2 (ja) | 照明装置、投射装置および照射装置 | |
| JP4983247B2 (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
| JP2008158190A (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
| JP4655968B2 (ja) | シンチレーション除去装置及びプロジェクタ | |
| JP5050822B2 (ja) | リアプロジェクタおよびプロジェクションシステム | |
| JP2008102193A (ja) | 偏光変換素子、照明装置及び画像表示装置 | |
| JP2008151914A (ja) | スクリーン、プロジェクタ及び画像表示装置 | |
| JP2007286349A (ja) | スクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置 | |
| KR101700186B1 (ko) | 레이저 프로젝터 디스플레이 | |
| JP6229929B2 (ja) | 照明装置および投射装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090812 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090813 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110314 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110315 |