(57)【要約】【課題】スペックルノイズが低減させられたコンパクトなプロジェクタを提供する。【解決手段】第２の光源１２０から射出されたレーザ光は、第２のコリメータレンズ１２６を介してダイクロイックミラー１５２に入射し、ダイクロイックミラー１５２を透過して光学系１７０及び第１のミラー１６を介してマイクロミラー素子１４に入射する。マイクロミラー素子１４によって光像が形成され、投影レンズ部１７を介して投影対象に画像が投影される。このとき、ダイクロイックミラー１５２は、圧電素子１５４によって周期的に振動させられる。ダイクロイックミラー１５２が振動することで、光学系１７０の第２のマイクロレンズアレイ１７２に入射するレーザ光の光路はわずかに変化する。この変化によって、スペックルに由来するノイズも変化する。その結果、投影画像の観察者はノイズを認識できない。すなわち、このプロジェクタの投影画像の画質は優れる。【選択図】図２
2014059513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発する光源と、
画像信号を取得する入力部と、
前記画像信号に応じた画像を表示するために、前記レーザ光に由来する光を用いて光像を形成し、この光像を投影対象に向けて射出する投影部と、
前記光源から前記投影部までの光路に設けられたダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーを振動させる駆動部と、
を具備することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記ダイクロイックミラーと前記投影部との間に配置された複数のレンズを含むレンズアレイをさらに具備し、
隣り合う前記レンズの間隔は、前記ダイクロイックミラーの振動によって生じる光路の変位量以上であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記ダイクロイックミラーを透過する光線について、前記光線が入射するときの前記ダイクロイックミラーの法線と前記光線とがなす最大角度をθ1in、最小角度をθ2inとし、前記光線が出射するときの前記ダイクロイックミラーの法線と前記光線とがなす最大角度をθ1out、最小角度をθ2outとし、前記ダイクロイックミラーの厚さをｔとしたときに、隣り合う前記レンズの間隔Ｐは、
P ≧ |(t×sin(θ1in−θ1out)/cosθ1out −t×sin(θ2in−θ2out)/cosθ2out)|
によって表される、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記光源は、第１のレーザ光を発生する第１の光源と、第２のレーザ光を発生する第２の光源とを含み、
前記第１のレーザ光は蛍光体に照射されて、この蛍光体から放射された蛍光が前記光像の形成に用いられ、
前記第２のレーザ光は前記光像の形成に用いられ、
前記第１のレーザ光が点灯しているとき、前記駆動部は前記ダイクロイックミラーを振動させず、
前記第２のレーザ光が点灯しているとき、前記駆動部は前記ダイクロイックミラーを振動させる、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記ダイクロイックミラーと前記投影部との間に配置された複数のレンズを含むレンズアレイを具備し、
前記第１の光源と前記蛍光体とは、前記ダイクロイックミラーを挟んで対向配置され、
前記第２の光源と前記レンズアレイとは、前記ダイクロイックミラーを挟んで対向配置され、
前記ダイクロイックミラーは、前記第１の光源からの光源光によって励起された前記蛍光体からの蛍光光と、前記第２の光源からの光源光とを前記レンズアレイに導く光学系であることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、パーソナルコンピュータ等から出力された画像データに基づく画像をスクリーン等に投影する画像投影装置としてのプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタの一種として、光源から射出された光をデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ；登録商標）と呼ばれるマイクロミラー表示素子に集光させ、このマイクロミラー表示素子からの反射光で画像を形成する方式を採るプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタにおける光源としては、従来、高輝度の放電ランプを用いるものが多かった。近年、光源としてレーザダイオードを用いる種々のプロジェクタが開発されている。レーザ光を用いた場合、コヒーレントなレーザ光において発生するスペックルの干渉により、干渉縞等のノイズが発生する。例えば特許文献１には、ライトトンネルを用いてスペックルに係るノイズを低減させることについての技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１６９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スペックルに係るノイズを低減させるために、特許文献１のように例えばライトトンネルを用いると、プロジェクタの構造は大きく複雑になりがちである。
【０００６】
本発明は、コンパクトな構造でスペックルに係るノイズを低減させられるプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、プロジェクタは、レーザ光を発する光源と、画像信号を取得する入力部と、前記画像信号に応じた画像を表示するために、前記レーザ光に由来する光を用いて光像を形成し、この光像を投影対象に向けて射出する投影部と、前記光源から前記投影部までの光路に設けられたダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーを振動させる駆動部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コンパクトな構造でスペックルに係るノイズを低減させられるプロジェクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタの構成例の概略を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係るプロジェクタの光学系の一例の概略を示す図。
【図３】本発明の一実施形態に係るレンズアレイの構成例の概略を示す図。
【図４】ダイクロイックミラーを振動させたときの光路の差異を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る投影装置は、マイクロミラー表示素子を用いたＤｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＤＬＰ）（登録商標）方式を用いている。本実施形態のプロジェクタ１０の構成の概略を図１に示す。プロジェクタ１０は、入力部１１と、画像変換部１２と、投影処理部１３と、マイクロミラー素子１４と、光源部１５と、第１のミラー１６と、投影レンズ部１７と、ＣＰＵ１８と、メインメモリ１９と、プログラムメモリ２０と、操作部２１と、音声処理部２２と、スピーカ２３とを有する。
【００１１】
入力部１１には、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子や、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子といった端子が設けられており、アナログ画像信号が入力される。入力部１１は、入力された各種規格のアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。入力部１１は、変換したデジタル画像信号を、システムバスＳＢを介して画像変換部１２に出力する。なお、入力部１１には、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子等も設けられ、アナログ画像信号に加えて又は代えてデジタル画像信号も入力され得るようにしてもよい。また、入力部１１には、アナログ又はデジタル信号による音声信号が入力される。入力部１１は、入力された音声信号をシステムバスＳＢを介して音声処理部２２に出力する。
【００１２】
画像変換部１２は、スケーラとも称される。画像変換部１２は、入力された画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに変換し、変換データを投影処理部１３に送信する。必要に応じて画像変換部１２は、Ｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ（ＯＳＤ）用の各種動作状態を示すシンボルを重畳した画像データを、加工画像データとして投影処理部１３に送信する。
【００１３】
光源部１５は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色光を含む複数色の光を射出する。ここで、光源部１５は、複数色の色を時分割で順次射出するように構成されている。光源部１５から射出された光は、第１のミラー１６で全反射し、マイクロミラー素子１４に入射する。
【００１４】
マイクロミラー素子１４は、アレイ状に配列された複数の微小ミラーを有する。各微小ミラーは、高速でオン／オフ動作して、光源部１５から照射された光を投影レンズ部１７の方向に反射させたり、投影レンズ部１７の方向からそらしたりする。マイクロミラー素子１４には、微小ミラーが例えばＷＸＧＡ（Ｗｉｄｅ  ｅＸｔｅｎｄｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃ  Ａｒｒａｙ）（横１２８０画素×縦８００画素）分だけ並べられている。各微小ミラーにおける反射によって、マイクロミラー素子１４は、例えばＷＸＧＡ解像度の画像を形成する。このように、マイクロミラー素子１４は空間的光変調素子として機能する。
【００１５】
投影処理部１３は、画像変換部１２から送信された画像データに応じて、その画像データが表す画像を表示させるため、マイクロミラー素子１４を駆動する。すなわち、投影処理部１３は、マイクロミラー素子１４の各微小ミラーをオン／オフ動作させる。ここで投影処理部１３は、マイクロミラー素子１４を高速に時分割駆動する。単位時間の分割数は、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と、色成分の分割数と、表示階調数とを乗算して得られる数である。また、投影処理部１３は、マイクロミラー素子１４の動作と同期させて光源部１５の動作も制御する。すなわち、投影処理部１３は、各フレームを時分割して、フレーム毎に全色成分の光を順次射出するように光源部１５の動作を制御する。
【００１６】
投影レンズ部１７は、マイクロミラー素子１４から導かれた光を、例えば図示しないスクリーン等に投影する光に調整する。したがって、マイクロミラー素子１４による反射光で形成された光像は、投影レンズ部１７を介して、スクリーンに投影表示される。
【００１７】
音声処理部２２は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備える。入力部１１から入力されたアナログ音声データに基づいて、又は投影動作時に与えられたデジタル音声データをアナログ化した信号に基づいて、音声処理部２２は、スピーカ２３を駆動して拡声放音させる。また、音声処理部２２は、必要に応じてビープ音等を発生させる。スピーカ２３は、音声処理部２２から入力された信号に基づいて音声を射出する一般的なスピーカである。
【００１８】
ＣＰＵ１８は、画像変換部１２、投影処理部１３及び音声処理部２２の動作を制御する。このＣＰＵ１８は、メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０と接続されている。メインメモリ１９は、例えばＳＲＡＭで構成される。メインメモリ１９は、ＣＰＵ１８のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２０は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリで構成される。プログラムメモリ２０は、ＣＰＵ１８が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。また、ＣＰＵ１８は、操作部２１と接続されている。操作部２１は、プロジェクタ１０の本体に設けられるキー操作部と、プロジェクタ１０専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含む。操作部２１は、ユーザが本体のキー操作部又はリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ１８に出力する。ＣＰＵ１８は、メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０に記憶されたプログラムやデータを用いて、操作部２１からのユーザの指示に応じてプロジェクタ１０の各部の動作を制御する。
【００１９】
光源部１５、第１のミラー１６、マイクロミラー素子１４及び投影レンズ部１７を含む本実施形態に係るプロジェクタ１０の光学系を、図２を参照して説明する。光源部１５には、青色のレーザ光を射出する第１の光源１１０と、赤色のレーザ光及び青色のレーザ光を射出する第２の光源１２０と、第２のミラー１３０と、第１のマイクロレンズアレイ１４０と、ダイクロイックミラーユニット１５０と、蛍光体ユニット１６０と、光学系１７０とが設けられている。
【００２０】
第１の光源１１０は、青色のレーザ光を発する半導体発光素子である第１の半導体レーザ（レーザダイオード；ＬＤ）１１２を１つ又は複数有する。また、第１の光源１１０は、各第１のＬＤ１１２に対応させて第１のコリメータレンズ１１４を有する。第１の光源１１０は、青色のレーザ光を第２のミラー１３０の方向へ射出する。
【００２１】
第２の光源１２０は、赤色のレーザ光を発する半導体発光素子である第２の半導体レーザ（レーザダイオード；ＬＤ）１２２を１つ又は複数有する。また、第２の光源１２０は、青色のレーザ光を発する半導体発光素子である第３の半導体レーザ（レーザダイオード；ＬＤ）１２４を１つ又は複数有する。また、第２の光源１２０は、各第２のＬＤ１２２及び第３のＬＤ１２４に対応させて複数の第２のコリメータレンズ１２６を有する。第２の光源１２０は、赤色及び青色のレーザ光をダイクロイックミラーユニット１５０の方向へ射出する。
【００２２】
第２のミラー１３０は、第１の光源１１０から射出された光を第１のマイクロレンズアレイ１４０の方向へ導く。第１のＬＤ１１２が複数個ある場合、第２のミラー１３０として複数のミラーが第１のコリメータレンズ１１４と対向した位置に階段状に配置される。第１の光源１１０から射出されたレーザ光は、第２のミラー１３０で反射され、その光路を例えば９０度変化させつつ、１つの光束にまとめられる。第１のマイクロレンズアレイ１４０は、複数のマイクロレンズがアレイ状に寄せ集められた構成を有し、第２のミラー１３０から到来したレーザ光を均一な平面光にする。平面光になった第１の光源１１０からの光は、ダイクロイックミラーユニット１５０に照射される。
【００２３】
ダイクロイックミラーユニット１５０は、ダイクロイックミラー１５２と圧電素子１５４とを有する。ダイクロイックミラー１５２は、第１のマイクロレンズアレイ１４０から到来する青色光を透過させる。ダイクロイックミラー１５２を透過した青色光は、蛍光体ユニット１６０に照射される。また、ダイクロイックミラー１５２は、後述の蛍光体ユニット１６０から射出された緑色の蛍光を反射して光学系１７０に導く。また、ダイクロイックミラー１５２は、第２の光源１２０から到来した赤色のレーザ光と青色のレーザ光とを透過する。ダイクロイックミラー１５２を透過した赤色のレーザ光と青色のレーザ光とは、光学系１７０に照射される。圧電素子１５４は、ダイクロイックミラー１５２を振動させるために、例えばダイクロイックミラー１５２の端部に配置されている。圧電素子１５４の動作によって、ダイクロイックミラー１５２は、その中心を軸として、図２の矢印に示すように、微小で周期的な振動をする。このダイクロイックミラー１５２の振動の周期は、６０Ｈｚ以上である。
【００２４】
蛍光体ユニット１６０は、集光光学系１６２と、蛍光体板１６４とを有する。集光光学系１６２は、ダイクロイックミラーユニット１５０から入射した青色光を蛍光体板１６４の蛍光体に集光させる。蛍光体板１６４の蛍光体は、青色光を励起光として緑色の蛍光を放射する。この蛍光は、蛍光体から等方的に放射される。蛍光体板１６４の蛍光体から放射された蛍光は、蛍光体板１６４に設けられた反射板により集光光学系１６２の方向へ射出される。この蛍光は、集光光学系１６２を介してダイクロイックミラーユニット１５０の方向へ進行する。
【００２５】
光学系１７０は、第２のマイクロレンズアレイ１７２と、レンズ１７４とを有する。第２のマイクロレンズアレイ１７２は、図３に示すように複数のマイクロレンズ１７３が２次元のアレイ状に寄せ集められた構成を有する。ここで、マイクロレンズ１７３のピッチＰは、例えば０．６６ｍｍから１ｍｍ程度である。第２のマイクロレンズアレイ１７２は、ダイクロイックミラーユニット１５０から到来した光を平面光とする。この平面光はレンズ１７４に照射される。レンズ１７４は、第２のマイクロレンズアレイ１７２から到来した平面光、すなわち第１の光源１１０から射出された青色のレーザ光を励起光とする蛍光の緑色光と、第２の光源１２０から射出された赤色レーザ光に由来する赤色光と、第２の光源１２０から射出された青色レーザ光に由来する青色光とを、マイクロミラー素子１４に照射させるため、第１のミラー１６へ導く。
【００２６】
第１のミラー１６で反射された緑色光、青色光、赤色光はそれぞれ、マイクロミラー素子１４に照射される。マイクロミラー素子１４は、投影レンズ部１７方向への反射光によって光像を形成する。この光像は投影レンズ部１７を介して投影対象の図示しないスクリーン等に照射される。
【００２７】
本実施形態に係るプロジェクタ１０の動作を説明する。なお、以下の動作は、ＣＰＵ１８の制御の下、投影処理部１３が実行するものである。例えば、緑色光のための第１のＬＤ１１２と赤色光のための第２のＬＤ１２２と青色光のための第３のＬＤ１２４との発光タイミング、マイクロミラー素子１４の動作、圧電素子１５４の動作等は、何れも投影処理部１３により制御される。
【００２８】
赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の３色の光をマイクロミラー素子１４に入射させる場合を例に挙げて説明する。赤色光をマイクロミラー素子１４に入射させるタイミングにおいては、第２のＬＤ１２２は点灯し、第１のＬＤ１１２及び第３のＬＤ１２４は消灯する。このとき、ダイクロイックミラー１５２は圧電素子１５４の動作によって振動する。緑色光をマイクロミラー素子１４に入射させるタイミングにおいては、第１のＬＤ１１２は点灯し、第２のＬＤ１２２及び第３のＬＤ１２４は消灯する。このとき、ダイクロイックミラー１５２は振動しない。青色光をマイクロミラー素子１４に入射させるタイミングにおいては、第３のＬＤ１２４は点灯し、第１のＬＤ１１２及び第２のＬＤ１２２は消灯する。このとき、ダイクロイックミラー１５２は圧電素子１５４の動作によって振動する。このようにして、マイクロミラー素子１４には、赤色光、緑色光、及び青色光が順次入射する。
【００２９】
すなわち、第２のＬＤ１２２が点灯すると、第２のＬＤ１２２から射出された赤色のレーザ光は、第２のコリメータレンズ１２６を介してダイクロイックミラー１５２に入射する。この赤色のレーザ光は、ダイクロイックミラー１５２を透過し、光学系１７０で平面光となる。この平面光は、第１のミラー１６を介してマイクロミラー素子１４に入射する。
【００３０】
マイクロミラー素子１４は、赤色の光について微小ミラー毎（画素毎）に、画像データに基づく輝度が高い程入射した光を投影レンズ部１７に導く時間を長くし、輝度が低い程入射した光を投影レンズ部１７に導く時間を短くする。すなわち、投影処理部１３は、輝度が高い画素に対応する微小ミラーが長時間オン状態となるように、輝度が低い画素に対応する微小ミラーが長時間オフ状態となるように、マイクロミラー素子１４を制御する。このようにして、投影レンズ部１７から射出される光について、微小ミラー毎（画素毎）に赤色の輝度が表現される。
【００３１】
同様に、第３のＬＤ１２４が点灯すると、第３のＬＤ１２４から射出された青色のレーザ光は、第２のコリメータレンズ１２６を介してダイクロイックミラー１５２に入射する。この青色のレーザ光は、ダイクロイックミラー１５２を透過し、光学系１７０で平面光となる。この平面光は、第１のミラー１６を介してマイクロミラー素子１４に入射する。マイクロミラー素子１４によって微小ミラー毎（画素毎）に青色の輝度が表現される。
【００３２】
第１のＬＤ１１２が点灯すると、第１のＬＤ１１２から射出された青色のレーザ光は、第１のコリメータレンズ１１４を介して第１のマイクロレンズアレイ１４０に入射し、そこで平面光となる。この青色の平面光は、ダイクロイックミラー１５２を透過し、蛍光体ユニット１６０に入射する。入射した青色の光を励起光として、蛍光体ユニット１６０から緑色の蛍光が射出される。この緑色光は、ダイクロイックミラー１５２で反射して光学系１７０及び第１のミラー１６を介してマイクロミラー素子１４に入射する。マイクロミラー素子１４によって微小ミラー毎（画素毎）に緑色の輝度が表現される。
【００３３】
フレーム毎に、微小ミラーがオンになっている時間で表現された輝度を各色について組み合わせることで画像が表現される。以上のようにして、投影レンズ部１７からは、画像が表現された投影光が射出される。この投影光が、例えばスクリーンに投影されることで、スクリーン等には画像が表示される。
【００３４】
なお、上記説明では、赤色光、緑色光、青色光の３色を用いるプロジェクタの例を示したが、マゼンタやイエロー等の補色や、白色光等を組み合わせて画像を形成するように、これら色の光を射出できるようにプロジェクタを構成してもよい。また、緑色の蛍光を発生させるため、本実施形態では励起光に青色光を用いているが、例えば紫外光等、他の色の光が用いられてもよい。また、蛍光体を用いずに、緑色光を発する光源を用いてもよい。
【００３５】
上述の通り、第２の光源１２０から射出された赤色のレーザ光と青色のレーザ光とがダイクロイックミラー１５２に入射するとき、ダイクロイックミラー１５２は圧電素子１５４の動作によって振動する。ダイクロイックミラー１５２が振動したときの赤色光及び青色光の光路について図４を参照して説明する。ダイクロイックミラーの厚みをｔとする。ダイクロイックミラー１５２の法線と第２の光源１２０から到来する光線２０１とがなす角、すなわち入射角について、最大入射角をθ1inとし、最小入射角をθ2inとする。また、ダイクロイックミラー１５２の法線とダイクロイックミラー１５２に入射し屈折した第２の光源１２０の光線２０１とがなす角、すなわち出射角について、最大出射角をθ1outとし、最小出射角をθ2outとする。このとき、図４に示すように、入射角が最大入射角θ1in、出射角が最大出射角をθ1outのときその光路は実線２０２に示すようになり、入射角が最小入射角θ2in、出射角が最小出射角をθ2outのときその光路は点線２０３に示すようになる。すなわち、光路は変位する。入射角が最大入射角θ1inのときの光路２０２と入射角が最小入射角θ2inのときの光路２０３との光路差ｘ、すなわち、光学系１７０の第２のマイクロレンズアレイ１７２に入射する光路の変位量である光路差ｘは、下記式で表される。  
x = |(t×sin(θ1in−θ1out)/cosθ1out − t×sin(θ2in−θ2out)/cosθ2out)|
本実施形態では、図３に示した第２のマイクロレンズアレイ１７２のマイクロレンズのピッチＰと上記の光路差ｘとが一致させられている。ここで、ダイクロイックミラー１５２の振動周波数は６０Ｈｚ以上である。
【００３６】
このように、例えば第１の光源１１０や第２の光源１２０は、レーザ光を発する光源として機能する。例えば入力部１１及び画像変換部１２は、画像信号を取得する入力部として機能する。例えばマイクロミラー素子１４や投影レンズ部１７は、画像信号に応じた画像を表示するために、レーザ光に由来する光を用いて光像を形成し、この光像を投影対象に向けて射出する投影部として機能する。例えばダイクロイックミラー１５２は、光源から投影部までの光路に設けられたダイクロイックミラーとして機能する。例えば圧電素子１５４は、ダイクロイックミラーを振動させる駆動部として機能する。例えば第２のマイクロレンズアレイ１７２は、ダイクロイックミラーと投影部との間に配置された複数のレンズを含むレンズアレイとして機能する。
【００３７】
本実施形態によれば、赤色のレーザ光と青色のレーザ光とがダイクロイックミラー１５２に入射するとき、ダイクロイックミラー１５２が振動して第２のマイクロレンズアレイ１７２に入射する光路が変化する。その結果、第２のマイクロレンズアレイ１７２におけるレーザ光の拡散の様子が変化する。すなわち、例えばスクリーンに照射される画像におけるスペックルに由来する干渉縞のパターンが変化する。ここで、ダイクロイックミラー１５２の振動周波数は６０Ｈｚ以上であるので、投影画像の観察者はこの干渉縞を認識できず、平均化されたノイズのない画像として認識する。すなわち、観察者の認識においては、ダイクロイックミラー１５２を振動させない場合と比較して、本実施形態によればスペックルに由来するノイズが低減させられる。したがって、本実施形態によればプロジェクタ１０は、高品質な画像を表示することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、ダイクロイックミラー１５２の振動周波数を６０Ｈｚ以上としているが、観察者がスペックルに由来する干渉縞等のノイズを認識できない程に速く振動することが重要であり、この周波数は十分に速ければ何Ｈｚでもよい。本実施形態では、第２のマイクロレンズアレイ１７２のレンズのピッチＰが光路差ｘ以上であり、もっとも好ましくはピッチＰと光路差ｘとが一致している。このような関係に設定されているのは、ピッチＰ以上に光路差ｘが大きくても、上記の光路を変化させることによるノイズ低減の効果は大きくならないためである。
【００３９】
また、本実施形態では、第２の光源１２０の第２のＬＤ１２２及び第３のＬＤ１２４が点灯しているときのみダイクロイックミラー１５２が振動し、第１のＬＤ１１２が点灯しているときは静止している。これは、蛍光である緑色光の集光光学系の設計を容易にするためである。しかしながら、光路差は例えば０．６６ｍｍから１ｍｍ程度であるので緑色光の光路に与える影響は比較的小さい。このため、第１のＬＤ１１２が点灯している間もダイクロイックミラー１５２が振動していてもよい。なお、ダイクロイックミラー１５２を振動させるには、圧電素子を用いるに限らず、電磁モータ等その他の方法を利用してもよい。
【００４０】
本実施形態では、レーザ光のスペックルに由来する干渉縞の発生を低減させるために、ダイクロイックミラー１５２を圧電素子１５４によって振動させているのみである。このため、プロジェクタ１０は、この機構が無い場合に比べてそれほど複雑にならず、また大きくもならない。例えばライトトンネルを用いてレーザ光を均一光にしようとすると、ライトトンネルは広いスペースを必要とするため、プロジェクタは本実施形態に比べて大きくなってしまう。以上の通り、本実施形態は、プロジェクタの高性能化と小型化とを両立することに効を奏する。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。
【００４２】
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【００４３】
［１］  レーザ光を発する光源と、
画像信号を取得する入力部と、
前記画像信号に応じた画像を表示するために、前記レーザ光に由来する光を用いて光像を形成し、この光像を投影対象に向けて射出する投影部と、
前記光源から前記投影部までの光路に設けられたダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーを振動させる駆動部と、
を具備することを特徴とするプロジェクタ。
【００４４】
［２］  前記ダイクロイックミラーと前記投影部との間に配置された複数のレンズを含むレンズアレイをさらに具備し、
隣り合う前記レンズの間隔は、前記ダイクロイックミラーの振動によって生じる光路の変位量以上であることを特徴とする［１］に記載のプロジェクタ。
【００４５】
［３］  前記ダイクロイックミラーを透過する光線について、前記光線が入射するときの前記ダイクロイックミラーの法線と前記光線とがなす最大角度をθ1in、最小角度をθ2inとし、前記光線が出射するときの前記ダイクロイックミラーの法線と前記光線とがなす最大角度をθ1out、最小角度をθ2outとし、前記ダイクロイックミラーの厚さをｔとしたときに、隣り合う前記レンズの間隔Ｐは、
P ≧ |(t×sin(θ1in−θ1out)/cosθ1out − t×sin(θ2in−θ2out)/cosθ2out)|
によって表される、
ことを特徴とする［２］に記載のプロジェクタ。
【００４６】
［４］  前記光源は、第１のレーザ光を発生する第１の光源と、第２のレーザ光を発生する第２の光源とを含み、
前記第１のレーザ光は蛍光体に照射されて、この蛍光体から放射された蛍光が前記光像の形成に用いられ、
前記第２のレーザ光は前記光像の形成に用いられ、
前記第１のレーザ光が点灯しているとき、前記駆動部は前記ダイクロイックミラーを振動させず、
前記第２のレーザ光が点灯しているとき、前記駆動部は前記ダイクロイックミラーを振動させる、
ことを特徴とする［１］乃至［３］のうち何れか一に記載のプロジェクタ。
【００４７】
［５］  前記ダイクロイックミラーと前記投影部との間に配置された複数のレンズを含むレンズアレイを具備し、
前記第１の光源と前記蛍光体とは、前記ダイクロイックミラーを挟んで対向配置され、
前記第２の光源と前記レンズアレイとは、前記ダイクロイックミラーを挟んで対向配置され、
前記ダイクロイックミラーは、前記第１の光源からの光源光によって励起された前記蛍光体からの蛍光光と、前記第２の光源からの光源光とを前記レンズアレイに導く光学系であることを特徴とする［４］に記載のプロジェクタ。
【符号の説明】
【００４８】
１０…プロジェクタ、１１…入力部、１２…画像変換部、１３…投影処理部、１４…マイクロミラー素子、１５…光源部、１６…第１のミラー、１７…投影レンズ部、１８…ＣＰＵ、１９…メインメモリ、２０…プログラムメモリ、２１…操作部、２２…音声処理部、２３…スピーカ、１１０…第１の光源、１１２…第１のＬＤ、１１４…第１のコリメータレンズ、１２０…第２の光源、１２２…第２のＬＤ、１２４…第３のＬＤ、１２６…第２のコリメータレンズ、１３０…第２のミラー、１４０…第１のマイクロレンズアレイ、１５０…ダイクロイックミラーユニット、１５２…ダイクロイックミラー、１５４…圧電素子、１６０…蛍光体ユニット、１６２…集光光学系、１６４…蛍光体板、１７０…光学系、１７２…第２のマイクロレンズアレイ、１７３…マイクロレンズ、１７４…レンズ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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