(57)【要約】  スペックルを低減でき、かつ、光利用効率の低下を抑制することができる光源装置を提供する。光源装置は、アレイ状に設けられた複数のレーザー光源（２ａ）を備え、該レーザー光源が第１および第２のレーザー光源群（２１ａ、２１ｂ）に二分される光源部（２１）と、第１のレーザー光源群から射出された光を拡散し、第１の拡散光を射出する第１の拡散板（２ｃ）と、第２のレーザー光源群から射出された光を拡散し、拡散角が第１の拡散光よりも大きな第２の拡散光を射出する第２の拡散板（２ｄ）と、第１の拡散光の光路を折り曲げて第２の拡散光の光路と統合し、第１および第２の拡散光が混在した第３の拡散光を出力する光路統合部材（２ｅ、２ｆ）と、を有する。
2018173200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に設けられた複数のレーザー光源を備え、該レーザー光源が第１のレーザー光源群および第２のレーザー光源群に二分される光源部と、
前記第１のレーザー光源群から射出された光を拡散し、第１の拡散光を射出する第１の拡散板と、
前記第２のレーザー光源群から射出された光を拡散し、拡散角が前記第１の拡散光よりも大きな第２の拡散光を射出する第２の拡散板と、
前記第１の拡散光の光路を折り曲げて前記第２の拡散光の光路と統合し、前記第１および第２の拡散光が混在した第３の拡散光を出力する光路統合部材と、を有する、光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記第１の拡散光は、前記第１のレーザー光源群を構成する複数のレーザー光源のそれぞれから射出された複数の第１の光線束を含み、
前記第２の拡散光は、前記第２のレーザー光源群を構成する複数のレーザー光源のそれぞれから射出された複数の第２の光線束を含み、
前記光路統合部材は、前記第３の拡散光の光路と交差する同一の面内において、前記複数の第１の光線束の各光路と前記複数の第２の光線束の各光路とが交互に並ぶように、前記複数の第１の光線束の各光路と前記複数の第２の光線束の各光路とを統合する反射部材を有する、光源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光源装置において、
前記光路統合部材は、
前記第１の拡散光を反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーからの前記第１の拡散光の反射光の光路と前記第２の拡散光の光路とが交差する位置に設けられた、第１の偏光を反射し、前記第１の偏光とは偏光方向が異なる第２の偏光を透過する特性を有する偏光ビームスプリッタと、を有し、
前記第１のレーザー光源群は、前記第１の拡散光が前記第１の偏光として前記偏光ビームスプリッタの一方の面に入射するように構成され、
前記第２のレーザー光源群は、前記第２の拡散光が前記第２の偏光として前記偏光ビームスプリッタの他方に面に入射するように構成されている、光源装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源装置において、
前記第３の拡散光を拡散させる第３の拡散板を、さらに有する、光源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光源装置において、
前記複数のレーザー光源の光源像全体の大きさを縮小する縮小光学系を、さらに有し、
前記縮小光学系は、少なくとも、第１のレンズと、前側焦点が前記第１のレンズの後側焦点に一致するように設けられた第２のレンズとを備え、
前記第３の拡散板は、前記第１および第２のレンズの間に配置されている、光源装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を変調して画像を形成する表示デバイスと、
前記表示デバイスで形成された画像を投写する投写レンズと、を有する、プロジェクター。
【請求項７】
アレイ状に設けられた複数のレーザー光源を備えたプロジェクターにて行われるスペックル低減方法であって、
前記複数のレーザー光源を第１のレーザー光源群および第２のレーザー光源群に二分し、
前記第１のレーザー光源群から射出された光を第１の拡散板で拡散させて第１の拡散光を形成し、
前記第２のレーザー光源群から射出された光を第２の拡散板で拡散させて、拡散角が前記第１の拡散光よりも大きな第２の拡散光を形成し、
前記第１の拡散光の光路を折り曲げて前記第２の拡散光の光路と統合して、前記第１および第２の拡散光が混在した第３の拡散光を形成する、スペックル低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光源を備えた光源装置、その光源装置を用いたプロジェクター及びスペックル低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光源は、水銀ランプ等の光源と比較して、寿命が長く、信頼性も高い。このため、最近のプロジェクターの中には、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示素子を照明する光源としてレーザー光源を用いたものがある。
しかし、上記プロジェクターでは、スペックルによる画質低下を生じるため、スペックルを低減するための対策を行う必要がある。ここで、スペックルとは、レーザー光のようなコヒーレント光を、その波長よりも大きな凹凸を持つ粗面に照射した場合に生じる斑点状の明暗模様である。【０００３】
スペックル対策の一つに、拡散板を用いてレーザー光を拡散させる手法がある。レーザー光を拡散することで、干渉性を低減し、インコヒーレント化を図ることができる。特許文献１には、２枚の拡散板を用いてスペックルの低減を図った照明装置が記載されている。
特許文献１に記載の照明装置は、青色レーザー光と黄色蛍光とを含む照明光を射出する。以下では、黄色蛍光を射出する蛍光光源部の説明は省略し、スペックル対策に関わる、青色レーザー光を射出する青色光源部の構成について簡単に説明する。【０００４】
青色光源部は、アレイ状に配置された複数の青色ＬＤ（Laser diode）と、各青色ＬＤの射出光をそれぞれコリメートするコリメータレンズアレイと、コリメータレンズアレイの射出光の光路上に設けられた第１及び第２の拡散板と、を有する。
第１の拡散板は、コリメータレンズアレイから射出された青色レーザー光を拡散する。第１の拡散板の射出光は、第２の拡散板に入射する。第２の拡散板は、第１の拡散板からの拡散された光をさらに拡散する。第２の拡散板は、ホイール形状であって、その中心部を回転中心として回転させることができる。第２の拡散板を回転させることで、第２の拡散板における、第１の拡散板からの拡散光が通過する領域が変化する。これにより、干渉性の低減効果が増大する。
上記青色光源部では、第１及び第２の拡散板を用いてレーザー光を拡散することで、スペックル低減を図っている。【０００５】
ところで、一般に、プロジェクターにおいては、光束の断面積と発散角（光が定める立体角）との積で定義されるエテンデューと呼ばれる制約がある。光源からの光を投写光として効率よく利用するためには、照射側のエテンデューを取込側のエテンデュー以下にする必要がある。ここで、照射側のエテンデューは、光源の面積とその光源より射出した光の発散角との乗算値で与えられ、取込側のエテンデューは、表示素子の面積と投写レンズのＦナンバーで決まる取り込み角（立体角）との乗算値で与えられる。
拡散板を用いてレーザー光を拡散することでスペックル低減を図る場合、レーザー光の拡散角（広がり角）が大きいほど、スペックルの低減効果が増大する。しかし、スペックル低減のために、レーザー光の拡散角を大きくすると、照射側のエテンデューが増大して、光利用効率が低下する。一方、光利用効率の低下を抑制するために、レーザー光の拡散角を小さくすると、十分なスペックル低減効果を得られなくなる。このように、スペックル低減効果と光利用効率との間にはトレードオフの関係がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１９４６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の青色光源部においては、レーザー光を拡散することでスペックル低減効果を得ることができるものの、照射側のエテンデューが増大して、光利用効率が低下するという問題がある。
また、第２の拡散板を回転させるためのモータ等の駆動装置が必要であるため、コストが増大し、装置も大型化するという問題がある。
本発明の目的は、上記問題を解決し、スペックルを低減でき、かつ、光利用効率の低下を抑制することができる光源装置、それを用いたプロジェクター及びスペックル低減方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
アレイ状に設けられた複数のレーザー光源を備え、該レーザー光源が第１のレーザー光源群および第２のレーザー光源群に二分される光源部と、
前記第１のレーザー光源群から射出された光を拡散し、第１の拡散光を射出する第１の拡散板と、
前記第２のレーザー光源群から射出された光を拡散し、拡散角が前記第１の拡散光よりも大きな第２の拡散光を射出する第２の拡散板と、
前記第１の拡散光の光路を折り曲げて前記第２の拡散光の光路と統合し、前記第１および第２の拡散光が混在した第３の拡散光を出力する光路統合部材と、を有する、光源装置が提供される。【０００９】
本発明の別の態様によれば、
上記光源装置と、
前記光源装置から射出された光を変調して画像を形成する表示デバイスと、
前記表示デバイスで形成された画像を投写する投写レンズと、を有する、プロジェクターが提供される。【００１０】
本発明のさらに別の態様によれば、
アレイ状に設けられた複数のレーザー光源を備えたプロジェクターにて行われるスペックル低減方法であって、
前記複数のレーザー光源を第１のレーザー光源群および第２のレーザー光源群に二分し、
前記第１のレーザー光源群から射出された光を第１の拡散板で拡散させて第１の拡散光を形成し、
前記第２のレーザー光源群から射出された光を第２の拡散板で拡散させて、拡散角が前記第１の拡散光よりも大きな第２の拡散光を形成し、
前記第１の拡散光の光路を折り曲げて前記第２の拡散光の光路と統合して、前記第１および第２の拡散光が混在した第３の拡散光を形成する、スペックル低減方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スペックルを低減でき、かつ、光利用効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による光源装置の構成を示す模式図である。
【図２】比較例である光源装置の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による光源装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態によるプロジェクターの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による光源装置の構成を示す模式図である。
図１を参照すると、光源装置２２は、光源部２１、拡散板２ｃ、２ｄ、２ｈ、反射ミラー２ｅ、２ｆ及びレンズ２ｇ、２ｉを有する。
【００１４】
光源部２１は、アレイ状に設けられた複数の青色ＬＤ２ａと、これら青色ＬＤ２ａから射出された青色レーザー光をそれぞれ平行光に変換する複数のコリメートレンズ２ｂと、を有する。複数の青色ＬＤ２ａは、第１のレーザー光源群２１ａと第２のレーザー光源群２１ｂとに二分されて用いられる。ここでは、４（行）×２（列）の合計８個の青色ＬＤ２ａが設けられ、第１のレーザー光源群２１ａ及び第２のレーザー光源群２１ｂはともに、２（行）×２（列）の合計４個の青色ＬＤ２ａから構成されている。なお、光源部２１全体の青色ＬＤ２ａの数やその配置、レーザー光源群２１ａ、２１ｂを構成する青色ＬＤ２ａの数やその配置は、光源装置２２の仕様に応じて適宜に変更することができる。
【００１５】
拡散板２ｃは、第１のレーザー光源群２１ａの各青色ＬＤ２ａから射出された青色レーザー光を拡散させる。拡散板２ｄは、第２のレーザー光源群２１ｂの各青色ＬＤ２ａから射出された青色レーザー光を拡散させる。拡散板２ｄの拡散角は、拡散板２ｃの拡散角よりも大きい。ここで、拡散角は、直線光線を拡散板に垂直に入射した場合の、拡散板を透過した光の広がり角（発散角）である。なお、収束光（又は発散光）を拡散板に入射した場合、拡散板の射出光の発散角は、入射光の収束角（発散光の場合は発散角）と拡散板の拡散角とに応じて決まる。
拡散角を選定可能な拡散板としては、例えば、ホログラムの干渉波面による微細な凹凸を透明基板の表面に形成した回折型拡散板や、表面を粒子の細かい砂で擦って擦りガラス状にしたフロスト型拡散板などがある。回折型拡散板では、拡散角は凹凸の大きさに依存する。フロスト型拡散板では、拡散角（拡散度合）が擦りガラス状の面の粗さ（砂番）に依存する。
【００１６】
反射ミラー２ｅは、拡散板２ｃから射出された第１の拡散光の光路を略４５°の角度で折り曲げる。第１の拡散光は、第１のレーザー光源群２１ａの各青色ＬＤ２ａから射出された複数の青色レーザー光（拡散光）を含む。これら青色レーザー光は、反射ミラー２ｅにて略４５°の反射角で反射される。ここで、反射角は、反射光の主光線と反射面に立てた法線とのなす角度である。
反射ミラー２ｅからの各青色レーザー光の反射光の光路は、拡散板２ｄから射出された第２の拡散光の光路と交差し、この交差部分に、複数の反射ミラー２ｆが設けられている。各反射ミラー２ｆは、第１のレーザー光源群２１ａの各青色ＬＤ２ａと１対１で対応し、対応する青色ＬＤ２ａからの青色レーザー光を略４５°の反射角で反射する。
【００１７】
第２の拡散光は、第２のレーザー光源群２１ａの各青色ＬＤ２ａから射出された複数の青色レーザー光（拡散光）を含む。これら青色レーザー光（拡散光）と各反射ミラー２ｆからの反射光とが混在した第３の拡散光が、同一の光路にてレンズ２ｇに入射する。
レンズ２ｇ側から上記の交差部分を見た場合、第２の拡散光を構成する各青色レーザー光の光路は互いに所定の距離だけ離れており、これら光路の間に、各反射ミラー２ｆが配置されている。各反射ミラー２ｆは、第１の拡散光の各青色レーザー光を反射することができ、かつ、第２の拡散光の各青色レーザー光を遮ることがないように構成されている。第３の拡散光の光路と交差する同一の面内において、第１の拡散光の各青色レーザー光の光路と第２の拡散光の各青色レーザー光の光路とが交互に配置されている。
【００１８】
レンズ２ｇ、２ｈは、光源部２１の各レーザー光源２ａの光源像を縮小するための縮小光学系であって、レンズ２ｈの前側焦点がレンズ２ｇの後側焦点に一致するように構成されている。なお、図１中、縮小光学系は、２枚のレンズ２ｇ、２ｈで構成されているが、これに限定されない。縮小光学系は、３枚以上のレンズで構成されても良い。
拡散板２ｈは、上記の第３の拡散光をさらに拡散させる。拡散板２ｈは、レンズ２ｇ、２ｈの間の適当な位置に配置することができる。拡散板２ｈをレンズ２ｇ、２ｈの間に配置することで、拡散板２ｈのサイズを小さくすることができる。ここでは、拡散板２ｈは、レンズ２ｇの後側焦点よりもレンズ２ｇ側に配置されており、レンズ２ｇで集光された第３の拡散光を拡散させる。レンズ２ｈから射出した光が、本実施形態の光源装置２２の射出光である。
【００１９】
次に、本実施形態の光源装置２２の作用効果を具体的に説明する。以下の説明では、比較例を挙げて、比較例の問題点とともに、本実施形態の光源装置２２の作用効果を具体的に説明する。
【００２０】
（比較例）
図２に、比較例である光源装置の構成を示す。
図２を参照すると、光源装置１２は、光源部１１、拡散板１ｃ、１ｅ及びレンズ１ｄ、１ｆを有する。光源部１１は、アレイ状に設けられた複数の青色ＬＤ１ａと、これら青色ＬＤ１ａから射出された青色レーザー光をそれぞれ平行光に変換する複数のコリメートレンズ１ｂと、を有する。青色ＬＤ１ａ及びコリメートレンズ１ｂは、図２に示した青色ＬＤ２ａ及びコリメートレンズ２ｂと同様のものであり、４（行）×２（列）の合計８個の青色ＬＤ１ａが設けられている。
拡散板１ｃは、光源部１１の各青色ＬＤ１ａから射出された青色レーザー光を拡散させる。拡散板１ｃからの拡散光が、レンズ１ｄに入射する。レンズ１ｄ、１ｆは、光源部１１の各レーザー光源１ａの光源像を縮小するための縮小光学系であって、レンズ１ｆの前側焦点がレンズ１ｄの後側焦点に一致するように構成されている。
【００２１】
拡散板１ｅは、レンズ１ｄ、１ｆの間であって、レンズ１ｄの後側焦点よりもレンズ１ｄ側に配置されている。拡散板１ｅは、レンズ１ｄを通過した拡散光をさらに拡散させる。図示はされていないが、駆動装置が、拡散板１ｅを回転または振動させる。これにより、さらにレーザー光の干渉性の緩和が可能である。
光源装置１２においては、スペックル低減のために、レーザー光の拡散角を大きくすると、照射側のエテンデューが増大して、光利用効率が低下する。一方、光利用効率の低下を抑制するために、レーザー光の拡散角を小さくすると、十分なスペックル低減効果を得られなくなる。
【００２２】
これに対して、本実施形態の光源装置２２では、光源２１は、上記の光源１１と同様、４（行）×２（列）の青色ＬＤ２ａを備えるが、これら青色ＬＤ２ａは、第１のレーザー光源群２１ａ及び第２のレーザー光源群２１ｂに二分されている。第１のレーザー光源群２１ａ及び第２のレーザー光源群２１ｂはそれぞれ、２（行）×２（列）の青色ＬＤ２ａからなり、その光源像の大きさ（光源面積）は上記光源１１のそれの半分である。
第１のレーザー光源群２１ａの光路は、反射ミラー２ｅ、２ｆで折り曲げられて第２のレーザー光源群２１ｂの光路と統合される。この光路統合により、光源２１の光源像の大きさ（光源面積）は、上記光源１１のそれの略半分になるため、上記光源１１よりも照射側のエテンデューを小さくすることができる。
【００２３】
また、第１のレーザー光源群２１ａの光路は反射ミラー２ｅ、２ｆで折り曲げられているため、その光路長は、第２のレーザー光源群２１ｂの光路長よりも長い。この光路長の違いを利用して、拡散角の異なる拡散板２１ｃ、２１ｄを用いる。光路長の長い第１のレーザー光源群２１ａの光路には、拡散角が小さな拡散板２１ｃが配置され、光路長の短い第２のレーザー光源群２１ｂの光路には、拡散角が大きな拡散板２１ｄが配置される。拡散板２１ｃからの第１の拡散光の拡散角は、拡散板２１ｄからの第２の拡散光の拡散角よりも小さい。これら拡散角の異なる第１および第２の拡散光を混ぜ合わせることで、干渉性を低減し、その結果、スペックル低減効果を増大することができる。
【００２４】
さらに、上述した光源装置１２と比較すると、拡散板２ｄを通過する光線束の径は、拡散板１ｃを通過する光線束の径のほぼ半分であるので、照射側のエテンデューによる制限に余裕がある。この余裕の分だけ、拡散板２ｄの拡散角を拡散板１ｃよりも大きくすることができる。拡散板２ｄの拡散角を大きくすることで、スペックル低減効果を増大することができる。
また、拡散板２ｅを通過する光線束の径も、拡散板１ｃを通過する光線束の径のほぼ半分であるので、照射側のエテンデューの制限に余裕がある。この余裕を考慮し、光路長が長くなっても、光利用効率が低下しないように、拡散板２ｅの拡散角を設定する。これにより、光利用効率の低下を抑制する。
【００２５】
さらに、上述した光源装置１２では、拡散板１ｃ、１ｅの拡散作用だけでは、十分なスペックル低減効果を得られないため、拡散板１ｅを振動又は回転させている。
本実施形態の光源装置２２によれば、拡散板２ｃ、２ｄの拡散作用でスペックル低減効果を増大することができるので、拡散板２ｈを振動又は回転させなくても、比較例と同等以上のスペックル低減効果を得ることができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態である光源装置の構成を示す模式図である。
本実施形態の光源装置２２ａは、反射ミラー２ｆに代えて偏光ビームスプリッタ２ｊを用いる点で、第１の実施形態と異なる。
【００２７】
偏光ビームスプリッタ２ｊは、反射ミラー２ｅからの反射光の光路と拡散板２ｄの射出光の光路との交差部分に設けられている。偏光ビームスプリッタ２ｊは、第１の偏光を反射し、前記第１の偏光とは偏光方向が異なる第２の偏光を透過する特性を有する。ここでは、第１の偏光をＳ偏光、第２の偏光をＰ偏光とする。
第１のレーザー光源群２１ａの各青色ＬＤ２ａは、Ｓ偏光が偏光ビームスプリッタ２ｊの一方の面に入射するように構成されている。第２のレーザー光源群２１ｂの各青色ＬＤ２ａは、Ｐ偏光が偏光ビームスプリッタ２ｊの他方の面に入射するように構成されている。
【００２８】
第１のレーザー光源群２１ａの各青色ＬＤ２ａの射出光は、拡散板２ｃで拡散され、その拡散光が、反射ミラー２ｅを介してＳ偏光として偏光ビームスプリッタ２ｊの一方の面に入射する。一方、第２のレーザー光源群２１ｂの各青色ＬＤ２ａの射出光は、拡散板２ｄで拡散され、その拡散光が、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ２ｊの他方の面に入射する。Ｐ偏光の拡散光は、偏光ビームスプリッタ２ｊを透過する。Ｓ偏光の拡散光は、偏光ビームスプリッタ２ｊで透過光と同じ方向に向けて反射される。すなわち、偏光ビームスプリッタ２ｊは、Ｐ偏光の拡散光とＳ偏光の拡散光とを同一の光路で射出する。
【００２９】
本実施形態の光源装置２２ａにおいても、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
また、第１の実施形態では、拡散板２ｄからの第２の拡散光が反射ミラー２ｆによって遮られることがないように、各青色ＬＤ２ａをある程度間隔をあけて配置する必要がある。これに対して、本実施形態では、反射ミラー２ｆに代えて、偏光ビームスプリッタ２ｊを用いているので、反射ミラー２ｆのために青色ＬＤ２ａの間隔が制限されることはない。よって、本実施形態の光源装置２２ａによれば、第１の実施形態と比較して、青色ＬＤ２ａの間隔を小さくすることができるので、光源面積を小さくできる。これにより、照射側のエテンデューによる制限にさらに余裕ができるので、拡散板２ｄの拡散角をさらに大きくして、スペックル低減効果を増大することができる。
【００３０】
以上説明した各実施形態の光源装置は本発明の一例であり、その構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者が理解し得る変更又は改善を適用することができる。
例えば、第１又は第２の実施形態において、青色ＬＤ２ａに代えて、赤色ＬＤ又は緑色ＬＤを用いても良い。
また、第２の実施形態において、光源部２１の各青色ＬＤ２ａがいずれも第１の偏光になるように配置され、第１のレーザー光源群２１ａ又は第２のレーザー光源２１ｂの各青色ＬＤ２ａの光路上に、第１の偏光を第２の偏光に変換する偏光変換素子を設けても良い。偏光変換素子は、例えば、λ／２板等の波長板を用いて構成することができる。また、偏光変換素子の代わりに、レーザー光源群２１ａをレーザー光源群２１ｂと９０°違う偏光方向になるように配置しても良い。
【００３１】
（プロジェクター）
次に、本発明の光源装置を用いたプロジェクターの実施形態を説明する。
本実施形態のプロジェクターは、上述した第１または第２の実施形態の光源装置と、この光源装置から射出された光を変調して画像を形成する表示デバイスと、この表示デバイスで形成された画像を投写する投写レンズと、を有する。表示デバイスとしては、ＤＭＤやＬＣＤなどを用いることができる。
プロジェクターは、一つの表示デバイスに、複数の色の画像（例えば、赤色画像、緑色画像及び青色画像）を時分割で表示する構造であっても良い。また、プロジェクターは、２以上の表示デバイスを用いて、表示デバイス毎に異なる色の画像を表示して、各色の画像を重ねて表示する構造であっても良い。
【００３２】
以下に、一例として、第１又は第２の実施形態の光源装置を用いて１つの表示デバイスに赤色画像、緑色画像及び青色画像を時分割で表示するプロジェクターについて説明する。
【００３３】
図４は、本発明の一実施形態によるプロジェクターの構成を示す模式図である。
図４を参照すると、プロジェクターは、光源装置６０１、ライトトンネル６０２、レンズ６０３、６０４、反射ミラー６０５、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム６０６、表示デバイス６０７及び投写レンズ６０８を有する。
【００３４】
光源装置６０１は、赤色光源装置１１０、緑色光源装置１１１、青色光源装置１１２及びクロスダイクロイックプリズム１１３を有する。赤色光源装置１１０は、上述した第１または第２の実施形態の光源装置と同様の構成であるが、青色ＬＤ２ａに代えて赤色ＬＤが用いられている。緑色光源装置１１１は、上述した第１または第２の実施形態の光源装置と同様の構成であるが、青色ＬＤ２ａに代えて緑色ＬＤが用いられている。青色光源装置１１２は、上述した第１または第２の実施形態の光源装置と同様の構成である。赤色光源装置１１０、緑色光源装置１１１及び青色光源装置１１２は、所定の順番で順に点灯される。赤色光源装置１１０、緑色光源装置１１１及び青色光源装置１１２それぞれの点灯期間は適宜に設定可能である。
【００３５】
赤色光源装置１１０及び青色光源装置１１２は互いの射出面が対向するように配置され、それぞれの光軸は同一直線上に位置している。緑色光源装置１１１の光軸は、赤色光源装置１１０及び青色光源装置１１２の各光軸と直交する。これら光軸の交差部に、クロスダイクロイックプリズム１１３が配置されている。
クロスダイクロイックプリズム１１３は、互いに交差するように設けられた第１及び第２のダイクロイック膜を有する。第１のダイクロイック膜は、青色の波長域及び緑色の波長域の光を透過し、赤色の波長域の光を反射する特性を有する。第１のダイクロイック膜は、赤色の波長域及び緑色の波長域の光を透過し、青色の波長域の光を反射する特性を有する。
赤色光源装置１１０から射出された赤色光は、第１のダイクロイック膜で反射されてライトトンネル６０２に入射する。緑色光源装置１１１から射出された緑色光は、第１及び第２のダイクロイック膜を透過してライトトンネル６０２に入射する。青色光源装置１１２から射出された青色光は、第２のダイクロイック膜で反射されてライトトンネル６０２に入射する。
【００３６】
ライトトンネル６０２では、入射光が内部で多重反射し、その結果、輝度が均一な光が射出される。ライトトンネル６０２は、赤色光、緑色光および青色光を順次出力する。ライトトンネル６０１より射出した光（赤色光、緑色光および青色光）は、レンズ６０３、６０４および反射ミラー６０５を介してＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム６０６に入射する。
ＴＩＲプリズム６０６は、内部に全反射面を備えた全反射プリズムアセンブリであって、２個の三角プリズムを含む。一方の三角プリズムは、直角プリズムであって、直角をなす辺を構成する第１及び第２の面と斜辺を構成する第３の面とを有する。他方の三角プリズムは、三角形の各線分を構成する第１乃至第３の面を有する。直角プリズムの第３の面は、他方の三角プリズムの第１の面と対向するように配置されている。直角プリズムの第１の面がＴＩＲプリズム６０６の入射面であり、表示デバイス６０７が、直角プリズムの第２の面と対向するように配置されている。他方の三角プリズムの第２の面は、ＴＩＲプリズム６０６の出射面であり、直角プリズムの第２の面と平行である。この出射面側に、投写レンズ６０８が配置されている。表示デバイス６０７として、ＤＭＤやＬＣＤを用いてもよい。ここでは、表示デバイス６０７はＤＭＤより構成されているものとする。
【００３７】
表示デバイス６０７は、マトリクス状に配置された複数の微小ミラーからなる画像形成領域を有する。微小ミラーは、駆動電圧に応じて角度が変化するように構成されており、オン状態を示す駆動電圧が供給された場合とオフ状態を示す駆動電圧が供給された場合とで反射角度が異なる。映像信号に応じて各微小ミラーをオンオフ制御することで、入射光束を空間的に変調して画像を形成する。
ライトトンネル６０１より射出した赤色光、緑色光および青色光が順にＴＩＲプリズム６０６を介して表示デバイス６０７に照射される。表示デバイス６０７は、赤色光に基づく赤色画像、緑色光に基づく緑色画像、および青色光に基づく青色画像を順に形成する。表示デバイス６０７上に時分割で形成された赤色画像、緑色画像および青色画像は、ＴＩＲプリズム６０６を介して投写レンズ６０８によりスクリーン上に投写される。投写レンズ６０８は、複数のレンズからなる拡大投写光学系である。
なお、上記のプロジェクターにおいて、赤色光源装置１１０及び緑色光源装置１１１に代えて蛍光体を用いた光源装置を用いても良い。
【符号の説明】
【００３８】
２ａ  青色ＬＤ
２ｂ  コリメートレンズ
２ｃ、２ｄ、２ｈ  拡散板
２ｅ、２ｆ  反射ミラー
２ｇ、２ｉ  レンズ
２ｊ  偏光ビームスプリッタ
２１  光源部
２１ａ  第１のレーザー光源群
２１ｂ  第２のレーザー光源群
２２、２２ａ  光源装置
【図１】
2018173200.tif 000003
【図２】
2018173200.tif 000004
【図３】
2018173200.tif 000005
【図４】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月13日(2019.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
アレイ状に設けられた複数のレーザー光源を備えたプロジェクターにて行われるスペックル低減方法であって、
第１のレーザー光源群から射出された光を第１の拡散板で拡散させて第１の拡散光を形成し、
第２のレーザー光源群から射出された光を第２の拡散板で拡散させて、拡散角が前記第１の拡散光よりも大きな第２の拡散光を形成し、
前記第１および第２の拡散光が混在した第３の拡散光を形成する、スペックル低減方法。
【国際調査報告】
2018173200.tif 000007
2018173200.tif 000008