(57)【要約】【課題】組み立てが容易で、光源からの光を効率良く、所定の平面に沿って射出する光射出装置を提供する。【解決手段】光を射出する光射出部３を備えた光射出装置であって、光射出部３は、光を射出する光源３１と、光源３１から射出された光を平行化するためのコリメーターレンズ３２と、コリメーターレンズ３２を通過した光を、光軸３Ａに直交するとともに、互いに直交する第１方向Ｈおよび第２方向Ｖのうちの第１方向Ｈに対応する方向に広角化する複数の小レンズ３３１を有する光学素子３３と、を備える。【選択図】図４
2018165739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光射出部を備えた光射出装置であって、
前記光射出部は、
光を射出する光源と、
前記光源から射出された光を平行化するためのコリメーターレンズと、
前記コリメーターレンズを通過した光を、前記光源の光軸に直交するとともに、互いに
直交する第１方向および第２方向のうちの前記第１方向に対応する方向に広角化する複数
の小レンズを有する光学素子と、
を備えることを特徴とする光射出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光射出装置であって、
前記光源は、前記第１方向の大きさが前記第２方向の大きさより大きい発光部を有し、
前記光学素子は、入射する光を前記第１方向に対応する方向にのみ広角化することを特
徴とする光射出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光射出装置であって、
前記第２方向に沿う仮想中心面に対し、射出する光の進行方向が前記仮想中心面から次
第に遠ざかるように配置された第１の前記光射出部および第２の前記光射出部を備え、
前記第１の前記光射出部は、前記仮想中心面に対して一方側に傾斜する第１傾斜方向を
中心に光を射出し、
前記第２の前記光射出部は、前記仮想中心面に対して他方側に傾斜する第２傾斜方向を
中心に光を射出し、
前記第１の前記光射出部および前記第２の前記光射出部は、それぞれが射出する光の一
部が前記仮想中心面の両側で重なるように配置されていることを特徴とする光射出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光射出装置であって、
前記複数の小レンズそれぞれは、前記第２方向に沿う中心軸を有し、
前記第１の前記光射出部における前記複数の小レンズそれぞれは、前記中心軸を通り、
前記第１傾斜方向に沿う第１レンズ中心面に対して非対称に形成され、
前記第２の前記光射出部における前記複数の小レンズそれぞれは、前記中心軸を通り、
前記第２傾斜方向に沿う第２レンズ中心面に対して非対称に形成され、
前記第１の前記光射出部は、前記第１傾斜方向に対して前記仮想中心面側へ傾斜する角
度方向の光強度が、前記第１傾斜方向に対して前記仮想中心面とは反対側へ傾斜する角度
方向の光強度より低い光を射出し、
前記第２の前記光射出部は、前記第２傾斜方向に対して前記仮想中心面側へ傾斜する角
度方向の光強度が、前記第２傾斜方向に対して前記仮想中心面とは反対側へ傾斜する角度
方向の光強度より低い光を射出することを特徴とする光射出装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の光射出装置であって、
前記第１の前記光射出部における前記光学素子と、前記第２の前記光射出部における前
記光学素子とが一体化されていることを特徴とする光射出装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光射出装置であって、
前記光学素子に入射する光は、Ｐ偏光であることを特徴とする光射出装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の光射出装置であって、
前記コリメーターレンズは、前記第１方向における断面の曲率と前記第２方向における
断面の曲率とが異なることを特徴とする光射出装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の光射出装置と、
前記光射出装置から射出された光の反射位置を検出する検出装置と、
前記検出装置により検出された検出結果に応じた画像を投写する投写装置と、
を備えることを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光射出装置および画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像が表示された表示面上で操作される指示体（例えば、ペンや使用者の指等）
の位置を検出し、この検出結果に基づいて、指示体の軌跡に応じた表示や、表示の変更を
行う画像表示システムが知られている。例えば、プロジェクター、およびプロジェクター
が投写する投写面に沿って光を射出する光射出装置を備え、投写面上で操作される指示体
による光の反射によって、プロジェクターが指示体の位置を検出し、この検出結果に基づ
く投写を行う画像表示システムが開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の光射出装置は、光源と、光源から射出された光を平行化するコリメ
ートレンズと、コリメートレンズにて平行化された光のうち、投写面に沿う方向（第１方
向）の光を広角化する指向性レンズ（パウエルレンズ）と、を備えている。
パウエルレンズは、第１方向に直交する第２方向から見て、光入射側が凸面状で、光射
出側が平坦状に形成され、第１方向から見て、矩形状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１１３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の光射出装置は、光源とパウエルレンズとの位置がず
れると、投写面上における光強度の偏りが顕著になるため、プロジェクターが指示体の位
置を精度よく検出することが困難なものとなる。そのため、特許文献１に記載の光射出装
置は、光源とパウエルレンズとの位置合わせのための工数が増加するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る光射出装置は、光を射出する光射出部を備えた光射出装置
であって、前記光射出部は、光を射出する光源と、前記光源から射出された光を平行化す
るためのコリメーターレンズと、前記コリメーターレンズを通過した光を、前記光源の光
軸に直交するとともに、互いに直交する第１方向および第２方向のうちの前記第１方向に
対応する方向に広角化する複数の小レンズを有する光学素子と、を備えることを特徴とす
る。
【０００８】
この構成によれば、光射出装置は、光源から射出され、コリメーターレンズにて略平行
化された光を、光学素子で第１方向に対応する方向に広角化させて射出する。これによっ
て、対象とする所定の平面（対象平面）の一方の側に、第１方向が対象平面に沿うように
光射出装置を配置することで、光源から射出された光を有効に利用して、この対象平面に
沿って光を射出する光射出装置を提供することができる。
また、光射出装置は、光学素子が複数の小レンズを有し、この複数の小レンズそれぞれ
が入射する光を広角化する。そして、光学素子から射出された光は、複数の小レンズで広
角化された光が重畳した光となる。これによって、光射出装置は、広角化する部材が１つ
のレンズで形成される構成に比べ、光源と光学素子との位置合わせ精度を緩和しても、対
象平面に沿う領域における光強度分布の偏りを抑制することが可能となる。よって、組み
立て工数（位置の調整工数）を低減し、対象平面に沿う領域に光強度分布のバラツキを抑
制した光を射出する光射出装置の提供が可能となる。
また、光源が射出する光の強度分布の依存度を低減させることが可能なので、光源選択
の自由度を高めることが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る光射出装置において、前記光源は、前記第１方向の大き
さが前記第２方向の大きさより大きい発光部を有し、前記光学素子は、入射する光を前記
第１方向に対応する方向にのみ広角化することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、コリメーターレンズには、第１方向の大きさより第２方向の大きさ
の方が小さい発光部からの光が入射するので、コリメーターレンズから出射される光は、
第１方向よりも第２方向の方がより平行となった光となる。そして、光学素子は、入射す
る光を第１方向に対応する方向にのみ広角化する。これによって、光射出装置は、回折を
抑制するとともに、より広い範囲に効率よく対象平面に沿って光を射出することが可能と
なる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る光射出装置において、前記第２方向に沿う仮想中心面に
対し、射出する光の進行方向が前記仮想中心面から次第に遠ざかるように配置された第１
の前記光射出部および第２の前記光射出部を備え、前記第１の前記光射出部は、前記仮想
中心面に対して一方側に傾斜する第１傾斜方向を中心に光を射出し、前記第２の前記光射
出部は、前記仮想中心面に対して他方側に傾斜する第２傾斜方向を中心に光を射出し、前
記第１の前記光射出部および前記第２の前記光射出部は、それぞれが射出する光の一部が
前記仮想中心面の両側で重なるように配置されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、光射出装置は、上述したように配置された第１の光射出部および第
２の光射出部を備えているので、対象平面の一方側から、さらに広い対象平面に沿って光
を射出することが可能となる。
また、矩形状の対象平面に対し、この矩形状の四辺のうちの一辺の中央部近傍に光射出
装置を配置し、第１の光射出部からこの一辺に対向する辺の一方の角部に向かう方向を第
１傾斜方向、第２の光射出部から他方の角部に向かう方向を第２傾斜方向とすることで、
この対象平面における光射出装置から最も遠くに位置する角部近傍に向かう光の強度を高
めたものとすることができる。よって、矩形状の広い対象平面に沿って、効率良く光を射
出する光射出装置の提供が可能となる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る光射出装置において、前記複数の小レンズそれぞれは、
前記第２方向に沿う中心軸を有し、前記第１の前記光射出部における前記複数の小レンズ
それぞれは、前記中心軸を通り、前記第１傾斜方向に沿う第１レンズ中心面に対して非対
称に形成され、前記第２の前記光射出部における前記複数の小レンズそれぞれは、前記中
心軸を通り、前記第２傾斜方向に沿う第２レンズ中心面に対して非対称に形成され、前記
第１の前記光射出部は、前記第１傾斜方向に対して前記仮想中心面側へ傾斜する角度方向
の光強度が、前記第１傾斜方向に対して前記仮想中心面とは反対側へ傾斜する角度方向の
光強度より低い光を射出し、前記第２の前記光射出部は、前記第２傾斜方向に対して前記
仮想中心面側へ傾斜する角度方向の光強度が、前記第２傾斜方向に対して前記仮想中心面
とは反対側へ傾斜する角度方向の光強度より低い光を射出することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、第１の光射出部および第２の光射出部の光学素子が有する複数の小
レンズそれぞれは、上述したように非対称に形成され、第１の光射出部、第２の光射出部
それぞれが射出する光は、仮想中心面側への光強度がその反対側への光強度より低い光を
射出するように構成されている。第１の光射出部および第２の光射出部は、それぞれが射
出する光の一部が仮想中心面の両側で重なるように配置されているので、重なった光の強
度と、第１の光射出部、第２の光射出部それぞれが射出する光のうち、仮想中心面とは反
対側への光強度とが同等となるように構成することが可能となる。よって、光源の出力を
上げることなく、矩形状の対象平面の一方側からこの対象平面に沿う全領域に光強度が十
分な光を射出する光射出装置の提供が可能となる。よって、光射出装置から異なる距離を
有する対象平面に沿う領域に、光強度分布を適正化した光を効率良く射出する光射出装置
の提供が可能となる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る光射出装置において、前記第１の前記光射出部における
前記光学素子と、前記第２の前記光射出部における前記光学素子とが一体化されているこ
とが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１の光射出部における光学素子と、第２の光射出部における光学
素子との相対位置精度を高めることができるので、第１の光射出部が射出する光の強度分
布と第２の光射出部が射出する光の強度分布とのずれを抑制できる。よって、対象平面に
沿う領域内の光強度のバラツキをさらに抑えて光を射出する光射出装置の提供が可能とな
る。
また、光学素子が一体化されているので、光射出装置の小型化が可能となる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係る光射出装置において、前記光学素子に入射する光は、Ｐ
偏光であることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、光学素子にはＳ偏光より反射率が低いＰ偏光が入射するので、光源
から射出された光を有効に利用することが可能となる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係る光射出装置において、前記コリメーターレンズは、前記
第１方向における断面の曲率と前記第２方向における断面の曲率とが異なることが好まし
い。
【００２０】
この構成によれば、例えば、入射する光を第２方向に対しては平行化する曲率とし、第
１方向に対しては第２方向と異なる曲率とすることで、光学素子での回折をより抑制する
ことが可能となる。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る画像表示システムは、上記のいずれか一項に記載の光射出
装置と、前記光射出装置から射出された光の反射位置を検出する検出装置と、前記検出装
置により検出された検出結果に応じた画像を投写する投写装置と、を備えることを特徴と
する。
【００２２】
この構成によれば、画像表示システムは、上述した光射出装置を備えるので、光源から
射出された光を有効に利用してスクリーンやホワイトボード等の投写面（対象平面）の全
面に沿って光を射出することが可能となる。よって、画像表示システムは、投写面に沿っ
て射出された光を反射する指示体等の反射位置を検出装置が安定して検出し、検出結果に
応じた画像、例えば、投写面上での指示体の軌跡を含む画像を投写装置によって投写面に
投写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る画像表示システムの概略構成を示す模式図。
【図２】第１実施形態のプロジェクターの概略構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態の光射出装置の概略構成を示す模式図。
【図４】第１実施形態における第１の光射出部、第２の光射出部それぞれを模式的に示す斜視図。
【図５】第１実施形態の光源を示す模式図。
【図６】第１実施形態の光射出装置から射出された光の強度分布を示す模式図。
【図７】第１実施形態の光学素子に用いた材料における光の入射角と反射率との関係を示すグラフ。
【図８】第１実施形態の光学素子の透過率を示すグラフであり、Ｐ偏光が光学素子に入射した場合の拡散角度と透過率との関係をシミュレーションした結果を示すグラフ。
【図９】図８との比較図であり、本実施形態とは異なり、光学素子にＳ偏光が入射した場合の拡散角度と透過率との関係をシミュレーションした結果を示すグラフ。
【図１０】第１実施形態の光学素子の部分平面図。
【図１１】第１実施形態の光射出装置から射出された光の強度分布を示す図。
【図１２】図４との比較図。
【図１３】第２実施形態の光学素子の光入射側の一部を示す平面図。
【図１４】第３実施形態の光射出装置の概略構成を示す模式図。
【図１５】第４実施形態の光射出装置の概略構成を示す模式図。
【図１６】変形例の光学素子の一部を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本実施形態に係る光射出装置、および画像表示システムについて、図面を参照し
て説明する。
図１は、本実施形態に係る画像表示システム１００の概略構成を示す模式図である。
画像表示システム１００は、図１に示すように、プロジェクター１および光射出装置２
を備える。
【００２５】
図２は、プロジェクター１の概略構成を示すブロック図である。
プロジェクター１は、図２に示すように、投写装置１５と、検出装置としての撮像装置
１６とを備えている。
投写装置１５は、投写用光源１１、光変調装置１２、投写レンズ１３、および制御部１
４を備え、入力された画像情報に応じた画像や、撮像装置１６により検出された検出結果
に応じた画像を投写する。
プロジェクター１は、図１に示すように、スクリーンやホワイトボード等の投写面ＳＣ
の上方の壁面に設置された支持装置Ｍに支持され、下方を向く側から投写面ＳＣに画像を
投写する。なお、以下では、説明の便宜上、図１に示すように、投写面ＳＣに対する法線
方向を前後方向として投写面ＳＣに向かう方向を前方向（＋Ｙ方向）、重力に逆らう方向
を上方向（＋Ｚ方向）、投写面ＳＣに向かって右側を右方向（＋Ｘ方向）として記載する
。
【００２６】
投写装置１５は、投写用光源１１から射出された光を、画像情報に応じて光変調装置１
２にて変調し、変調した光を投写レンズ１３から投写面ＳＣに投写する。なお、光変調装
置１２としては、液晶パネルを利用したものや、マイクロミラー型の装置、例えば、ＤＭ
Ｄ（Digital Micromirror Device）等を利用したものを用いることができる。
【００２７】
制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、
ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、
プロジェクター１の動作の制御、例えば、後述する撮像装置１６から出力された情報に基
づく画像の投写に関わる制御等を行う。
【００２８】
光射出装置２は、詳細な構成は後で説明するが、図１に示すように、対象平面となる投
写面ＳＣ上方の壁面に設置され、この投写面ＳＣに沿って光を射出する。
【００２９】
撮像装置１６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementa
ry Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子（図示省略）を備え、被写体としての投写
面ＳＣを撮影し、撮影した情報を制御部１４に出力する。また、撮像装置１６は、光射出
装置２から射出された光が指示体（例えば、ペン１０や使用者の指等）によって反射され
ることにより、指示体の位置（反射位置）を検出し、検出した情報を制御部１４に出力す
る。
プロジェクター１は、撮像装置１６から出力された情報に基づいて、投写面ＳＣ上にお
ける指示体の位置を解析し、その解析結果に基づいて、例えば、画像情報に指示体の軌跡
を示す線を重畳した重畳画像の投写や、投写する画像の変更等を行う。
【００３０】
〔光射出装置の構成〕
図３は、光射出装置２の概略構成を示す模式図である。
光射出装置２は、図３に示すように、投写面ＳＣから上方に離間し、左右方向における
投写面ＳＣの略中央に配置される。光射出装置２は、第１の光射出部３、第２の光射出部
４、およびこれらの部材を収納する筐体２１を備えている。
第１の光射出部３と第２の光射出部４とは、左右方向に併設されている。そして、第１
の光射出部３および第２の光射出部４は、第１の光射出部３と第２の光射出部４との間で
投写面ＳＣに直交し、上下方向に延出する仮想中心面Ｐｖに対し、射出する光の進行方向
が仮想中心面Ｐｖから次第に遠ざかるように傾斜して配置される。
【００３１】
第１の光射出部３は、光源３１、コリメーターレンズ３２、および複数の小レンズ３３
１を有する光学素子３３を備えている。コリメーターレンズ３２および光学素子３３は、
光源３１の光軸３Ａ上に配置されている。
第２の光射出部４は、第１の光射出部３と共通の構成を有し、光源４１、コリメーター
レンズ４２、および複数の小レンズ４３１を有する光学素子４３を備えている。コリメー
ターレンズ４２および光学素子４３は、光源４１の光軸４Ａ上に配置されている。
【００３２】
図３に示すように、第１の光射出部３は、仮想中心面Ｐｖの右方に位置し、光軸３Ａが
仮想中心面Ｐｖに対して反時計回りの方向（右斜め下方）に傾斜する傾斜角θａを有して
配置される。第２の光射出部４は、仮想中心面Ｐｖの左方に位置し、光軸４Ａが仮想中心
面Ｐｖに対して時計回り方向（左斜め下方）に傾斜する傾斜角θｂを有して配置される。
また、本実施形態の第１の光射出部３と第２の光射出部４とは、仮想中心面Ｐｖに対して
略対称に配置されている。そして、第１の光射出部３および第２の光射出部４は、それぞ
れが射出する光の一部が仮想中心面Ｐｖの両側で重なり、全体として投写面ＳＣの全面に
沿う領域に光を射出する。
【００３３】
図４は、第１の光射出部３、第２の光射出部４それぞれを模式的に示す斜視図である。
図５は、光源３１，４１を示す模式図である。
光源３１，４１は、例えば、光強度のピークが約９４０ｎｍの波長を射出するレーザー
光源であり、図５に示すように、発光部である活性層、活性層の両側に積層されたクラッ
ド層等を有している。発光部は、クラッド層が積層された方向（第２方向Ｖ）の大きさよ
り第２方向Ｖに直交する方向（第１方向Ｈ）の大きさが大きい。光源３１，４１は、第１
方向Ｈと第２方向Ｖとで光強度分布が異なり、第１方向Ｈおよび第２方向Ｖに直交する射
出方向Ｓを中心として光を射出する。光源３１，４１の射出方向Ｓは、光軸３Ａ，４Ａに
沿う方向となる。すなわち、光源３１は、光軸３Ａに直交するとともに、互いに直交する
第１方向Ｈおよび第２方向Ｖにおいて光強度分布が異なる光を射出する。同様に、光源４
１は、光軸４Ａに直交するとともに、互いに直交する第１方向Ｈおよび第２方向Ｖにおい
て光強度分布が異なる光を射出する。そして、光源３１，４１は、第２方向Ｖより第１方
向Ｈの方が広い範囲で強度が高い光を射出する。光源３１，４１としては、例えば、マル
チモード発振型のレーザー光源が用いられている。
【００３４】
また、光源３１，４１は、第１方向Ｈに平行な偏光を射出し、光学素子３３，４３には
Ｐ偏光が入射する。後で詳細に説明するが、光学素子３３，４３にＰ偏光が入射すること
によって、光学素子３３，４３での光の損失が抑制される。
【００３５】
コリメーターレンズ３２，４２は、入射する光を平行化するための機能を有している。
光源３１は、第１方向Ｈの大きさが第２方向Ｖの大きさより大きな発光部を有するため、
光源３１から射出され、コリメーターレンズ３２を通過した光は、第２方向Ｖにおいては
、光軸３Ａに略平行となるように進行し、第１方向Ｈにおいては、光軸３Ａに対して僅か
に角度を有して進行する。同様に、光源４１から射出され、コリメーターレンズ４２を通
過した光は、第２方向Ｖにおいては、光軸４Ａに略平行となるように進行し、第１方向Ｈ
においては、光軸４Ａに対して僅かに角度を有して進行する。
【００３６】
光学素子３３，４３は、屈折率が高い合成樹脂等で平面視矩形状に形成されている。
光学素子３３は、図４に示すように、光の入射側に複数の小レンズ３３１が設けられ、
光の射出側が平坦状に形成されている。複数の小レンズ３３１は、各々が矩形状の一辺に
沿って延出し、この一辺に直交する方向に沿って配設されている。光学素子３３は、複数
の小レンズ３３１が配設された方向が、第１方向Ｈとなるように配置される。すなわち、
光学素子３３は、第１の光射出部３において、複数の小レンズ３３１が第１方向Ｈに沿っ
て配設され、各々が第２方向Ｖに延出している。
【００３７】
そして、光学素子３３は、コリメーターレンズ３２を通過した光を、第１方向Ｈにおい
ては広角化し、第２方向Ｖにおいては、コリメーターレンズ３２にて平行化された方向を
維持し、光軸３Ａを中心として射出する。すなわち、光学素子３３は、入射する光を光軸
３Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向に広角化する。さらに、光学素子３３は、入射
する光を光軸３Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向にのみ広角化する。光学素子３３
から射出された光は、複数の小レンズ３３１で広角化された光が重畳した光となる。
【００３８】
光学素子４３は、光学素子３３と同様に、複数の小レンズ４３１を有し、コリメーター
レンズ４２を通過した光を、第１方向Ｈにおいては広角化し、第２方向Ｖにおいては、コ
リメーターレンズ４２にて平行化された方向を維持し、光軸４Ａを中心として射出する。
すなわち、光学素子４３は、入射する光を光軸４Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向
に広角化する。さらに、光学素子４３は、入射する光を光軸４Ａに直交する第１方向Ｈに
対応する方向にのみ広角化する。光学素子４３から射出された光は、複数の小レンズ４３
１で広角化された光が重畳した光となる。
なお、後で詳細に説明するが、小レンズ３３１，４３１それぞれは非対称に形成されて
いる。
【００３９】
光射出装置２は、投写面ＳＣに第１の光射出部３、第２の光射出部４それぞれの第１方
向Ｈが沿うように配置される。また、仮想中心面Ｐｖは、第２方向Ｖに沿う面となる。
図６は、光射出装置２から射出された光の強度分布を示す模式図であり、投写面ＳＣに
沿う領域における強度分布を示す図である。なお、投写面ＳＣのサイズに比べて第１の光
射出部３、第２の光射出部４それぞれの光を射出する部位と仮想中心面Ｐｖとの距離が著
しく小さいため、強度分布を説明するにあたっては、図６に示すように、第１の光射出部
３、第２の光射出部４それぞれの光を射出する部位が仮想中心面Ｐｖに位置するものとし
て近似できる。また、図６に示す光の強度分布３Ｌ，４Ｌ，２０Ｌは、３Ｌが第１の光射
出部３から射出された光（第１射出光）の強度分布を示し、４Ｌが第２の光射出部４から
射出された光（第２射出光）の強度分布を示し、２０Ｌが第１射出光と第２射出光とが合
成された合成光の強度分布を示す。また、図６に示す光の強度分布３Ｌ，４Ｌは、第１射
出光、第２射出光それぞれの指示体を検出可能な光強度の範囲を示したものであり、強度
分布２０Ｌは、第１射出光と第２射出光との合成光の指示体を検出可能な光強度の範囲を
示したものである。
【００４０】
本実施形態の光射出装置２は、横方向の長さと縦方向の長さとの比が２：１の横長の投
写面ＳＣに沿って効率良く光が射出されるように設定されている。
光射出装置２から射出された光としては、投写面ＳＣに対し光射出装置２から最も遠い
位置となる下辺の左右の端部に向かう光が強度のピークとなることが望まれる。そのため
、本実施形態の光射出装置２は、仮想中心面Ｐｖに対して反時計回りに傾斜する角度を＋
（正）とすると、第１の光射出部３の傾斜角θａ（図３参照）が４５°、第２の光射出部
４の傾斜角θｂ（図３参照）が−４５°に設定されている。
【００４１】
このように、第１の光射出部３は、仮想中心面Ｐｖに対して一方側に傾斜する第１傾斜
方向を中心に光を射出する。そして、第２の光射出部４は、仮想中心面Ｐｖに対して他方
側に傾斜する第２傾斜方向を中心に光を射出する。なお、上述した傾斜角θａ，θｂの角
度は、上述した縦横比の投写面ＳＣに対応したものであり、対象となる投写面ＳＣの形状
が異なれば（例えば、アスペクト比が１６：９や、４：３の投写面ＳＣ等）、この形状に
対応して異なる角度に設定されることが望まれる。
【００４２】
光源３１，４１は、前述したように、Ｐ偏光を射出する。これによって、光学素子３３
，４３に入射する光の光学素子３３，４３での反射が抑制され、光源３１，４１からの光
が有効に利用される。
図７は、本実施形態の光学素子３３，４３に用いた材料における光の入射角と反射率と
の関係を示すグラフである。
図７に示すように、光の反射率は、入射角が大きくなるに従って大きくなる。入射する
光がＰ偏光の場合とＳ偏光との場合を比べると、光の反射率は、Ｐ偏光よりＳ偏光の方が
高くなる。すなわち、光学素子３３，４３に用いた材料の透過率は、Ｓ偏光よりＰ偏光の
方が高いものとなる。なお、Ｐ偏光とＳ偏光とを含む全光の反射率は、Ｓ偏光の反射率と
Ｐ偏光の反射率との間の値となる。
【００４３】
図８は、本実施形態の光射出装置２における光学素子４３の透過率を示すグラフであり
、Ｐ偏光が光学素子４３に入射した場合の拡散角度と透過率との関係をシミュレーション
した結果を示すグラフである。図９は、図８との比較図であり、本実施形態とは異なり、
光学素子４３にＳ偏光が入射した場合の拡散角度と透過率との関係をシミュレーションし
た結果を示すグラフである。なお、拡散角度は、仮想中心面Ｐｖ（図６参照）に対する角
度をいう。
【００４４】
図８、図９に示すように、光学素子４３は、拡散角度が−４５°の光、すなわち、光軸
４Ａ（図３参照）に沿う方向の光については、Ｓ偏光の透過率とＰ偏光の透過率とは同等
であるが、拡散角度が−４５°を超えた領域や、−４５°を下回る領域の光においては、
Ｓ偏光の透過率よりＰ偏光の透過率が高いものとなる。例えば、拡散角度が０°の場合や
−９０°の場合、Ｓ偏光の透過率が約７０％であるのに対し、Ｐ偏光の透過率は、９０％
以上となる。
【００４５】
光学素子３３の透過率は、仮想中心面Ｐｖを挟んで光学素子４３の透過率と対称の特性
を有している。そして、光学素子３３は、拡散角度が４５°の光、すなわち、光軸３Ａ（
図３参照）に沿う方向の光については、Ｓ偏光の透過率とＰ偏光の透過率とは同等である
が、拡散角度が４５°を超えた領域や、４５°を下回る領域の光においては、Ｓ偏光の透
過率よりＰ偏光の透過率が高いものとなる。
このように、光射出装置２は、光学素子３３，４３にＰ偏光が入射するように構成され
、光源３１，４１からの光が有効に利用される。
【００４６】
ここで、光学素子３３，４３の小レンズ３３１，４３１について説明する。
図１０は、光学素子３３の部分平面図であり、小レンズ３３１の形状を説明するための
図である。
光学素子３３の複数の小レンズ３３１それぞれは、図１０に示すように、第２方向Ｖに
沿う中心軸３３１ａを有し、この中心軸３３１ａを通り、第１傾斜方向に沿う（光軸３Ａ
に平行となる）第１レンズ中心面３３１ｆに対して非対称に形成されている。
図示は省略するが、光学素子４３の複数の小レンズ４３１それぞれは、第２方向Ｖに沿
う中心軸を有し、この中心軸を通り、第２傾斜方向に沿う（光軸４Ａに平行となる）第２
レンズ中心面に対して非対称に形成されている。
【００４７】
また、光学素子３３における複数の小レンズ３３１の形状と、光学素子４３における複
数の小レンズ４３１の形状とは、仮想中心面Ｐｖに対して対称の形状を有している。後述
するが、小レンズ３３１，４３１それぞれが非対称に形成されていることによって、第１
の光射出部３、第２の光射出部４から射出されたそれぞれの光の投写面ＳＣに沿う領域に
おける光強度分布（強度分布３Ｌ，４Ｌ）は、光軸３Ａ、４Ａを中心に非対称となり、合
成光において光の強度を適正化することができる。そのため、光射出装置２は、光源３１
，４１から射出された光の利用効率が向上し、より広いスクリーンに対応することができ
る。
【００４８】
ここで、光射出装置２から射出された光の投写面ＳＣに沿う領域における強度分布につ
いて、図６、図１１を用いて説明する。
図１１は、光射出装置２から射出された光の強度分布を示す図であり、仮想中心面Ｐｖ
（図６参照）に対する角度θｐと、光強度との関係を示す図である。具体的に、図１１は
、第１射出光の強度分布３Ｌ、第２射出光の強度分布４Ｌ、および第１射出光と第２射出
光とが合成された合成光の強度分布２０Ｌを示す図である。
【００４９】
図１１の強度分布３Ｌに示すように、第１射出光は、角度θｐが４５°、すなわち、第
１の光射出部３が射出する光の中心方向（第１傾斜方向）において、最も光強度が高くな
る。この最も光強度が高い光は、図６の強度分布３Ｌに示すように、投写面ＳＣの下辺に
おける右側（＋Ｘ側）の端部、すなわち、投写面ＳＣにおける第１の光射出部３が照射対
象とする領域で第１の光射出部３から最も遠い位置に向けて射出される。
【００５０】
前述したように、小レンズ３３１の形状が非対称に形成されていることにより、図１１
に示すように、第１射出光は、角度θｐが４５°を超えた領域の光強度より、角度θｐが
４５°を下回る領域の光強度の方が低くなる。
具体的に、第１射出光の強度は、図６、図１１の強度分布３Ｌに示すように、角度θｐ
が４５°から大きくなる程、すなわち、投写面ＳＣ下辺の右側端部から投写面ＳＣ上辺の
右側端部に向かう程、光射出装置２から投写面ＳＣの右辺までの距離に応じて下降する。
また、第１射出光の強度は、図６の強度分布３Ｌに示すように、４５°を超えた領域で指
示体を検出可能な光強度を有している。
【００５１】
また、第１射出光の強度は、角度θｐが４５°から小さくなる程、すなわち、投写面Ｓ
Ｃ下辺の右側端部から仮想中心面Ｐｖに向かう程、下降する。また、その下降の程度は、
角度θｐが４５°を超えた領域の下降より急激なものとなる。また、第１射出光は、投写
面ＳＣに沿う領域における仮想中心面Ｐｖの左側（−Ｘ側）にも射出されるが、特にこの
左側（−Ｘ側）に射出される光の強度は低いものとなる。
【００５２】
一方、第２射出光は、図６、図１１に示すように、角度θｐが０°を挟んで第１射出光
の強度分布３Ｌと対称の強度分布４Ｌを有し、一部が仮想中心面Ｐｖの両側で第１射出光
の一部と重なる。
このように、第１の光射出部３は、第１傾斜方向に向けて最も高い強度の光を射出し、
第１傾斜方向に対して仮想中心面Ｐｖ側へ傾斜する角度方向の光強度が、第１傾斜方向に
対して仮想中心面Ｐｖとは反対側へ傾斜する角度方向の光強度より低い光を射出する。第
２の光射出部４は、第２傾斜方向に向けて最も高い強度の光を射出し、第２傾斜方向に対
して仮想中心面Ｐｖ側へ傾斜する角度方向の光強度が、第２傾斜方向に対して仮想中心面
Ｐｖとは反対側へ傾斜する角度方向の光強度より低い光を射出する。
【００５３】
そして、第１射出光と第２射出光とは、図１１に示すように、約４０°〜約−４０°の
間で重なり、この間で、指示体を検出可能な光強度を有している。そして、光射出装置２
から射出された光（第１射出光と第２射出光との合成光）の強度は、図１１の強度分布２
０Ｌに示すように、角度θｐが４５°および−４５°で最も高くなり、それ以外の角度の
領域で滑らかに低くなる。すなわち、光射出装置２から射出された光は、図６の強度分布
２０Ｌに示すように、光射出装置２から投写面ＳＣの各辺までの距離に応じた強度、すな
わち、指示体を検出可能な光強度で投写面ＳＣ全てに沿って射出される。
このように、光射出装置２から射出された光は、投写面ＳＣに沿う全領域において光強
度が最適化されたものとなる。これによって、プロジェクター１は、投写面ＳＣ上におけ
る指示体の位置検出を精度よく行うことが可能となる。
【００５４】
また、第１の光射出部３および第２の光射出部４は、光学素子３３，４３が複数の小レ
ンズ３３１，４３１を有し、それぞれの小レンズ３３１，４３１が入射する第１方向Ｈの
光を広角化するので、光源３１と光学素子３３との位置合わせ精度、および光源４１と光
学素子４３との位置合わせ精度の緩和が可能になっている。
【００５５】
ここで、光源３１，４１と光学素子３３，４３との位置合わせ精度の緩和が可能なこと
を、本実施形態の光学素子３３，４３とは異なるレンズ１３１を備えた光射出部１３０と
比較して説明する。
【００５６】
図１２は、図４との比較図であり、光射出部１３０を模式的に示す斜視図である。
光射出部１３０が備えるレンズ１３１は、図１２に示すように、光入射側の全面が凸面
状に形成され、光射出側が平坦状に形成されている。そして、レンズ１３１は、コリメー
ターレンズ３２にて平行化された光を、第１方向Ｈにおいては広角化し、第２方向Ｖにお
いては、コリメーターレンズ３２にて平行化された方向を維持する。
しかしながら、光射出部１３０においては、光源３１とレンズ１３１との位置が第１方
向Ｈにずれた場合、あるいは、第２方向Ｖに延出する基準軸に対して回転方向（図１２に
おけるα方向）にずれた場合には、そのずれ量に応じて、射出された光の強度分布が偏る
こととなる。すなわち、投写面ＳＣに沿う領域内の光強度分布がばらつき、プロジェクタ
ー１は、投写面ＳＣ上における指示体の位置検出を精度よく行うことが困難なものとなる
。
【００５７】
一方、本実施形態の第１の光射出部３および第２の光射出部４は、光学素子３３，４３
における複数の小レンズ３３１，４３１それぞれが入射する光を広角化するので、上述し
た方向と同じ方向（図４における第１方向Ｈ、α方向）へのずれが生じても、射出される
光の強度分布の偏りが緩和される。すなわち、光学素子３３，４３から射出された光は、
複数の小レンズ３３１，４３１で広角化された光が重畳した光であることから、上述した
方向にずれたとしても、光強度分布のバラツキが抑制される。
【００５８】
このように、第１の光射出部３および第２の光射出部４は、それぞれの光学素子３３，
４３が複数の小レンズ３３１，４３１を備えていることによって、広角化する部材がレン
ズ１３１で形成される構成に比べ、光源３１，４１と光学素子３３，４３との位置合わせ
精度を緩和することが可能となる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の光射出装置２および画像表示システム１００によれ
ば、以下の効果を得ることができる。
（１）光射出装置２は、第１方向Ｈの光を広角化させる光学素子３３，４３を備えてい
るので、投写面ＳＣに沿う領域に光を射出することができる。
また、光射出装置２は、光学素子３３，４３が複数の小レンズ３３１，４３１を有して
いるので、広角化する部材がレンズ１３１で形成される構成に比べ、光源３１，４１と光
学素子３３，４３との位置合わせ精度の緩和が可能となる。これによって、組み立て工数
を低減し、投写面ＳＣに沿う領域に光強度分布のバラツキを抑制した光を射出する光射出
装置２の提供が可能となる。
また、光学素子３３，４３から射出された光は、複数の小レンズ３３１，４３１で広角
化された光が重畳した光であることから、光源３１，４１が射出する光の強度分布の依存
度を低減させることが可能となり、光源３１，４１選択の自由度を高めることが可能とな
る。
【００６０】
（２）コリメーターレンズ３２，４２には、第１方向Ｈの大きさより第２方向Ｖの大き
さの方が小さい発光部からの光が入射するので、コリメーターレンズ３２，４２から出射
される光は、第１方向Ｈよりも第２方向Ｖの方がより平行となった光となる。そして、光
学素子は、入射する光を第１方向に対応する方向にのみ広角化する。これによって、光射
出装置２は、回折を抑制するとともに、より広い投写面ＳＣに沿って光を射出することが
可能となる。
【００６１】
（３）光射出装置２は、仮想中心面Ｐｖに対して一方側に傾斜する第１傾斜方向を中心
に光を射出する第１の光射出部３、および仮想中心面Ｐｖに対して他方側に傾斜する第２
傾斜方向を中心に光を射出する第２の光射出部４を備えている。これによって、光射出装
置２は、最も遠くに位置する矩形状の投写面ＳＣの角部近傍に向かう光の強度を高めたも
のとし、広い投写面ＳＣに沿って効率良く光を射出することが可能となる。
【００６２】
（４）光射出装置２は、前述したように配置された第１の光射出部３および第２の光射
出部４を備え、複数の小レンズ３３１，４３１それぞれが上述したように非対称に形成さ
れている。これによって、光射出装置２は、光源３１，４１の出力を上げることなく、矩
形状の投写面ＳＣに沿う全領域に、安定して指示体の検出を可能とするに十分な光強度分
布を有する光を射出することが可能となる。よって、光射出装置２から異なる距離を有す
る投写面ＳＣに沿う領域に、光強度分布を適正化した光を効率良く射出する光射出装置２
の提供が可能となる。
【００６３】
（５）光射出装置２は、光学素子３３，４３にＰ偏光が入射するように構成されている
ので、光学素子３３，４３での反射を抑え、光源３１，４１から射出された光を有効に利
用することができる。
【００６４】
（６）画像表示システム１００は、光射出装置２を備えるので、投写面ＳＣ上における
指示体の位置を精度よく検出し、検出結果に応じた画像の投写や、画像の変更等を確実に
行うことが可能となる。
【００６５】
（７）光射出装置２は、リモコン等で使われる波長帯域の光や、蛍光灯が主に発する波
長帯の光より長い波長帯（約９４０ｎｍ）の光を射出するので、プロジェクター１は、こ
れらの機器が発する光による誤動作が抑制され、安定して投写面ＳＣ上における指示具の
位置を検出し、検出結果に応じた画像を投写することが可能となる。
【００６６】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態に係る光射出装置について、図面を参照して説明する。以下の説明
では、第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略また
は簡略化する。
本実施形態の光射出装置は、第１実施形態の光射出装置２が備える光学素子３３，４３
とは光入射側の形状が異なる光学素子３３Ａ，４３Ａ（光学素子４３Ａは図示省略）を備
えている。
図１３は、光学素子３３Ａの光入射側の一部を示す平面図である。
光学素子３３Ａは、第１方向Ｈに沿って配設され、各々が第２方向Ｖに延出する複数の
小レンズ３３１ｘを有している。そして、光学素子３３Ａは、隣り合う小レンズ３３１ｘ
の間に小レンズ３３１ｘの曲面と滑らかに連続する曲面を有する凹部３３１ｙを有してい
る。
【００６７】
小レンズ３３１ｘは、第１実施形態の小レンズ３３１と同様に、この小レンズ３３１ｘ
の中心軸を通る第１レンズ中心面３３１ｇに対して非対称に形成されている。
凹部３３１ｙは、この凹部３３１ｙの中心軸を通り、第１レンズ中心面３３１ｇに平行
となる凹部中心面３３１ｈに対して非対称に形成されている。また、凹部３３１ｙにおい
ても入射した光の広角化に寄与するような形状に形成されている。
【００６８】
図示を省略した光学素子４３Ａは、仮想中心面Ｐｖに対して光学素子３３Ａと対称に形
成され、小レンズ４３１ｘおよび凹部４３１ｙを有している。
そして、本実施形態の光射出装置は、第１実施形態の光射出装置２と同様に、投写面Ｓ
Ｃに沿う全領域において光強度のバラツキが抑えられた光を射出する。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態の光射出装置によれば、以下の効果を得ることができ
る。
（１）光学素子３３Ａ，４３Ａは、隣り合う小レンズ３３１ｘ，４３１ｘの間に入射し
た光の広角化に寄与する凹部３３１ｙ，４３１ｙが設けられているので、光源３１，４１
から射出された光をより効率良く利用することが可能となる。
【００７０】
（２）光学素子３３Ａ，４３Ａは、小レンズ３３１ｘ，４３１ｘと凹部３３１ｙ，４３
１ｙとが滑らかに連続しているので、この光学素子３３Ａ，４３Ａを成型するための金型
の製造や、成型が容易となる。
【００７１】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態に係る光射出装置５００について、図面を参照して説明する。以下
の説明では、第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付し、その詳細な説明は省
略または簡略化する。
図１４は、本実施形態の光射出装置５００の概略構成を示す模式図である。
光射出装置５００は、図１４に示すように、第１の光射出部５１０、第２の光射出部５
２０、および筐体５３０を備えている。
第１の光射出部５１０は、光源３１、コリメーターレンズ３２、および光学素子３３に
加え、プリズムアレイ５１１を備えている。第２の光射出部５２０は、第１の光射出部５
１０と同様に、光源４１、コリメーターレンズ４２、および光学素子４３に加え、プリズ
ムアレイ５２１を備えている。
【００７２】
光源３１，４１は、光軸３Ａ，４Ａが仮想中心面Ｐｖに略平行となるように配置され、
下方に光を射出する。
コリメーターレンズ３２は、光源３１の下方に配置され、光源３１から射出された光を
平行化する。
プリズムアレイ５１１は、光路上において、コリメーターレンズ３２と光学素子３３と
の間に配置され、光入射側（コリメーターレンズ３２側）が平坦に形成され、光射出側（
光学素子３３側）に複数のプリズム５１１ａが設けられている。また、プリズムアレイ５
１１は、光源３１の光軸３Ａに対して複数のプリズム５１１ａが右斜め下方を向くように
傾斜して配置される。複数のプリズム５１１ａは、第２方向Ｖに延出する三角柱状に形成
され、光学素子３３の小レンズ３３１に対応して形成されている。
【００７３】
コリメーターレンズ３２から射出された光は、プリズムアレイ５１１によって右斜め下
方に方向が変更される。
光学素子３３は、各小レンズ３３１がプリズムアレイ５１１の各プリズム５１１ａに対
向して配置され、プリズムアレイ５１１から射出された光のうち第１方向Ｈの光を広角化
し、右斜め下方を中心に射出する。すなわち、光学素子３３は、入射する光を光軸３Ａに
直交する第１方向Ｈに対応する方向に広角化する。さらに、光学素子３３は、入射する光
を光軸３Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向にのみ広角化する。
【００７４】
第２の光射出部５２０は、各構成要素が、仮想中心面Ｐｖに対して第１の光射出部５１
０の構成要素と対称の構成を有し、光源４１から射出された光のうち第１方向Ｈの光を広
角化し、左斜め下方を中心に射出する。すなわち、光学素子４３は、プリズムアレイ５２
から射出された光を光軸４Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向に広角化する。さらに
、光学素子４３は、入射する光を光軸４Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向にのみ広
角化する。
【００７５】
このように、光射出装置５００は、プリズムアレイ５１１，５２１を備え、光源３１，
４１から射出される光の方向と、第１の光射出部５１０、第２の光射出部５２０から射出
される光の方向とが異なるように構成されている。そして、光射出装置５００は、第１の
光射出部５１０が仮想中心面Ｐｖに対して一方側に傾斜する第１傾斜方向を中心に光を射
出し、第２の光射出部５２０が、仮想中心面Ｐｖに対して他方側に傾斜する第２傾斜方向
を中心に光を射出して、投写面ＳＣに沿う領域に光を射出する。
【００７６】
なお、本実施形態では、光軸３Ａ，４Ａが仮想中心面Ｐｖに略平行となるように光源３
１，４１が配置された事例を示したが、この方向に限らず、プリズムアレイ５１１，５２
１の形状を変更することで、光軸３Ａ，４Ａが仮想中心面Ｐｖに対して傾斜する構成も可
能である。また、仮想中心面Ｐｖに対して傾斜する角度が光軸３Ａと光軸４Ａとで異なる
構成も可能である。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態の光射出装置５００によれば、以下の効果を得ること
ができる。
（１）光源３１，４１から射出される光の方向と、第１の光射出部５１０、第２の光射
出部５２０から射出される光の方向とを変えることができるので、光射出装置５００内の
光源３１，４１の配置自由度が向上する。
【００７８】
（２）光学素子３３と光学素子４３との間の距離を小さくできるので、左右方向におけ
る光射出装置５００の小型化が可能となる。また、光学素子３３と光学素子４３との距離
を小さくすることによって、第１の光射出部５１０、第２の光射出部５２０から射出され
る光が重なる領域を光射出装置５００に近づけることができるので、投写面ＳＣにより近
づけて配置可能な光射出装置５００の提供が可能となる。
【００７９】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態に係る光射出装置６００について、図面を参照して説明する。以下
の説明では、第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付し、その詳細な説明は省
略または簡略化する。
図１５は、本実施形態の光射出装置６００の概略構成を示す模式図である。
光射出装置６００は、図１５に示すように、第１の光射出部６１０、第２の光射出部６
２０、および筐体６３０を備えている。
第１の光射出部６１０は、光源３１、コリメーターレンズ３２、および光学素子３３に
加え、ミラー６１１を備えている。第２の光射出部６２０は、光源４１、コリメーターレ
ンズ４２、および光学素子４３に加え、ミラー６２１を備えている。
【００８０】
光源３１，４１は、仮想中心面Ｐｖを挟んで互いに向かって光を射出するように配置さ
れている。
コリメーターレンズ３２は、光源３１の左方に配置され、光源３１から射出された光を
平行化する。
ミラー６１１は、コリメーターレンズ３２と仮想中心面Ｐｖとの間に配置され、コリメ
ーターレンズ３２から射出された光を右斜め下方に反射する。光学素子３３は、各小レン
ズ３３１がミラー６１１に対向した向きで、コリメーターレンズ３２近傍に配置されてい
る。そして、光学素子３３は、ミラー６１１で反射した光のうち第１方向Ｈの光を広角化
し、右斜め下方を中心に射出する。すなわち、光学素子３３は、ミラー６１１で反射され
た光を光軸３Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向に広角化する。さらに、光学素子３
３は、入射する光を光軸３Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向にのみ広角化する。
【００８１】
第２の光射出部６２０は、各構成要素が、仮想中心面Ｐｖに対して第１の光射出部６１
０の構成要素と対称の構成を有し、光源４１から射出され、ミラー６２１で反射した光の
うち第１方向Ｈの光を広角化し、左斜め下方を中心に射出する。すなわち、光学素子４３
は、ミラー６２１で反射された光を光軸４Ａに直交する第１方向Ｈに対応する方向に広角
化する。さらに、光学素子４３は、入射する光を光軸４Ａに直交する第１方向Ｈに対応す
る方向にのみ広角化する。
このように、光射出装置６００は、上下方向における第１の光射出部６１０および第２
の光射出部６２０の配置領域が小さく構成されている。そして、光射出装置６００は、第
１の光射出部６１０が仮想中心面Ｐｖに対して一方側に傾斜する第１傾斜方向を中心に光
を射出し、第２の光射出部６２０が、仮想中心面Ｐｖに対して他方側に傾斜する第２傾斜
方向を中心に光を射出して、投写面ＳＣに沿う領域に光を射出する。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態の光射出装置６００によれば、以下の効果を得ること
ができる。
光射出装置６００は、上下方向における第１の光射出部６１０および第２の光射出部６
２０の配置領域が小さく構成されているので、上下方向における小型化が可能となる。ま
た、光源３１，４１の電力が供給される端子（図示省略）が光射出側の反対側に設けられ
たものを用いる場合には、その効果は顕著なものとなる。
【００８３】
（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
第１実施形態における光射出装置２の第１の光射出部３における光学素子３３と、第２
の光射出部４における光学素子４３とを一体化した光射出装置を構成してもよい。
この構成によれば、光学素子３３と光学素子４３との相対位置精度を高めることができ
るので、第１射出光の強度分布と第２射出光の強度分布とのずれを抑制できる。よって、
投写面ＳＣに沿う領域内の光強度のバラツキをさらに抑えて光を射出する光射出装置の提
供が可能となる。
また、この構成によれば光射出装置２より小型の光射出装置の提供が可能となる。
【００８４】
前記実施形態の光射出装置２，５００，６００は、Ｐ偏光を射出する光源３１，４１が
用いられているが、Ｓ偏光を射出する光源を用いたものであってもよい。この構成の場合
、コリメーターレンズ３２，４２と光学素子３３，４３との間にλ／２板を配置し、光学
素子３３，４３にＰ偏光が入射するように構成することが望ましい。
【００８５】
コリメーターレンズ３２，４２として、第１方向Ｈにおける断面の曲率と第２方向Ｖに
おける断面の曲率とが異なるものを用いてもよい。例えば、入射する第２方向Ｖの光に対
しては平行化し、第１方向Ｈの光に対しては平行化から僅かにずれたように進行させる曲
率形状とすることで、光学素子３３，４３での回折を抑制することが可能となる。
【００８６】
前記実施形態の光学素子３３，４３における小レンズ３３１，４３１は、非対称に形成
されているが、光強度のバラツキが許容されるシステムに用いられる光射出装置において
は、対称に形成された小レンズを有する光学素子を備えた構成であってもよい。
【００８７】
前記実施形態の光学素子３３，４３は、複数の小レンズ３３１，４３１が規則的に形成
されているが、これに限定されない。
図１６は、変形例の一例である光学素子７００の一部を示す平面図である。
図１６に示すように、大きさやピッチが異なる複数の小レンズ７１０を有する光学素子
７００を用いた光射出装置を構成してもよい。図１６に示す光学素子７００は、大きさが
異なり、相似形で形成された複数の小レンズ７１０を有している。この構成によれば、光
射出装置から射出される光の回折の発生を抑えることが可能となる。
【００８８】
前記実施形態の光射出装置２，５００，６００は、２つの光射出部を備えているが、２
つに限らず１つあるいは３つ以上の光射出部を備える構成としてもよい。
【００８９】
前記実施形態の画像表示システム１００は、光射出装置２，５００，６００が投写面Ｓ
Ｃの上方に設置されるように構成されているが、投写面ＳＣの側方や下方に配置された構
成であってもよい。
【００９０】
前記実施形態の光源３１，４１は、レーザー光源で構成されているが、レーザー光源に
限らず、例えば、指向性の高いＬＥＤを１列で複数並設し、並設される方向を第１方向Ｈ
として構成してもよい。
【００９１】
前記実施形態では、画像表示システム１００として、投写面の前面側から画像を投写す
るフロント型のプロジェクター１を用いる構成を説明したが、画像を表示する装置を用い
る構成であれば、これに限定されるものではない。例えば、スクリーンの背面側から画像
を投写するリア型のプロジェクターや、画像が投写されるスクリーンに代えて、液晶ディ
スプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ
等が配置された構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…プロジェクター、２，５００，６００…光射出装置、３，５１０，６１０…第１の
光射出部，３Ａ，４Ａ…光軸、４，５２０，６２０…第２の光射出部、１１…投写用光源
、１２…光変調装置、１３…投写レンズ、１４…制御部、１５…投写装置、１６…撮像装
置（検出装置）、３１，４１…光源、３２，４２…コリメーターレンズ、３３，４３，３
３Ａ，４３Ａ…光学素子、１００…画像表示システム、３３１，４３１，３３１ｘ…小レ
ンズ、３３１ａ…中心軸、３３１ｆ，３３１ｇ…第１レンズ中心面、５１１，５２１…プ
リズムアレイ、６１１，６２１…ミラー、Ｈ…第１方向、Ｐｖ…仮想中心面、Ｖ…第２方
向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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