(57)【要約】【課題】プロジェクターの投射位置の調整を簡易に行い、プロジェクターの調整にかかる時間を短縮する。【解決手段】光源部１００Ａが収容される光源ユニット１０Ａと、光源ユニット１０Ａから射出された光を変調して画像を形成し、形成した画像を投射する投射ユニット３０Ａと、光源ユニット１０Ａから射出された光を投射ユニット３０Ａに導く導光部２０と、を備え、導光部２０、光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとの距離を変更可能であり、投射ユニット３０Ａは、導光部２０が光を導く方向と交差する方向に画像を投射するプロジェクター１。【選択図】図１
2018169426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が収容される光源ユニットと、
前記光源ユニットから射出された光を変調して画像を形成し、形成した画像を投射する投射ユニットと、
前記光源ユニットから射出された光を前記投射ユニットに導く導光路と、を備え、
前記導光路は、前記光源ユニットと前記投射ユニットとの距離を変更可能であり、
前記投射ユニットは、前記導光路が光を導く方向と交差する方向に前記画像を投射するプロジェクター。
【請求項２】
前記導光路は、前記光源ユニットと、前記投射ユニットとの距離に対応して伸縮可能な構成を備える請求項１記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記光源ユニットは、前記導光路を介して前記投射ユニットを支持する請求項１又は２記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記投射ユニットは、前記光源ユニットが光を発する方向と交差する方向に前記画像を投射する状態と、前記光源ユニットが光を発する方向と平行な方向に前記画像を投射する状態とを切り替え可能である請求項１から３のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記光源は、第１波長帯の光を射出し、前記投射ユニットは、前記光源から射出された前記第１波長帯の光により励起されることによって前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の光を生成する蛍光発光素子を有し、
前記投射ユニットは、前記第１波長帯の光と前記第２波長帯の光とを含む光を変調して前記画像を形成する請求項１から４のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記光源は、半導体レーザーである請求項１から５のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターは、画像の投射位置を調整するため、プロジェクターを設置する設置台の高さを変更したり、プロジェクターの脚部の長さを調整して、プロジェクター本体の傾きを調整したりすることが行われていた（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示された装置は、本体を支持するために、本体から突出して設けられる複数の脚部を備えるプロジェクターである。このプロジェクターは、複数の脚部のうちの少なくとも１つの脚部は、本体に対して突出方向に摺動自在に支持される棒状部材であり、この脚部の突出量を段階的に調整する第１の調整手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３０７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像の投射位置を調整するため、プロジェクターを設置する設置台の高さを変更したり、脚部の突出量を調整したりするのは煩雑な作業となる。
本発明は、プロジェクターの投射位置の調整を簡易に行い、プロジェクターの調整にかかる時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、光源が収容される光源ユニットと、前記光源ユニットから射出された光を変調して画像を形成し、形成した画像を投射する投射ユニットと、前記光源ユニットから射出された光を前記投射ユニットに導く導光路と、を備え、前記導光路は、前記光源ユニットと前記投射ユニットとの距離を変更可能であり、前記投射ユニットは、前記導光路が光を導く方向と交差する方向に前記画像を投射する。
本発明によれば、光源ユニットと投射ユニットとの距離を変更可能な導光路を有するため、光源ユニットと投射ユニットとの距離を変更することが可能となる。また、光源ユニットと投射ユニットとの距離を変更することで、プロジェクターの投射位置を調整することができるので、プロジェクターの調整にかかる時間を短縮することができる。
【０００６】
また、本発明は、前記導光路は、前記光源ユニットと、前記投射ユニットとの距離に対応して伸縮可能な構成を備える。
本発明によれば、光源ユニットと、投射ユニットとの距離が変更されても、光源ユニットから射出された光を導光路により投射ユニットに導くことができる。
【０００７】
また、本発明は、前記光源ユニットは、前記導光路を介して前記投射ユニットを支持する。
本発明によれば、光源ユニットが導光路を介して投射ユニットを支持する構成とすることができる。
【０００８】
また、本発明は、前記投射ユニットは、前記光源ユニットが光を発する方向と交差する方向に前記画像を投射する状態と、前記光源ユニットが光を発する方向と平行な方向に前記画像を投射する状態とを切り替え可能である。
本発明によれば、画像を投射する投射方向の切り替えが可能なプロジェクターとすることができる。
【０００９】
また、本発明は、前記光源は、第１波長帯の光を射出し、前記投射ユニットは、前記光源から射出された前記第１波長帯の光により励起されることによって前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の光を生成する蛍光発光素子を有し、前記投射ユニットは、前記第１波長帯の光と前記第２波長帯の光とを含む光を変調して前記画像を形成する。
本発明によれば、第１波長帯の光と第２波長帯の光とが混ざった照明光を得ることができる。これにより、小型・軽量であり、かつ画像の形成に用いる光を効率的に射出することができるプロジェクターを提供することができる。
【００１０】
また、本発明は、前記光源は、半導体レーザーである。
本発明によれば、光源の長寿命化、及びプロジェクターの小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】プロジェクターの外観図。
【図２】プロジェクターの他の設置状態を示す図。
【図３】プロジェクターの構成を示す構成図。
【図４】第１実施形態の投射部の概略構成を示す平面図。
【図５】第１実施形態の光源部の概略構成を示す平面図。
【図６】第２実施形態の投射部の概略構成を示す平面図。
【図７】第２実施形態の光源部の概略構成を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について説明する。図１は、プロジェクター１Ａの外観図である。なお、第１実施形態のプロジェクター１Ａの構成要素であって、後述する第２実施形態のプロジェクター１Ｂと構成が相違する構成要素には「Ａ」の符号を付して説明する。
プロジェクター１Ａは、光源ユニット１０Ａと、導光部２０と、投射ユニット３０Ａとを備える。導光部２０は、本発明の「導光路」に相当する。
光源ユニット１０Ａは、光源部１００Ａ（図３参照）を収容する。導光部２０は、光源ユニット１０Ａから射出された光を投射ユニット３０Ａに導く。投射ユニット３０Ａは、導光部２０により導かれた光を変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射対象に投射する。
導光部２０は、中空の部材（後述するスライド部材２１〜２５）によって構成され、導光部２０の内部は、光源ユニット１０Ａから射出された光を投射ユニット３０Ａに導く導光路として機能する。
【００１３】
プロジェクター１Ａが画像を投射する投射対象は、平面であっても曲面や凹凸面であってもよい。また、投射対象は、プロジェクター１Ａが設置された室内の壁や天井であってもよいし、画像の投射用に用意されたスクリーンであってもよい。スクリーンは、膜状のスクリーンであり、天井からの吊り下げ式であっても床からの立ち上げ式であってもよい。
【００１４】
図１には、プロジェクター１Ａを床面に床置き設置した場合を示す。光源ユニット１０Ａは、プロジェクター１Ａを床置き設置する場合、台座としての機能を有する。また、光源ユニット１０Ａは、導光部２０を介して投射ユニット３０Ａを支持する。また、導光部２０は、１軸方向に伸縮可能な構成を有する。本実施形態の導光部２０は、鉛直方向に伸縮可能な構成を有し、光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとの距離、すなわち投射ユニット３０Ａの高さを変更可能な構成である。
【００１５】
光源部１００Ａは、光源として半導体レーザー１０１１Ａ（図５参照）を備える。この半導体レーザー１０１１Ａから射出されるレーザー光は、高い空間的コヒーレンス特性を有している。このため、導光部２０を伸縮可能な構成としても、１軸方向への延伸であれば、光ファイバー等を設けることなく、光源部１００Ａから射出された光を投射ユニット３０Ａに入射させることができる。
【００１６】
導光部２０は、図１に示すように、複数のスライド部材２１、２２、２３、２４、２５を備え、鉛直方向の長さを調整可能な構成を有する。複数のスライド部材２１〜２５は、互いに入れ子式に摺動可能に連結される。すなわち、径の最も大きいスライド部材２１の内径に、径がスライド部材２１の次に大きいスライド部材２２がスライド自在に勘合する。また、スライド部材２２の内径に、径がスライド部材２２の次に大きいスライド部材２３がスライド自在に勘合する。また、スライド部材２３の内径に、径がスライド部材２３の次に大きいスライド部材２４がスライド自在に勘合する。また、スライド部材２４の内径に、径が最も小さいスライド部材２５がスライド自在に勘合する。
【００１７】
図１には、鉛直方向の長さを調整可能な構成として、複数のスライド部材２１〜２５をスライド自在に勘合させた構成を示したが、導光部２０の構成はこの構成に限定されない。例えば、導光部２０を、山折りと谷折りの繰り返しを有する蛇腹構造とし、導光部２０の長さを調整可能な構成としてもよい。また、導光部２０を、光源ユニット１０Ａ及び投射ユニット３０Ａから脱着可能な構成とし、長さの異なる複数の導光部２０を用意する構成であってもよい。例えば、投射ユニット３０Ａの高さを高くする場合には、長さの長い導光部２０を選択して光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとの間に装着する。また、投射ユニット３０Ａの高さを低くする場合には、長さの短い導光部２０を選択して光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとの間に装着する。
【００１８】
図２は、プロジェクター１Ａの他の設置状態を示す図である。
プロジェクター１Ａの設置方法は、床置き設置に限らず、プロジェクター１Ａを室内の壁面に固定する壁掛け設置であってもよいし、プロジェクター１Ａを天井から吊り下げる吊り下げ設置であってもよい。
図２は、プロジェクター１Ａを天井から吊り下げ設置した場合を示す。図２に示す設置例は、光源ユニット１０Ａを天井裏空間に設置し、導光部２０及び投射ユニット３０Ａを室内側に設置した場合を示す。光源ユニット１０Ａは、天井板３を支持する支持部材（図示省略）又は天井板３に固定される。また、天井板３には開口が形成され、天井裏空間に固定された光源ユニット１０Ａに、開口を通じて導光部２０が装着される。
図２に示す設置例のように、光源ユニット１０Ａを天井裏空間側に設置した場合、光源部１００Ａ（図３参照）を冷却する冷却ファンの駆動モーターを光源ユニット１０Ａに設けることで、室内側に漏れるモーター音を低減することができる。
また、図示は省略するが、光源ユニット１０Ａを天井板３の室内側の面に固定する構成であってもよい。すなわち、プロジェクター１Ａをすべて室内側に設置する構成であってもよい。
【００１９】
図３は、プロジェクター１Ａの構成を示す構成図である。
プロジェクター１Ａの光源ユニット１０Ａは、光源部１００Ａ、光源駆動部１３０、冷却ユニット１４０、電源部１５０、リモコン受光部１６０、画像処理部１７１、フレームメモリー１７２、記憶部１８０及び制御部１９０を備える。
【００２０】
光源部１００Ａはレーザー光源（半導体レーザー１０１１Ａ）を備え、画像光の元となるレーザー光を射出する。光源駆動部１３０は、制御部１９０の制御に従い、光源部１００Ａの光源の点灯と消灯とを切り替える。
【００２１】
冷却ユニット１４０は、ファン駆動部１４１と、冷却用ファン１４２とを備える。
ファン駆動部１４１は、制御部１９０の制御に従って、冷却用ファン１４２を駆動する。例えば、ファン駆動部１４１は、制御部１９０の制御に従って冷却用ファン１４２を駆動し、プロジェクター１Ａの動作中の温度上昇を抑制する。
冷却用ファン１４２は、ファン駆動部１４１による駆動により、光源の点灯に伴って高温となる光源ユニット１０Ａの筐体内部を冷却する。
【００２２】
電源部１５０は、商用電源（図示省略）に接続され、商用電源から供給された交流電源を直流に変換し、プロジェクター１Ａ内の制御系の各部に対し、３．３Ｖ等の低電圧の電源を供給する。また、電源部１５０は、光源部１００Ａや光源駆動部１３０に対し、１２Ｖ等の高電圧の電源を供給する。図３には、電源部１５０と制御部１９０とを接続する電源線だけを示すが、電源部１５０は、電源の供給が必要な光源ユニット１０Ａの各部に接続され、これら各部に予め設定された電圧の電源を供給する。また、電源線を図示していないが、電源部１５０は、投射ユニット３０Ａ（例えば、光変調装置駆動部３１）にも電源を供給する。また、光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとで電源部を別々に設ける構成としてもよい。
【００２３】
リモコン受光部１６０は、リモコン２から送信される赤外線信号を受光する。リモコン２は、各種操作ボタンを備え、操作された操作ボタンに対応した赤外線信号を送信する。リモコン受光部１６０は、赤外線信号を受光して、受光した赤外線信号をデコードし、リモコン２の操作内容を示す操作信号を生成して制御部１９０に出力する。
【００２４】
画像処理部１７１は、制御部１９０から入力される画像データをフレームメモリー１７２に展開して画像処理を行う。
画像処理部１７１が行う処理には、例えば、解像度変換（スケーリング）処理又はリサイズ処理、デジタルズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理等が含まれる。画像処理部１７１は、制御部１９０により指定された処理を実行し、必要に応じて、制御部１９０から入力されるパラメーターを使用して処理を行う。また、画像処理部１７１は、上記のうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。
【００２５】
画像処理部１７１は、画像処理を施した画像データをフレームメモリー１７２から読み出し、投射ユニット３０Ａの光変調装置駆動部３１に出力する。画像処理部１７１と光変調装置駆動部３１とは信号線１５により接続される。信号線１５は、導光部２０の内側又は外側を通り、光源ユニット１０Ａの画像処理部１７１と、投射ユニット３０Ａの光変調装置駆動部３１とに接続される。
【００２６】
記憶部１８０は、フラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶装置である。記憶部１８０は、制御部１９０が実行する制御プログラムを記憶する。また、記憶部１８０は、プロジェクター１Ａが投射対象に投射する画像データを記憶する。また、記憶部１８０は、制御部１９０の処理結果を一時的に記憶する作業領域としても用いられる。
【００２７】
制御部１９０は、ハードウェアとしてＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ（いずれも図示省略）を備える。ＲＯＭは、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置であり、制御プログラム及びデータを記憶する。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークエリアとして使用される。ＣＰＵは、ＲＯＭや記憶部１８０から読み出した制御プログラムをＲＡＭに展開して、展開した制御プログラムを実行してプロジェクター１Ａの各部の制御を実行する。
【００２８】
投射ユニット３０Ａは、図３に示すように光変調装置駆動部３１と、投射部３００Ａとを備え、投射対象に画像光を投射する。投射部３００Ａは、光変調装置３２Ａ及び投射光学系３３Ａを主要な構成要素として備える。投射部３００Ａは、導光部２０の導光方向である鉛直方向に交差する方向に画像光を投射する。例えば、投射部３００Ａは、導光部２０の導光方向に直交する方向、つまり水平な方向に画像光を投射する。ただし、この態様に限定されず、水平方向に対して斜めに傾いた方向に画像を投射するようにしてもよい。この場合には、斜めに投射することによって生じる画像の台形歪みを補正する処理を行うことが望ましい。なお、投射光学系３３Ａの光軸の方向を、画像の投射方向と定義するものとする。
【００２９】
また、投射部３００Ａが画像光を投射する方向は、リモコン２等の操作により切り替え可能な構成であってもよい。
例えば、投射光学系３３Ａに、この投射光学系３３Ａを回転させる回転機構を設けて、投射ユニット３０Ａに、回転機構を回転させるモーターを設ける。
制御部１９０は、リモコン２の操作により上方向（鉛直上向き）への画像の投射が指示されると、投射光学系３３Ａの投射方向が上方向（鉛直上向き）に向くように回転機構を駆動する。これにより、プロジェクター１Ａの投射部３００Ａは、室内の天井に画像光を投射する。また、制御部１９０は、リモコン２の操作により横方向（水平方向）への画像の投射が指示されると、投射光学系３３Ａの投射方向が横方向（水平方向）に向くように回転機構を駆動する。これにより、プロジェクター１Ａの投射部３００Ａは、室内の壁に画像光を投射する。
プロジェクター１Ａが画像光を投射する投射方向を、上方向の天井にする場合、導光部２０の伸縮によってプロジェクター１Ａから投射面までの距離が変更される。このため、プロジェクター１Ａの設置位置は変更せず、またズーム機構を動作させることなく、投射面に投射される画像の大きさを変更することができる。
【００３０】
光変調装置駆動部３１には、画像処理部１７１から画像データが入力される。光変調装置駆動部３１は、入力された画像データに基づいて、光変調装置３２Ａを駆動する駆動信号に変換する。光変調装置駆動部３１は、変換した駆動信号に基づき、光変調装置３２Ａが備える３枚の液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）の各画素に電圧を印加して画像を描画する。
【００３１】
光変調装置３２Ａは、ＲＧＢの三原色に対応した３枚の液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）を備える。光源部１００Ａから射出され、導光部２０により導光された照明光ＷＬは、ＲＧＢの３色の色光に分離され、それぞれ対応する液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）に入射される。３枚の液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）は、透過型の液晶パネルであり、透過する光を変調して画像光を生成する。各液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）を通過して変調された画像光は、クロスダイクロイックプリズムを備える合成光学系３２３Ａ（図４参照）によって合成され、投射光学系３３Ａに射出される。
【００３２】
投射光学系３３Ａは、光変調装置３２Ａにより変調された画像光を投射対象に投射して結像させるレンズ群を備える。また、投射光学系３３Ａは、投射対象に投射された画像を拡大又は縮小させるズーム機構や、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構を備えていてもよい。
【００３３】
図４は、第１実施形態の投射部３００Ａの概略構成を示す平面図である。
投射部３００Ａは、ミラー３０１Ａと、インテグレータ光学系３０４Ａと、偏光変換素子３０５Ａと、重畳光学系３０６Ａと、色分離光学系３１０Ａと、光変調装置３２Ａ（液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ））と、合成光学系３２３Ａと、投射光学系３３Ａとを備える。
【００３４】
ミラー３０１Ａは、光源部１００Ａから出射された照明光ＷＬを反射して、インテグレータ光学系３０４Ａに入射させる。
【００３５】
インテグレータ光学系３０４Ａは、一対のレンズアレイ３０２Ａ，レンズアレイ３０３Ａを備え、照明光ＷＬの輝度分布（照度分布）を均一化する。一対のレンズアレイ３０２Ａ，３０３Ａは、複数のレンズがアレイ状に配列されて構成される。照明光ＷＬは、インテグレータ光学系３０４Ａを通過することにより輝度分布が均一化され、偏光変換素子３０５Ａに入射される。
【００３６】
偏光変換素子３０５Ａは、照明光ＷＬの偏光方向を揃えるものであり、例えば偏光分離膜と位相差板（いずれも図示省略）とを組み合わせたものからなる。特に、この偏光変換素子３０５Ａは、偏光方向が揃っていない蛍光光ＹＬ（後述する）の偏光方向を励起光ＢＬｐ（後述する）の偏光方向（Ｐ偏光）に一致させるため、一方の偏光成分を他方の偏光成分（例えばＳ偏光成分をＰ偏光成分）に変換する。照明光ＷＬは、偏光変換素子３０５Ａを通過することにより偏光方向が揃えられる。偏光変換素子３０５Ａから出射された照明光ＷＬは、重畳光学系３０６Ａに入射される。
【００３７】
重畳光学系３０６Ａは、重畳レンズ（図示省略）を備える。照明光ＷＬがこの重畳光学系３０６Ａを通過することにより輝度分布が均一化され、重畳レンズの光軸周りの軸対称性が高められる。
【００３８】
色分離光学系３１０Ａは、第１のダイクロイックミラー３１１Ａ及び第２のダイクロイックミラー３１２Ａと、第１の全反射ミラー３１３Ａ、第２の全反射ミラー３１４Ａ及び第３の全反射ミラー３１５Ａと、第１のリレーレンズ３１６Ａ及び第２のリレーレンズ３１７Ａとを概略備える。
【００３９】
第１のダイクロイックミラー３１１Ａは、照明光ＷＬを赤色光ＬＲとその他の色光ＬＧ，ＬＢとに分離する機能を有し、分離された赤色光ＬＲを透過し、その他の色光ＬＧ，ＬＢを反射する。一方、第２のダイクロイックミラー３１２Ａは、その他の色光ＬＧ，ＬＢを緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する機能を有し、分離された緑色光ＬＧを反射すると共に、青色光ＬＢを透過する。
【００４０】
第１の全反射ミラー３１３Ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されて、第１のダイクロイックミラー３１１Ａを透過した赤色光ＬＲを光変調装置３２Ａ（液晶パネル３２２Ａ（Ｒ））に向けて反射する。一方、第２の全反射ミラー３１４Ａ及び第３の全反射ミラー３１５Ａは、青色光ＬＢの光路中に配置されて、第２のダイクロイックミラー３１２Ａを透過した青色光ＬＢを光変調装置３２Ａ（液晶パネル３２２Ａ（Ｂ））に向けて反射する。緑色光ＬＧの光路中には、全反射ミラーを配置する必要はなく、緑色光ＬＧについては、第２のダイクロイックミラー３１２Ａから光変調装置３２Ａ（液晶パネル３２２Ａ（Ｇ））に向けて反射される。
【００４１】
第１のリレーレンズ３１６Ａ及び第２のリレーレンズ３１７Ａは、青色光ＬＢの光路の、第２のダイクロイックミラー３１２Ａの下流に配置されている。第１のリレーレンズ３１６Ａ及び第２のリレーレンズ３１７Ａは、青色光ＬＢの光路長が赤色光ＬＲや緑色光ＬＧの光路長よりも長くなることによる青色光ＬＢの光損失を補償する機能を有している。
【００４２】
光変調装置３２Ａは、液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）を備え、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを通過させる間に、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを画像データに応じて変調して画像光を形成する。各液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）の入射側及び射出側には、一対の偏光板（図示省略）が配置されており、特定の方向の直線偏光の光のみを通過させる仕組みとなっている。
【００４３】
また、各液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）の入射面側には、入射する各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを平行化するフィールドレンズ３２１Ａ（Ｒ），フィールドレンズ３２１Ａ（Ｇ），フィールドレンズ３２１Ａ（Ｂ）が配置されている。
【００４４】
合成光学系３２３Ａは、クロスダイクロイックプリズムを備える。合成光学系３２３Ａは、各液晶パネル３２２Ａ（Ｒ），３２２Ａ（Ｇ），３２２Ａ（Ｂ）を透過した画像光が入射されることによって、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対応した画像光を合成する。合成された画像光は投射光学系３３Ａに射出される。
【００４５】
投射光学系３３Ａは、投射レンズ群からなり、合成光学系３２３Ａにより合成された画像光を投射対象（図４には投射対象としてスクリーンＳＣを示す）に向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣ上には、拡大されたカラー画像が投射される。
【００４６】
図５は、第１実施形態の光源部１００Ａの概略構成を示す平面図である。
光源部１００Ａは、半導体レーザーから射出された励起光（青色光）と、この励起光によって蛍光体を励起することによって生成された蛍光光（黄色光）とを混ぜることによって照明光ＷＬ（白色光）を得るものである。
【００４７】
光源部１００Ａは、アレイ光源１０１Ａと、コリメータ光学系１０２Ａと、アフォーカル光学系１０５Ａと、ホモジナイザ光学系１０８Ａと、偏光分離素子１１１Ａを含む光学素子１１０Ａと、位相差板１１２Ａと、ピックアップ光学系１１５Ａと、蛍光発光素子１２０Ａとを備える。
【００４８】
アレイ光源１０１Ａは、複数の半導体レーザー１０１１Ａが配列されて構成される。具体的には、アレイ光源１０１Ａは、アレイ光源１０１Ａの光軸と直交する面内に複数の半導体レーザー１０１１Ａがアレイ状に並ぶことによって構成される。アレイ光源１０１Ａの光軸を光軸ａｘ１とする。また、後述する蛍光発光素子１２０Ａからミラー３０１Ａ側に向けて射出される光の光軸をａｘ２とする。光軸ａｘ１と光軸ａｘ２とは同一平面内にあり、かつ互いに直交している。光軸ａｘ１上においては、アレイ光源１０１Ａと、コリメータ光学系１０２Ａと、アフォーカル光学系１０５Ａと、ホモジナイザ光学系１０８Ａと、光学素子１１０Ａとがこの順に並んで配置されている。
【００４９】
半導体レーザー１０１１Ａは、第１の波長帯の第１の光束として、例えば４４０〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有する励起光（青色光）ＢＬを射出する。また、各半導体レーザー１０１１Ａから射出される励起光ＢＬは、コヒーレントな直線偏光の光であり、光軸ａｘ１と平行に射出される。
【００５０】
アレイ光源１０１Ａでは、各半導体レーザー１０１１Ａが射出する励起光ＢＬの偏光方向を、偏光分離素子１１１Ａで反射される偏光成分（例えば、Ｓ偏光成分）の偏光方向と一致させる。そして、このアレイ光源１０１Ａから射出された励起光ＢＬは、コリメータ光学系１０２Ａに入射される。
【００５１】
コリメータ光学系１０２Ａは、アレイ光源１０１Ａから射出された励起光ＢＬを平行光に変換する。コリメータ光学系１０２Ａは、例えば、各半導体レーザー１０１１Ａに対応してアレイ状に並んで配置された複数のコリメータレンズ１０２１Ａを備える。このコリメータ光学系１０２Ａを通過することにより平行光に変換された励起光ＢＬは、アフォーカル光学系１０５Ａに入射される。
【００５２】
アフォーカル光学系１０５Ａは、励起光ＢＬのサイズ（スポット径）を調整する。アフォーカル光学系１０５Ａは、例えば、２枚のアフォーカルレンズ１０３Ａ、１０４Ａを備える。このアフォーカル光学系１０５Ａを通過してサイズが調整された励起光ＢＬは、ホモジナイザ光学系１０８Ａに入射される。
【００５３】
ホモジナイザ光学系１０８Ａは、励起光ＢＬの光強度分布を均一な状態（いわゆるトップハット分布）に変換する。ホモジナイザ光学系１０８Ａは、例えば、一対のマルチレンズアレイ１０６Ａ、マルチレンズアレイ１０７Ａを備える。ホモジナイザ光学系１０８Ａによって光強度分布が均一な状態に変換された励起光ＢＬは、偏光分離素子１１１Ａを介して蛍光発光素子１２０Ａに入射される。
【００５４】
光学素子１１０Ａは、例えば波長選択性を有するダイクロイックプリズムを有する。このダイクロイックプリズムは、光軸ａｘ１に対して４５°の角度をなす傾斜面Ｋを有している。この傾斜面Ｋは、光軸ａｘ２に対して４５°の角度をなしている。さらに、光学素子１１０Ａは、互いに直交する光軸ａｘ１，ａｘ２の交点と傾斜面Ｋの光学中心とが一致するように配置されている。そして、この傾斜面Ｋに、波長選択性を有する偏光分離素子１１１Ａが設けられている。
【００５５】
偏光分離素子１１１Ａは、偏光分離素子１１１Ａに入射した第１の波長帯の励起光ＢＬを、この偏光分離素子１１１Ａに対するＳ偏光成分（一方の偏光成分）とＰ偏光成分（他方の偏光成分）とに分離する偏光分離機能を有する。そして、この偏光分離素子１１１Ａは、励起光ＢＬのＳ偏光成分を反射させ、励起光ＢＬのＰ偏光成分を透過させる。また、偏光分離素子１１１Ａは、この偏光分離素子１１１Ａに入射された光のうち、第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の光を、その偏光状態にかかわらず透過させる色分離機能を有する。光学素子１１０Ａとしては、ダイクロイックプリズムのようなプリズム形状のものに限らず、平行平板状のダイクロイックミラーを用いてもよい。
偏光分離素子１１１Ａに入射された励起光ＢＬは、その偏光方向がＳ偏光成分と一致していることから、Ｓ偏光の励起光ＢＬｓとして、蛍光発光素子１２０Ａに向かって反射される。
【００５６】
位相差板１１２Ａは、偏光分離素子１１１Ａと蛍光発光素子１２０Ａの蛍光体層１２１Ａとの間の光路中に配置された１／４波長板（λ／４板）からなる。この位相差板１１２Ａに入射するＳ偏光（直線偏光）の励起光ＢＬｓは、円偏光の励起光ＢＬｃに変換された後、ピックアップ光学系１１５Ａに入射される。
【００５７】
ピックアップ光学系１１５Ａは、励起光ＢＬｃを蛍光体層１２１Ａに向かって集光させる。ピックアップ光学系１１５Ａは、例えば、ピックアップレンズ１１３Ａ、ピックアップレンズ１１４Ａから構成される。
【００５８】
蛍光発光素子１２０Ａは、蛍光体層１２１Ａと、この蛍光体層１２１Ａを支持する基板（基材）１２２Ａとを有している。蛍光発光素子１２０Ａは、蛍光体層１２１Ａの励起光ＢＬｃが入射される側とは反対側の面を基板１２２Ａに接触させた状態で、蛍光体層１２１Ａが基板１２２Ａに固定支持される。
【００５９】
蛍光体層１２１Ａは、第１の波長帯の光である励起光ＢＬｃを吸収して励起される蛍光体を含む。励起光ＢＬｃにより励起された蛍光体は、第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の光として、例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光光ＹＬ（黄色光）を生成する。
【００６０】
蛍光体層１２１Ａには、耐熱性及び表面加工性に優れたものを用いることが好ましい。本実施形態のように、蛍光体層１２１Ａを回転させない場合、蛍光体層１２１Ａの回転による冷却効果は期待できないため、耐熱性が高く、冷却し易い蛍光体層１２１Ａを用いる必要がある。例えば、蛍光体層１２１Ａとしては、アルミナ等の無機バインダ中に蛍光体粒子を分散させた蛍光体層や、バインダを用いずに蛍光体粒子を焼結した蛍光体層などを好適に用いることができる。
【００６１】
また、基板１２２Ａの蛍光体層１２１Ａを支持する面とは反対側の面には、ヒートシンク１２３Ａが配置されている。蛍光発光素子１２０Ａは、このヒートシンク１２３Ａを介して放熱できるため、蛍光体層１２１Ａの熱劣化を防ぐことができる。
【００６２】
ピックアップ光学系１１５Ａから射出される励起光（青色光）ＢＬｃは、一部が青色光のまま蛍光発光素子１２０Ａで反射し、一部が蛍光体層１２１Ａで黄色光となって反射する。
【００６３】
蛍光発光素子１２０Ａで反射された励起光（青色光）ＢＬｃ１は、再びピックアップ光学系１１５Ａ及び位相差板１１２Ａを通過する。また、この励起光ＢＬｃ１は、位相差板１１２Ａを通過することによって、円偏光からＰ偏光（直線偏光）の励起光ＢＬｐに変換される。そして、この励起光ＢＬｐは、偏光分離素子１１１Ａを透過する。
【００６４】
また、蛍光体層１２１Ａから射出された蛍光光（黄色光）ＹＬは、ピックアップ光学系１１５Ａ及び位相差板１１２Ａを通過する。このとき、蛍光光ＹＬは、偏光方向が揃っていない光束のため、位相差板１１２Ａを通過した後も、偏光方向が揃っていない状態のまま偏光分離素子１１１Ａに入射される。この蛍光光ＹＬは、偏光分離素子１１１Ａを透過する。
そして、偏光分離素子１１１Ａを透過する青色である励起光ＢＬｐ及び蛍光光（黄色光）ＹＬが混ざることによって、照明光（白色光）ＷＬが得られる。この照明光ＷＬは、偏光分離素子１１１Ａを透過した後に、ミラー３０１Ａを経てインテグレータ光学系３０４Ｂに入射され、画像光の形成に用いられる。
【００６５】
以上説明した第１実施形態は、光源ユニット１０Ａ、導光部２０及び投射ユニット３０Ａを備える。光源ユニット１０Ａは、光源部１００Ａが収容される。導光部２０は、光源ユニット１０Ａから射出された光を投射ユニット３０Ａに導く。投射ユニット３０Ａは、光源ユニット１０Ａから射出された光を変調して画像を形成し、形成した画像を投射する。また、導光部２０は、光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとの距離を変更可能であり、投射ユニット３０Ａは、導光部２０が光を導く方向と交差する方向に画像を投射する。
従って、光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとの距離を変更可能な導光部２０を有するため、光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとの距離を変更することが可能となる。また、光源ユニット１０Ａと投射ユニット３０Ａとの距離を変更することで、プロジェクター１Ａの投射位置を調整することができるので、プロジェクター１の調整にかかる時間を短縮することができる。
【００６６】
また、導光部２０は、光源ユニット１０Ａと、投射ユニット３０Ａとの距離に対応して伸縮可能な構成を有する。
従って、光源ユニット１０Ａと、投射ユニット３０Ａとの距離が変更されても、光源ユニット１０Ａから射出された光を導光部２０により投射ユニット３０Ａに導くことができる。
【００６７】
また、光源ユニット１０Ａは、導光部２０を介して投射ユニット３０Ａを支持する。
従って、導光部２０を介して、光源ユニット１０Ａが投射ユニット３０Ａを支持する構成とすることができる。
【００６８】
また、投射ユニット３０Ａは、光源ユニット１０Ａが光を発する方向と交差する方向に画像を投射する状態と、光源ユニット１０Ａが光を発する方向と平行な方向に画像を投射する状態とを切り替え可能である。
従って、プロジェクター１は、画像の投射方向の切り替えを行うことができる。
【００６９】
また、アレイ光源１０１Ａは、第１波長帯の光を射出し、投射ユニット３０Ａは、アレイ光源１０１Ａから射出された第１波長帯の光により励起されることによって第１波長帯とは異なる第２波長帯の光を生成する蛍光発光素子１２０Ａを有する。投射ユニット３０Ａは、第１波長帯の光と第２波長帯の光とを含む光を変調して画像を形成する。
従って、第１波長帯の光と第２波長帯の光とが混ざった照明光を得ることができる。これにより、小型・軽量であり、かつ照明光ＷＬを効率的に射出することができるプロジェクター１を提供することができる。
【００７０】
また、アレイ光源１０１Ａは、半導体レーザー１０１１Ａである。
従って、光源部１００Ａの長寿命化、及びプロジェクター１の小型化を実現できる。
【００７１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態のプロジェクター１Ｂの外観は、図１に示す第１実施形態のプロジェクター１Ａと同一である。本実施形態は、光源部１００Ｂ及び投射部３００Ｂの構成を、第１実施形態の光源部１００Ａ及び投射部３００Ａの構成とは変更した。なお、第２実施形態のプロジェクター１Ｂの構成要素であって、第１実施形態のプロジェクター１Ａとは異なる構成の構成要素には「Ｂ」の符号を付して説明する。
図６は、第２実施形態の投射部３００Ｂの概略構成を示す平面図である。
本実施形態は、ホモジナイザ光学系１０８Ｂ、偏光分離素子１１１Ｂを含む光学素子１１０Ｂ、位相差板１１２Ｂ、ピックアップ光学系１１５Ｂ及び蛍光発光素子１２０Ｂを、投射部３００Ｂに設けた構成である。
また、図７は、第２実施形態の光源部１００Ｂの概略構成を示す平面図である。光源部１００Ｂは、アレイ光源１０１Ｂ、コリメータ光学系１０２Ｂ及びアフォーカル光学系１０５Ｂを備える。
このような構成の場合にも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、半導体レーザー１０１１Ａから射出された青色の励起光と、この青色の励起光により蛍光体を励起することによって生成された黄色光の蛍光光とを混ぜることによって照明光（白色光）ＷＬを得ていた。光源部１００Ａ及び１００Ｂの他の構成として、例えば、４４０〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有する青色の励起光を射出する半導体レーザー１０１１Ａと、６３０〜６４５ｎｍの波長域にピーク波長を有する赤色光を射出する半導体レーザーを備える構成であってもよい。すなわち、半導体レーザー１０１１Ａから射出された青色の励起光と、第２の半導体レーザーから射出された赤色光と、青色の励起光により蛍光体を励起することによって生成された、例えば５００〜６００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光光（緑色光）とを混ぜることによって照明光（白色光）ＷＬを得る構成であってもよい。
また、光源部１００Ａ及び１００Ｂの他の構成として、４４０〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有する励起光（青色光）を射出する半導体レーザー１０１１Ａと、６３０〜６４５ｎｍの波長域にピーク波長を有する赤色光を射出する半導体レーザーと、５００〜６００ｎｍの波長域にピーク波長を有する緑色光を射出する半導体レーザーとを備える構成であってもよい。
【００７３】
また、上述した実施形態では、画像処理部１７１、フレームメモリー１７２、記憶部１８０及び制御部１９０を光源ユニット１０Ａに設けた構成について説明したが、これらの全部又は一部を投射ユニット３０Ａに設ける構成としてもよい。
【００７４】
また、上述した実施形態では、プロジェクター１Ａが投射対象に投射する画像データを記憶部１８０に記憶している構成について説明したが、画像データは、パーソナルコンピューターや各種映像再生装置等、外部の画像供給装置からプロジェクター１Ａに供給される構成としてもよい。
【００７５】
また、上述した実施形態では、冷却ユニット１４０を光源ユニット１０Ａにのみ設けた構成について説明したが、必要に応じて投射ユニット３０Ａに冷却手段を設けてもよい。
【００７６】
また、上述した実施形態で説明した液晶パネル３２２Ａ（Ｒ）、３２２Ａ（Ｇ）、３２２Ａ（Ｂ）は、透過型の液晶パネルであってもよいし、反射型の液晶パネルであってもよい。また、光変調装置３２Ａは、液晶パネル３２２Ａ（Ｒ）、３２２Ａ（Ｇ）、３２２Ａ（Ｂ）に代えて、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた構成であってもよい。また、光変調装置３２Ａは、デジタルミラーデバイスとカラーホイールとを組み合わせた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…プロジェクター、２…リモコン、３…天井板、１０Ａ、１０Ｂ…光源ユニット、１５…信号線、２０…導光部（導光路）、２１〜２５…スライド部材、３０Ａ、３０Ｂ…投射ユニット、３１…光変調装置駆動部、３２Ａ…光変調装置、３３Ａ…投射光学系、１００Ａ、１００Ｂ…光源部、１０１Ａ、１０１Ｂ…アレイ光源、１０２Ａ、１０２Ｂ…コリメータ光学系、１０３Ａ、１０４Ａ…アフォーカルレンズ、１０５Ａ、１０５Ｂ…アフォーカル光学系、１０６Ａ、１０７Ａ…マルチレンズアレイ、１０８Ａ、１０８Ｂ…ホモジナイザ光学系、１１０Ａ、１１０Ｂ…光学素子、１１１Ａ…偏光分離素子、１１２Ａ、１１２Ｂ位相差板、１１３Ａ、１１４Ａ…ピックアップレンズ、１１５Ａ、１１５Ｂ…ピックアップ光学系、１２０Ａ、１２０Ｂ…蛍光発光素子、１２１Ａ…蛍光体層、１２２Ａ…基板、１２３Ａ…ヒートシンク、１３０…光源駆動部、１４０…冷却ユニット、１４１…ファン駆動部、１４２…冷却用ファン、１５０…電源部、１６０…リモコン受光部、１７１…画像処理部、１７２…フレームメモリー、１８０…記憶部、１９０…制御部、３００Ａ、３００Ｂ…投射部、３０１Ａ…ミラー、３０２Ａ、３０３Ａ…レンズアレイ、３０４Ａ、３０４Ｂ…インテグレータ光学系、３０５Ａ…偏光変換素子、３０６Ａ…重畳光学系、３１０Ａ…色分離光学系、３１１Ａ…第１のダイクロイックミラー、３１２Ａ…第２のダイクロイックミラー、３１３Ａ…第１の全反射ミラー、３１４Ａ…第２の全反射ミラー、３１５Ａ…第３の全反射ミラー、３１６Ａ…第１のリレーレンズ、３１７Ａ…第２のリレーレンズ、３２１Ａ…フィールドレンズ、３２２Ａ（Ｒ）、３２２Ａ（Ｇ）、３２２Ａ（Ｂ）…液晶パネル、３２３Ａ…合成光学系、１０１１Ａ…半導体レーザー、１０２１Ａ…コリメータレンズ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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