(57)【要約】【課題】小型で、明るい投写像を得ることができるプロジェクタ及び光学装置を提供すること。【解決手段】光を供給する光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置１０４と、変調された光を投写する投写レンズ１０５とを有し、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと空間光変調装置１０４とは、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光が投写レンズ１０５の入射瞳ＥＮＰに略全て入射するように配置されている。【選択図】      図１
2004279440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記変調された光を投写する投写レンズとを有し、
前記光源部と前記空間光変調装置とは、前記光源部からの光が前記投写レンズの入射瞳に略全て入射するように配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記光源部は、固体発光素子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】
前記空間光変調装置は、前記空間光変調装置の変調領域の中心軸と前記投写レンズの光軸とが略一致する位置に設けられ、
前記光源部からの光のうち主光線が前記変調領域の略中心に入射し、かつ前記空間光変調装置で反射された光のうち前記主光線が前記投写レンズの略中心へ入射するような前記光源部の位置を光源基準位置としたとき、
前記光源部は、前記光源基準位置に対して前記投写レンズの光軸に略垂直な方向へ平行移動した位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記光源基準位置を含み、かつ前記主光線を法線とする平面上に、前記光源基準位置を中心とする前記投射レンズの前記入射瞳と略一致する円形領域を有し、前記光源部は、前記光源部の前記主光線が前記円形領域を通過するように前記光源基準位置に対して前記投写レンズの前記光軸に略垂直な方向へ平行移動した位置に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記空間光変調装置は、前記変調領域の前記中心軸が前記投写レンズの前記光軸に略垂直な所定方向に平行移動した位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記空間光変調装置は、前記光源部からの光を反射することで変調する方向に対して、略垂直な方向に平行移動した位置に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記空間光変調装置の前記変調領域は長方形の形状を有し、前記空間光変調装置は、前記長方形の短辺に沿った方向に平行移動した位置に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記光源部からの光を前記空間光変調装置に対してテレセントリックに導くためのフィールドレンズをさらに有し、
前記フィールドレンズは、前記投写レンズの前記光軸に略垂直な所定方向に平行移動した位置に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記投写レンズの前記入射瞳の位置に前記光源部の像が形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記空間光変調装置の前記変調領域に前記光源部の像が形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記変調された光を結像する結像レンズとを有し、
前記光源部と前記空間光変調装置とは、前記光源部からの光が前記結像レンズの入射瞳に略全て入射するように配置されていることを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ、光学装置に関するものであって、特に、光源部として固体発光素子を用いるプロジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、コンピュータ等の画像供給装置から供給された画像信号に応じて画像を表す光（投写光）を投写することにより、画像を表示する画像表示装置である。特に光源部には、明るく高輝度な光を供給できるものとしてハロゲンランプや超高圧水銀ランプ等の大型で重い駆動回路を必要とする光源を用いていた（例えば、特許文献１参照。）。
また、光源部からの光は、空間光変調装置によって画像を形成されることが知られている。この空間光変調装置とは、各画素に照射された照明光の出射方向を画像情報に応じて制御することにより、光を変調して画像を形成する装置のことを言う。空間光変調装置としては、ディジタルマイクロミラーデバイス（テキサスインスツルメンツ社製。以後、「ＤＭＤ」という。）等が挙げられる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１８６７８３号公報
【特許文献２】
米国特許第５，８６７，２０２号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プロジェクタの光源部としては、古くはハロゲンランプ、近年は超高圧水銀ランプが主として用いられている。近年、光源部の主流となっている超高圧水銀ランプは、明るく高輝度な光を供給できる。しかし、超高圧水銀ランプは、大型で重い駆動回路を必要とする。このため、プロジェクタ本体の小型化、軽量化の妨げとなる。
【０００５】
また、固体発光素子は超小型、超軽量である。固体発光素子の発光効率は著しく進歩してきているため、固体発光素子はプロジェクタの光源部として好適な素子である。また、プロジェクタの空間光変調装置としてＤＭＤを用いる場合は、光の損失が少ないという特徴を有する。固体発光素子は、小型であるために素子からの光束量が小さいので、高い照明効率を得るために光の損失は最低限にすることが望ましい。このことから、固体発光素子とＤＭＤとを用いると、プロジェクタのさらなる小型化、軽量化が見込まれる。なお、固体発光素子とティルトミラーデバイスとを組み合わせたプロジェクタは従来知られていない。
【０００６】
ＤＭＤを構成する可動ミラー素子は、その偏角が最大±１２°程度である。このため、ＤＭＤに入射して、可動ミラー素子で反射される光は、最大２４°のふれ角を有する。このため、固体発光素子は、ＤＭＤの変調領域の略中心における法線（以下、「中心軸」という。）に対して±２４°の範囲の直線上に配置される必要がある。また、プロジェクタでは、スクリーンに投写される像の収差を低減すること等のために、投写レンズの光軸と、ＤＭＤの中心軸とが一致するように配置されている。このように、ＤＭＤに対して、固体発光素子を設ける理想的な位置、及び投写レンズを設ける理想的な位置がほぼ決まってしまう。ただし、固体発光素子とＤＭＤとの間の光路中にフィールドレンズや硝子等からなるレンズ等の屈折光学系を配置する場合がある。この場合は、屈折光学系により主光線が屈折されるため、上述の±２４°の範囲は屈折光学系の屈折力に応じて変化する。
【０００７】
しかしながら、上述の理想的な位置に固体発光素子と投写レンズとを配置すると、投写レンズの入射側開口部に固体発光素子が近接してしまう。このため、固体発光素子自体により、ＤＭＤからの反射光を遮光してしまう場合がある。この場合、投写レンズの有効径を十分に使用することができず、投写像の光量が低減するので問題である。
【０００８】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、小型で、明るい投写像を得ることができるプロジェクタ及び光学装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、光を供給する光源部と、前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記変調された光を投写する投写レンズとを有し、前記光源部と前記空間光変調装置とは、前記光源部からの光が前記投写レンズの入射瞳に略全て入射するように配置されていることを特徴とするプロジェクタを提供できる。これにより、明るい投写像を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記光源部は、固体発光素子であることが望ましい。これにより、小型で軽量なプロジェクタを得ることができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記空間光変調装置は、前記空間光変調装置の変調領域の中心軸と前記投写レンズの光軸とが略一致する位置に設けられ、前記光源部からの光のうち主光線が前記変調領域の略中心に入射し、かつ前記空間光変調装置で反射された光のうち前記主光線が前記投写レンズの略中心へ入射するような前記光源部の位置を光源基準位置としたとき、前記光源部は、前記光源基準位置に対して前記投写レンズの光軸に略垂直な方向へ平行移動した位置に設けられていることが望ましい。これにより、光源部と投写レンズとが空間的に干渉することを防止できる。この結果、投写レンズの有効径を減らすことがないため、明るい投写像を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記光源基準位置を含み、かつ前記主光線を法線とする平面上に、前記光源基準位置を中心とする前記投射レンズの前記入射瞳と略一致する円形領域を有し、前記光源部は、前記光源部の前記主光線が前記円形領域を通過するように前記光源基準位置に対して前記投写レンズの前記光軸に略垂直な方向へ平行移動した位置に設けられていることが望ましい。これにより、光源部と投写レンズとが空間的に干渉することをさらに確実に防止できる。この結果、投写レンズの有効径を減らすことがないため、明るい投写像を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記空間光変調装置は、前記変調領域の前記中心軸が前記投写レンズの前記光軸に略垂直な所定方向に平行移動した位置に設けられていることが望ましい。これにより、空間光変調装置も平行移動させることで、光源部も投写レンズからさらに離れて配置できる。さらに、投写像に対してアオリの効果を得られる。ここで、以下の記載においてアオリの効果とは、プロジェクタをスクリーンに対して傾けることにより、例えば本来矩形の像が、スクリーンにおいて上すぼまり、下すぼまり（又は左右にすぼまる場合もある）に投写されること、具体的には台形形状に投写されることをいう。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記空間光変調装置は、前記光源部からの光を反射することで変調する方向に対して、略垂直な方向に平行移動した位置に設けられていることが望ましい。これにより、２方向の光源部から空間光変調装置を照明する場合でも、高い光利用効率を得つつ空間光変調装置を平行移動できる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記空間光変調装置の前記変調領域は長方形の形状を有し、前記空間光変調装置は、前記長方形の短辺に沿った方向に平行移動した位置に設けられていることが望ましい。これにより、１方向の光源部から空間光変調装置を照明する場合でも、高い光利用効率を得つつ空間光変調装置を平行移動できる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記光源部からの光を前記空間光変調装置に対してテレセントリックに導くためのフィールドレンズをさらに有し、前記フィールドレンズは、前記投写レンズの前記光軸に略垂直な前記所定方向に平行移動した位置に設けられていることが望ましい。これにより、空間光変調装置をテレセントリックに照明できるとともに、光源部を平行移動して配置できる。このため、投写レンズの有効径を十分に使用できる。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記投写レンズの前記入射瞳の位置に前記光源部の像が形成されることが望ましい。これにより、ケーラー照明を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記空間光変調装置の前記変調領域に前記光源部の像が形成されることが望ましい。これにより、直接照明を行うことができる。
【００１９】
また、本発明によれば、光を供給する光源部と、前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記変調された光を結像する結像レンズとを有し、前記光源部と前記空間光変調装置とは、前記光源部からの光が前記結像レンズの入射瞳に略全て入射するように配置されていることを特徴とする光学装置を提供できる。これにより、小型、軽量で明るい光学像を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタ１００の概略構成を示す図である。まず、プロジェクタ１００の全体について説明した後に、本実施形態に特徴的な構成を説明する。光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇは、空間光変調装置１０４に向けて光を射出する。光源部１０１ＲＢは、複数の固体発光素子である赤色光（以下、「Ｒ光」という）用ＬＥＤと、青色光（以下、「Ｂ光」という）用ＬＥＤとから構成される。また、光源部１０１Ｇは、緑色光（以下、「Ｇ光」という）用ＬＥＤからなる。光源部１０１ＲＢ及び１０１Ｇからの光は、照明レンズ１０２に入射する。照明レンズ１０２は、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇの近傍に配置され、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光を空間光変調装置１０４へ効率良く導く機能を有する。
【００２１】
照明レンズ１０２を透過した光は、フィールドレンズ１０３に入射する。フィールドレンズ１０３は、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの主光線が空間光変調装置１０４に対してできるだけ垂直に入射するようにする機能、換言するとテレセントリックな光学系にする機能を有する。空間光変調装置１０４は、入射した光を画像信号に応じて変調して、射出する。なお、空間光変調装置１０４としてはティルトミラーデバイスを用いることができる。従来のティルトミラーデバイスの例の一つは、ＤＭＤである。空間光変調装置１０４で変調された光は投写レンズ１０５の光入射側の開口部に入射する。投写レンズ１０５は、空間光変調装置１０４で変調された光をスクリーン１０６へ投写する。また、本実施形態では、照明レンズ１０２により、投写レンズ１０５の入射瞳ＥＮＰ（図３）の位置に光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇの像が形成さるため、空間光変調装置１０４をケーラー照明することができる。これにより、均一な照明光で空間光変調装置１０４を照明できる。
【００２２】
次に、各ＬＥＤの点灯時間とタイミングについて説明する。Ｒ光とＧ光とＢ光とを順次投写して、全体として白色の投写画像を得るためには、Ｇ光の光束量を全体の光束量に対して６０％から８０％程度にする必要がある。各色光のＬＥＤを同一出力のものを同一数量設けると、Ｇ光の光束量が不足してしまう。このため、図２（ａ）に示すように、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇの点灯時間ＧＴを、Ｒ光用及びＢ光用ＬＥＤ１０１ＲＢの点灯時間ＲＴ、ＢＴよりも長くする。
【００２３】
また、Ｒ光用ＬＥＤ１０１ＲとＧ光用ＬＥＤ１０１ＧとＢ光用ＬＥＤ１０１Ｂとの数量配分によっては、Ｇ光の光束量を全体の６０％から８０％程度にするため、Ｇ光の階調表現時間ＧＫを、Ｒ光階調表現時間ＲＫ及びＢ光階調表現時間ＢＫよりも長くしても良い。階調表現時間とは、空間光変調装置１０４（ティルトミラーデバイス）が、画像信号に応じて色光の強度（階調）を実現するために必要な時間期間である。また、階調表現時間は、対応する色光に対応する画像のサブフレームの期間に一致している。そして、階調表現時間は、対応する色光を射出するＬＥＤの点灯時間に一致する。階調表現時間とは、ＬＥＤの点灯時間ではなく、実際のスクリーン１０６上に投写されている間の時間をいう。この場合、図２（ｂ）に示すように、映像の階調をｎビット（ｎは正の整数）で表現すると、Ｇ光階調表現時間ＧＫの単位ビットの長さとＲ光又はＢ光の階調表現時間ＲＫ、ＢＫの単位ビットの長さとは異なる。
さらに、例えば、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇを、Ｒ光用やＢ光用ＬＥＤ１０１ＲＢよりも多く配置する場合、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇの点灯時間は、他のＬＥＤ１０１ＲＢの点灯時間と同程度又はそれ以下に短くすることもできる。
【００２４】
また、光源部１０１ＲＢは、ＤＭＤの可動ミラー素子（不図示）が第１の反射位置にあるときは、可動ミラー素子への入射光を投写レンズ１０５の方向に反射し、可動ミラー素子が第２の反射位置にあるときは、入射光を投写レンズ１０５以外の方向に反射するような位置に設けられている。光源部１０１Ｇは、可動ミラー素子が第１の反射位置にあるときは、入射光を投写レンズ１０５以外の方向に反射し、可動ミラー素子が第２の反射位置にあるときは、入射光を投写レンズ１０５の方向に反射するような位置に設けられている。
【００２５】
即ち、Ｇ光を投写レンズ１０５の方向へ導くときの可動ミラー素子の反射位置（第２の反射位置）と、Ｒ光又はＢ光を投写レンズ１０５の方向へ導くときの可動ミラー素子の反射位置（第１の反射位置）とは反対の位置状態である。このため、図２（ａ）の駆動極性反転時間に示すように、可動ミラー素子のための駆動極性は、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇと、Ｒ光用又はＢ光用ＬＥＤ１０１ＢＲとで反転させている。本実施形態のように、光源部の配置の自由度が高ければ、簡易な構成で良好なカラーバランスの投写像を得ることができる。
【００２６】
次に、本実施形態に特徴的な光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと空間光変調装置１０４と投写レンズ１０５との位置関係について説明する。図３は、空間光変調装置１０４側から光源部１０１ＲＢ、１０１Ｂと投写レンズ１０５とを見た図である。なお、図３において、投写レンズ１０５は簡単のため最も入射側のレンズ素子Ｌ１と入射瞳ＥＮＰとが一致するものとして説明する。
【００２７】
まず、図１に示すように、空間光変調装置１０４は、空間光変調装置１０４の変調領域の中心軸ＡＸ１と投写レンズの光軸ＡＸ２とが略一致する位置に設けられている。次に、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光のうち主光線ＰＲが変調領域の略中心に入射し、かつ空間光変調装置１０４で反射された光のうち主光線ＰＲが投写レンズ１０５の略中心へ入射するような光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇの位置を光源基準位置とする。図３の実線で示す光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇの位置が光源基準位置である。本実施形態では、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇは、光源基準位置に対して、投写レンズ１０５の光軸ＡＸ２に略垂直な方向へ平行移動して、図３の破線で示す領域３００内に任意の位置に設けられている。領域３００内に光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇが設けられている場合、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光が投写レンズ１０５の入射瞳ＥＮＰに略全て入射する。ここで、領域３００とは、光源基準位置を含み主光線ＰＲを法線とする面上の領域をいう。通常、領域３００は、光源基準位置を中心とした投写レンズ１０５の入射瞳ＥＮＰと略一致する大きさの円形領域である。
【００２８】
これにより、領域３００内に光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇを設けることで、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと投写レンズ１０５の鏡筒とのクリアランスを確保でき、両者の空間的な干渉を防止できる。この結果、空間光変調装置１０４からの反射光が、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇで遮られることがなく、投写レンズ１０５の有効径を減少させることがない。この結果、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光の利用効率が向上し、スクリーン１０６上で明るい投写像を得られる。
【００２９】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタ４００の概略構成を示す図である。上記第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、図４では、図１（第１実施形態）で示した断面に対して略垂直な断面から見た概略構成を示す。このため、光源部１０１Ｇは、光源部１０１ＲＢの陰になっており図示されていない。
【００３０】
本実施形態では、空間光変調装置１０４は、変調領域の中心軸ＡＸ１が投写レンズ１０５の光軸ＡＸ２に略垂直な図４の矢印Ａで示す所定方向に平行移動した位置に設けられている。空間光変調装置１０４であるＤＭＤで反射された光は、投写レンズの入射瞳ＥＮＰに対して垂直に入射する必要はない。このため、空間光変調装置１０４を図４の矢印Ａ方向へ平行移動して配置することができる。
【００３１】
図５（ａ）は、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと、空間光変調装置１０４と、投写レンズ１０５の入射瞳ＥＮＰとの関係を示す図である。本実施形態では、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光は、図５（ａ）中の矢印ＳＷで示す方向にそれぞれ反射され、変調される。矢印ＳＷの方向をスイッチング方向という。空間光変調装置１０４は、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光を反射することで変調するスイッチング方向ＳＷに対して、略垂直な方向Ａに平行移動している。また、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇもスイッチング方向ＳＷに垂直な方向Ｂに平行移動して設けられている。
【００３２】
空間光変調装置１０４を平行移動して配置することにより、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇも上記第１実施形態で述べた光源基準位置よりも矢印Ｂ方向へ平行移動して配置できる。光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇを光源基準位置よりも平行移動して配置することにより、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと投写レンズ１０５の鏡筒とのクリアランスをさらに確保でき、両者の空間的な干渉を防止できる。この結果、空間光変調装置１０４からの反射光が、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇで遮られることがなく、投写レンズ１０５の有効径を減少させることがない。この結果、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇからの光の利用効率が向上し、スクリーン１０６上で明るい投写像を得られる。
さらに、本実施形態では、空間光変調装置１０４を平行移動させて設けることにより、スクリーン１０６上においてプロジェクタ４００本体を固定したまま投写像のアオリの効果を得ることもできる。
【００３３】
（第２実施形態の変形例）
図５（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの変形例における、光源部４０１と空間光変調装置１０４と投写レンズ１０５の入射瞳ＥＮＰとの関係を示す図である。本変形例では、光源部４０１は、固体発光素子であるＲ光用ＬＥＤ、Ｇ光用ＬＥＤ、及びＢ光用ＬＥＤとの複数のＬＥＤからなり、空間光変調装置１０４を片側から照明する構成である。プロジェクタの基本的な構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３４】
光源部４０１は、映像の１フレーム間で、Ｒ光用、Ｇ光用、Ｂ光用のＬＥＤを順次点灯させて空間光変調装置１０４を照明する。Ｒ光とＧ光とＢ光とを順次投写して、全体として白色の投写画像を得るためには、上述のようにＧ光の光束量を全体の光束量に対して６０％から８０％程度にする必要がある。このため、Ｒ光用、Ｂ光用、及びＧ光用の各ＬＥＤを同数量ずつ配列した場合は、Ｇ光用のＬＥＤの点灯時間を、Ｒ光用、Ｂ光用のＬＥＤの点灯時間よりも長くすることが望ましい。また、例えば、Ｇ光用ＬＥＤを、Ｒ光用やＢ光用ＬＥＤよりも多く配置する場合、Ｇ光用ＬＥＤの点灯時間は、他のＬＥＤの点灯時間と同程度又はそれ以下に短くすることもできる。そして、観察者は、肉眼でＲ光とＧ光とＢ光とを積分した状態で認識できる。これにより、スクリーン１０６上にフルカラー像を投写できる。
【００３５】
空間光変調装置１０４であるＤＭＤの変調領域は長方形を有している。本変形例では、空間光変調装置１０４は、ＤＭＤの長方形の変調領域の短辺Ｈに沿った矢印Ｃ方向に平行移動している。また、光源部４０１も、短辺Ｈに沿った矢印Ｄ方向に平行移動させて設けられている。これにより、光源部４０１と投写レンズ１０５の鏡筒とのクリアランスをさらに確保でき、両者の空間的な干渉を防止できる。この結果、空間光変調装置１０４からの反射光が、光源部４０１で遮られることがなく、投写レンズ１０５の有効径を減少させることがない。このため、光源部４０１からの光の利用効率が向上し、スクリーン１０６上で明るい投写像を得られる。
【００３６】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係るプロジェクタ６００の概略構成を示す図である。上記第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、図６では、図１（第１実施形態）で示した断面に対して略垂直な断面から見た概略構成を示す。このため、光源部１０１Ｇは、光源部１０１ＲＢの陰になっており図示されていない。
【００３７】
本実施形態では、上記第１実施形態と異なり、フィールドレンズ１０３が設けられていない。フィールドレンズ１０３は、上述したように光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇが空間光変調装置１０４をテレセントリックに照明させる機能を有する。フィールドレンズ１０３が存在しない場合、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇは、投写レンズ１０５の入射側近傍の鏡筒よりも離れて設けることができる。そこで、空間光変調装置１０４を図中矢印Ａ方向へ平行移動させて設ければ、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇをさらに投写レンズ１０５から離れた位置に配置することができる。なお、本実施形態の場合、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇは、主光線ＰＲが空間光変調装置１０４の略中心に入射、反射され、投写レンズ１０５の入射瞳の略中心に角度を持って入射するような位置に配置される。
【００３８】
かかる構成により、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと投写レンズ１０５の鏡筒とのクリアランスをさらに確保でき、両者の空間的な干渉を防止できる。この結果、空間光変調装置１０４からの反射光が、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇで遮られることがなく、投写レンズ１０５の有効径を減少させることがない。このため、光源部４０１からの光の利用効率が向上し、スクリーン１０６上で明るい投写像を得られる。
さらに、本実施形態では、空間光変調装置１０４を平行移動させて設けることにより、スクリーン１０６上においてプロジェクタ６００本体を固定したまま投写像のアオリの効果を得ることもできる。
【００３９】
また、フィールドレンズ１０３を設けている場合でも、図７に示すように、空間光変調装置１０４、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと同一の方向にフィールドレンズ１０３を平行移動させても良い。フィールドレンズ１０３も同時に平行移動させることで光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇを投写レンズ１０５の鏡筒からさらに離れた位置に設けることができる。これにより、さらに確実に投写レンズ１０５と光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇとの空間的干渉を防止でき、光利用効率を向上できる。
【００４０】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係るプロジェクタ８００の概略構成を示す図である。上記第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。上記第１実施形態から第３実施形態までのプロジェクタは、上述したように空間光変調装置１０４をケーラー照明する構成である。これに対して、本実施形態では、照明レンズ８０２は、光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇの像を空間光変調装置１０４上に形成することで直接照明する構成である。
【００４１】
本実施形態においても、上記各実施形態と同様に以下の構成（１）〜（５）をとることができる。
（１）光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇを平行移動させること。
（２）光源部１０１ＲＢ、１０１Ｇと空間光変調装置１０４とを平行移動させること。
（３）上記（２）に加えてフィールドレンズ１０３も平行移動させること。
（４）Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光用ＬＥＤの光源部を１ヶ所にまとめて片側からのみ空間光変調装置１０４を照明すること。
（５）上記（１）〜（４）において、フィールドレンズ１０３を用いないこと。
【００４２】
（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係るプリンタ９００の概略構成を示す図である。光源部９０１からの光は、ＤＭＤ９０２に入射する。ティルトミラーデバイス９０２は、不図示の制御部からの信号に基づいて、光のＯＮ又はＯＦＦにより結像レンズＩＬを介して感光ドラム９０３上に光を反射させる。光源部９０１と、ＤＭＤ９０２と、結像レンズＩＬとで上記各実施形態に係るプロジェクタと同様の光学系を構成する。ただし、プロジェクタにおける投写レンズ１０５が本実施形態における結像レンズＩＬに相当する。
【００４３】
感光ドラム９０３の表面は、予め帯電ロール９０４の負電荷により均一な負の静電気を帯びている。そして、光が照射された感光ドラム９０３上の部分（画像に相当する部分）だけ負の電荷が弱まる。これにより、感光ドラム９０３上に静電潜像（プリントイメージ）が形成される。次に、負に帯電されたトナーは、感光ドラム９０３上の負の電荷が弱い部分に引きつけられて、感光ドラム９０３上にトナー像を形成する。感光ドラム９０３に密着した用紙Ｐの裏側から転写ロール９０５により正の電荷が与えられる。これにより、トナーは用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐから正の電荷が奪われると用紙Ｐが感光ドラム９０３から剥離する。用紙Ｐに転写されたトナーは、定着部であるヒートロール９０６の熱で溶ける。同時に、プレッシャーロール９０７で圧力を受けて用紙Ｐに定着される。感光ドラム９０３表面に残った残留トナーは、クリーニングブレード９０８により掃き落とされる。そして、感光ドラム９０３は帯電ロール９０４により、電気的に均一に負に帯電される。この一連の手順を繰り返して用紙Ｐに印字することができる。これにより、小型なプリンタを得られる。また、光を効率良く感光ドラム９０３に照射できる。この結果、Ｓ／Ｎ比が高くノイズの少ない印字を行うことができる。
なお、上記各実施形態において、光源部である固体発光素子にＬＥＤを用いて説明したが、半導体レーザやエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を固体発光素子として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを示す図。
【図２】ＬＥＤの点灯タイミングを示す図。
【図３】上記第１実施形態の光源部と空間光変調装置と入射瞳を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタを示す図。
【図５】光源部等の位置を示す図。
【図６】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタを示す図。
【図７】上記第３実施形態に係るプロジェクタの変形例を示す図。
【図８】本発明の第４実施形態に係るプロジェクタを示す図。
【図９】本発明の第５実施形態に係るプリンタを示す図。
【符号の説明】
１００、４００、６００、７００、８００  プロジェクタ、１０１ＲＢ、１０１Ｇ  光源部、１０２  照明レンズ、１０３  フィールドレンズ、１０４  空間光変調装置、１０５  投写レンズ、１０６  スクリーン、ＰＲ  主光線、ＡＸ１  中心軸、ＡＸ２  光軸、３００  領域、４０１  光源部、９００  プリンタ、９０１  光源部、９０２  ＤＭＤ、９０３  感光ドラム、９０４  帯電ロール、９０５  転写ロール、９０６  ヒートロール、９０７  プレッシャーロール、９０８  クリーニングブレード、Ｐ  用紙
【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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