(57)【要約】【課題】良好な視野角特性を得られ、かつ縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる構成において結像性能の低下を低減し高品質な画像を表示することが可能なプロジェクタを提供すること。【解決手段】レーザ光を供給するレーザ光源１１Ｒと、第１の方向であるＸ方向、及び第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向へ広げられたレーザ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置１３Ｒと、空間光変調装置１３Ｒからの光を角度変換する角度変換部であるシリンドリカルレンズアレイ１５と、を有し、シリンドリカルレンズアレイ１５は、Ｘ方向及びＹ方向のうち少なくとも、空間光変調装置１３Ｒへ入射するレーザ光の角度範囲が狭い一方について、空間光変調装置１３Ｒからの光を拡散させる。【選択図】図２
2007188041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を供給するレーザ光源と、
第１の方向、及び前記第１の方向に略直交する第２の方向へ広げられた前記レーザ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置からの光を角度変換する角度変換部と、を有し、
前記角度変換部は、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち少なくとも、前記空間光変調装置へ入射する前記レーザ光の角度範囲が狭い一方について、前記空間光変調装置からの光を拡散させることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
複数の前記レーザ光源は、前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくとも一方へ並列され、
前記角度変換部は、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち少なくとも、前記レーザ光源を並列させる数が少ない一方について、前記空間光変調装置からの光を拡散させ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】
前記角度変換部は、前記第１の方向及び前記第２の方向のうちの一方について前記空間光変調装置からの光を拡散させるレンズ素子を有す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】
前記角度変換部は、前記第１の方向及び前記第２の方向について前記空間光変調装置からの光を拡散させるレンズ素子を有す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５】
前記レンズ素子は、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、前記空間光変調装置へ入射する前記レーザ光の角度範囲が狭い一方の曲率が他方の曲率より大きいような曲面を有することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
レーザ光を供給するレーザ光源と、
第１の方向、及び前記第１の方向に略直交する第２の方向へ広げられた前記レーザ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置の入射側に設けられ、前記レーザ光を角度変換する角度変換部と、を有し、
前記角度変換部は、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち少なくとも、前記角度変換部へ入射する前記レーザ光の角度範囲が狭い一方について前記レーザ光を拡散させることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、特に、レーザ光源からのレーザ光を用いて画像を表示するプロジェクタの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体レーザの高出力化や青色半導体レーザの開発に伴い、レーザ光源を用いたプロジェクタやディスプレイが提案されている。レーザ光は、単一波長であるため色純度が高い、コヒーレンスが高く整形が容易である等の特徴を有する。レーザ光源は、従来用いられる超高圧水銀ランプ等と比較して、小型である、瞬時点灯が可能である等の利点を有する。このことから、レーザ光を用いることで、小型な構成により高品質な画像を表示することが期待されている。従来用いられる超高圧水銀ランプをレーザ光源に置き換える場合、十分な明るさを得るために、複数のレーザ光源をアレイ状に配置したアレイレーザを用いることが考えられる。例えば、特許文献１にて提案される透過型表示装置等の空間光変調装置とアレイレーザとを組み合わせて用いる場合、照射領域の変形や重畳照明のための回折光学素子を用いることが考えられる。回折光学素子を用いることにより、空間光変調装置の照射領域に合わせて均一化された光を空間光変調装置へ入射させることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２７４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、一次元方向についてレーザ光源を配列したアレイレーザを用いる場合、回折光学素子から空間光変調装置へ入射するレーザ光の角度範囲は、レーザ光源を配列する方向より、レーザ光源を配列する方向に直交する方向のほうが狭くなる。このような角度特性のレーザ光が空間光変調装置から出射する場合、二次元方向のうち、レーザ光源を配列する方向に直交する方向の視野角が小さくなってしまう。また、レーザ光源を配列する方向と、レーザ光源を配列する方向に直交する方向とで空間光変調装置から出射する光の拡がり度合いが異なるため、投写レンズに最適なＦナンバーが縦横で異なることとなる。このため、縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる場合、結像性能の低下から画質の劣化を招く場合がある。結像性能の低下を防ぐために縦横が非対称な投写レンズを用いることとすると、製造コストが増大することとなる。このように、従来の技術によると、良好な視野角特性を得ること、及び結像性能の低下を低減することが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、良好な視野角特性を得られ、かつ縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる構成において結像性能の低下を低減し高品質な画像を表示することが可能な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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、レーザ光を供給するレーザ光源と、第１の方向、及び第１の方向に略直交する第２の方向へ広げられたレーザ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、空間光変調装置からの光を角度変換する角度変換部と、を有し、角度変換部は、第１の方向及び第２の方向のうち少なくとも、空間光変調装置へ入射するレーザ光の角度範囲が狭い一方について、空間光変調装置からの光を拡散させることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。
【０００６】
第１の方向、第２の方向のうち少なくともレーザ光の角度範囲が狭い一方について、空間光変調装置からの光を拡散させることにより、良好な視野角特性を得ることが可能となる。角度変換部により第１の方向及び第２の方向について適宜レーザ光を角度変換することにより、第１の方向及び第２の方向について、空間光変調装置から出射する光の拡がり度合いを均等にできる。このため、縦横が略対称な通常の投写レンズを用いても、結像性能の低下、画質の劣化を低減することができる。これにより、良好な視野角特性を得られ、かつ縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる構成において結像性能の低下を低減し高品質な画像を表示することが可能なプロジェクタを得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、複数のレーザ光源は、第１の方向及び第２の方向の少なくとも一方へ並列され、角度変換部は、第１の方向及び第２の方向のうち少なくとも、レーザ光源を並列させる数が少ない一方について、空間光変調装置からの光を拡散させることが望ましい。通常、空間光変調装置へ入射するレーザ光の角度範囲は、レーザ光源を並列させる数が少ないほど狭くなる。第１の方向及び第２の方向のうち少なくとも、レーザ光源を並列させる数が少ない一方について空間光変調装置からの光を拡散させることで、レーザ光源の配置に応じて良好な視野角特性を得ることができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、角度変換部は、第１の方向及び第２の方向のうちの一方について空間光変調装置からの光を拡散させるレンズ素子を有することが望ましい。これにより、第１の方向及び第２の方向のうち空間光変調装置へ入射するレーザ光の角度範囲が狭い一方について、空間光変調装置からの光を拡散可能な構成とすることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、角度変換部は、第１の方向及び第２の方向について空間光変調装置からの光を拡散させるレンズ素子を有することが望ましい。これにより、第１の方向及び第２の方向について空間光変調装置からの光を拡散可能な構成とすることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、レンズ素子は、第１の方向及び第２の方向のうち、空間光変調装置からの光を大きく角度変換させる一方の曲率が他方の曲率より大きいような曲面を有することが望ましい。例えば第１の方向への長さと第２の方向への長さが略同一であるとすると、レンズ素子は、大きい曲率をなすほど大きい角度でレーザ光を屈折させることが可能である。これにより、空間光変調装置へ入射するレーザ光の角度範囲に応じて、レーザ光を拡散可能な構成とすることができる。
【００１１】
さらに、本発明によれば、レーザ光を供給するレーザ光源と、第１の方向、及び第１の方向に略直交する第２の方向へ広げられたレーザ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、空間光変調装置の入射側に設けられ、レーザ光を角度変換する角度変換部と、を有し、角度変換部は、第１の方向及び第２の方向のうち少なくとも、角度変換部へ入射するレーザ光の角度範囲が狭い一方についてレーザ光を拡散させることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。
【００１２】
第１の方向、第２の方向のうち少なくともレーザ光の角度範囲が狭い一方についてレーザ光を拡散させることにより、良好な視野角特性を得ることが可能となる。これにより、良好な視野角特性を得られ、かつ縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる構成において結像性能の低下を低減し高品質な画像を表示することが可能なプロジェクタを得られる。また、空間光変調装置として液晶表示装置を用いる構成において、角度変換部、例えばレンズアレイは、液晶表示装置の入射面に容易に作り込むことが可能である。空間光変調装置の入射側に角度変換部を設ける場合、空間光変調装置に角度変換部を容易に作り込むことを可能とし、プロジェクタの生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１００の概略構成を示す。プロジェクタ１００は、観察者側に設けられたスクリーン１８に光を供給し、スクリーン１８で反射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ１００は、それぞれ５つずつ設けられた赤色（Ｒ）光用レーザ光源１１Ｒ、緑色（Ｇ）光用レーザ光源１１Ｇ、青色（Ｂ）光用レーザ光源１１Ｂを有する。Ｒ光用レーザ光源１１Ｒは、レーザ光であるＲ光を供給する。Ｇ光用レーザ光源１１Ｇは、レーザ光であるＧ光を供給する。Ｂ光用レーザ光源１１Ｂは、レーザ光であるＢ光を供給する。各色光用レーザ光源１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂとしては、半導体レーザを用いることができる。レーザ光源としては、５つの半導体レーザを用いる他、５つの発光部を並列させた半導体レーザを用いることとしても良い。
【００１５】
図２は、Ｒ光用レーザ光源１１Ｒからシリンドリカルレンズアレイ１５までの構成について説明するものである。５つのＲ光用レーザ光源１１Ｒは、一方向、例えばＸ方向に並列されている。Ｒ光用回折光学素子１２Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒの矩形領域に合わせてＸ方向及びＹ方向にＲ光を広げることにより、Ｒ光の照射領域を整形する。また、Ｒ光用回折光学素子１２Ｒは、各Ｒ光用レーザ光源１１ＲからのＲ光をＲ光用空間光変調装置１３Ｒ上に重畳させることにより、Ｒ光の光量分布を均一化させる。回折光学素子としては、例えば、計算機合成ホログラム（Computer  Generated  Hologram、ＣＧＨ）を用いることができる。
【００１６】
Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒは、Ｒ光用回折光学素子１２Ｒにより二次元方向に広げられたＲ光を画像信号に応じて変調する透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒの出射面には、シリンドリカルレンズアレイ１５が設けられている。シリンドリカルレンズアレイ１５は、Ｒ光用空間光変調装置１３ＲからのＲ光を角度変換する角度変換部である。Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒから出射したＲ光は、シリンドリカルレンズアレイ１５を透過した後、図１に示すクロスダイクロイックプリズム１６へ入射する。
【００１７】
Ｇ光用レーザ光源１１Ｇは、Ｒ光用レーザ光源１１ＲがＲ光を進行させる向きに対して略直交する向きにＧ光を進行させるように配置されている。５つのＧ光用レーザ光源１１Ｇも、一方向に並列されている。Ｇ光用回折光学素子１２Ｇは、Ｇ光用レーザ光源１１ＧからのＧ光の照射領域の整形及び光量分布の均一化を行う。Ｇ光用空間光変調装置１３Ｇは、Ｇ光用回折光学素子１２Ｇにより二次元方向に広げられたＧ光を画像信号に応じて変調する透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置１３Ｇの出射面に設けられたシリンドリカルレンズアレイ１５は、Ｇ光用空間光変調装置１３ＧからのＧ光を角度変換する角度変換部である。Ｇ光用空間光変調装置１３Ｇから出射したＧ光は、シリンドリカルレンズアレイ１５を透過した後、クロスダイクロイックプリズム１６へ入射する。Ｇ光用レーザ光源１１Ｇからシリンドリカルレンズアレイ１５までの各部は、図２に示すＲ光についての各部と同様に構成されている。
【００１８】
Ｂ光用レーザ光源１１Ｂは、Ｒ光用レーザ光源１１ＲがＲ光を進行させる向きに対向する向きにＢ光を進行させるように配置されている。５つのＢ光用レーザ光源１１Ｂも、一方向に並列されている。Ｂ光用回折光学素子１２Ｂは、Ｂ光用レーザ光源１１ＢからのＢ光の照射領域の整形及び光量分布の均一化を行う。Ｂ光用空間光変調装置１３Ｂは、Ｂ光用回折光学素子１２Ｂにより二次元方向に広げられたＢ光を画像信号に応じて変調する透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置１３Ｂの出射面に設けられたシリンドリカルレンズアレイ１５は、Ｂ光用空間光変調装置１３ＢからのＢ光を角度変換する角度変換部である。Ｂ光用空間光変調装置１３Ｂから出射したＢ光は、シリンドリカルレンズアレイ１５を透過した後、クロスダイクロイックプリズム１６へ入射する。Ｂ光用レーザ光源１１Ｂからシリンドリカルレンズアレイ１５までの各部は、図２に示すＲ光についての各部と同様に構成されている。なお、各空間光変調装置１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの入射側には、各画素へ入射光を導くためのマイクロレンズアレイを設けることとしても良い。
【００１９】
クロスダイクロイックプリズム１６は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜１６ａ、１６ｂを有する。第１ダイクロイック膜１６ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過する。第２ダイクロイック膜１６ｂは、Ｂ光を反射し、Ｇ光及びＲ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１６は、各空間光変調装置１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写レンズ１７は、クロスダイクロイックプリズム１６で合成された光をスクリーン１８に投写する。
【００２０】
図３は、図２に示すＲ光用レーザ光源１１Ｒからシリンドリカルレンズアレイ１５までの各部の上面構成を示す。図４は、Ｒ光用レーザ光源１１Ｒからシリンドリカルレンズアレイ１５までの各部の側面構成を示す。以下、本実施例はＲ光についての構成を代表例として説明を行う。Ｘ方向へ並列する５つのＲ光用レーザ光源１１ＲからのＲ光は、Ｒ光用回折光学素子１２ＲによりＸ方向及びＹ方向へ広げられる。Ｘ方向を第１の方向とすると、Ｙ方向は、第１の方向であるＸ方向に略直交する第２の方向である。
【００２１】
図３に示すＸＺ平面内では、Ｒ光用回折光学素子１２Ｒにより、Ｘ方向に並列されたＲ光がそれぞれＲ光用空間光変調装置１３Ｒの入射面に合わせて広げられる。この場合、Ｒ光用回折光学素子１２Ｒのうち光軸ＡＸから離れた位置から広げられるＲ光には、光軸ＡＸ近辺から広げられるＲ光よりも、Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒに対して大きい入射角の成分が存在することとなる。ここで、空間光変調装置に対するレーザ光の角度とは、光軸ＡＸと入射光線とがなす角度であるとする。これに対して、図４に示すＹＺ平面内では、５つのＲ光はいずれも光軸ＡＸ上から広げられるために、Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒに対する各Ｒ光の入射角は略同一となる。
【００２２】
Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒへ入射するＲ光について、Ｘ方向の最大入射角θｘとＹ方向の最大入射角θｙとを比較すると、図５に示すように、θｘ＞θｙの関係が成り立つこととなる。よって、Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒへ入射するＲ光の角度範囲は、Ｒ光用レーザ光源１１Ｒを並列させるＸ方向より、Ｙ方向のほうが狭いこととなる。さらに、通常、空間光変調装置は縦より横に長い矩形である。Ｒ光用空間光変調装置１３ＲがＸ方向に長い形状であるほど、Ｙ方向についてのＲ光の角度範囲はＸ方向についてのＲ光の角度範囲より狭くなる。
【００２３】
Ｘ方向よりＹ方向について角度範囲が狭くなるような角度特性のＲ光がＲ光用空間光変調装置１３Ｒから出射する場合、Ｘ方向に比べＹ方向について視野角が小さくなってしまう。また、Ｘ方向とＹ方向とでＲ光用空間光変調装置１３ＲからのＲ光の拡がり度合いが異なるため、縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる場合に、結像性能の低下を招くことがある。
【００２４】
図６は、シリンドリカルレンズアレイ１５の斜視構成を示す。角度変換部であるシリンドリカルレンズアレイ１５は、Ｙ方向に並列された複数のシリンドリカルレンズ６１を有する。シリンドリカルレンズ６１は、Ｙ方向について曲率を持つ曲面を有するレンズ素子である。図７のＹＺ断面構成に示すように、シリンドリカルレンズ６１は、Ｙ方向についてＲ光を一旦収束させた後拡散させる。シリンドリカルレンズアレイ１５は、第２の方向であるＹ方向について、Ｒ光用空間光変調装置１３ＲからのＲ光を拡散させる。シリンドリカルレンズアレイ１５によりＲ光を拡散させるＹ方向は、５つのＲ光用レーザ光源１１Ｒを並列させるＸ方向に略直交する方向である。
【００２５】
図８は、シリンドリカルレンズアレイ１５からのＲ光の角度範囲について説明するものである。シリンドリカルレンズアレイ１５によりＹ方向についてＲ光を拡散させることにより、図５に示すＲ光用空間光変調装置１３Ｒへの最大入射角θｙと比較して、Ｙ方向についての最大出射角θｙ'を大きくすることができる。よって、Ｙ方向についてＲ光の角度範囲を広くし、Ｘ方向と同様、Ｙ方向についても良好な視野角特性を得ることができる。なお、シリンドリカルレンズアレイ１５に形成されるシリンドリカルレンズ６１は、Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒの画素と１対１の対応をなして設けられることを要する。
【００２６】
レーザ光の角度範囲が狭いＹ方向について、空間光変調装置からのレーザ光を拡散させることにより、良好な視野角特性を得ることが可能となる。シリンドリカルレンズアレイ１５によりＸ方向及びＹ方向について、空間光変調装置から出射するレーザ光の拡がり度合いを均等にすることもできる。このため、縦横が略対称な通常の投写レンズを用いても、結像性能の低下、画質の劣化を低減することができる。これにより、良好な視野角特性を得られ、かつ縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる構成において結像性能の低下を低減し高品質な画像を表示することができるという効果を奏する。また、第１の方向及び第２の方向のうち、レーザ光源を並列させる数が少ない一方について空間光変調装置からの光を拡散させる構成とすることで、レーザ光源の配置に応じて良好な視野角特性を得ることができる。
【００２７】
なお、角度変換部であるシリンドリカルレンズアレイ１５は、第２の方向であるＹ方向についてレーザ光を拡散させる構成に限られず、第１の方向であるＸ方向についてレーザ光を拡散させる構成としても良い。例えば、複数のレーザ光源をＹ方向へ並列させる場合、シリンドリカルレンズアレイ１５によりＸ方向についてレーザ光を拡散させる構成とすることができる。また、Ｘ方向及びＹ方向についてレーザ光源をアレイ状に配置する場合も、Ｘ方向及びＹ方向のうちレーザ光源を並列させる数が少ない一方について、空間光変調装置からの光を拡散させる構成とすることができる。シリンドリカルレンズアレイ１５は、各空間光変調装置１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの出射面に形成する他、各空間光変調装置１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂとは離れた位置に配置しても良い。
【００２８】
角度変換部は、一方向についてレーザ光を拡散させるレンズ素子を用いる構成に限られない。第１の方向であるＸ方向及び第２の方向であるＹ方向についてレーザ光を拡散させるレンズ素子を用いる構成としても良い。例えば、図９に示すマイクロレンズアレイ８５は、Ｘ方向及びＹ方向について空間光変調装置からの光を拡散させるマイクロレンズ８１を有する。マイクロレンズアレイ８５は、空間光変調装置からの光を角度変換する角度変換部である。マイクロレンズ８１は、Ｘ方向及びＹ方向について異なる曲率を持つ非球面形状の曲面を有するレンズ素子である。
【００２９】
図１０は、マイクロレンズ８１を透過する光の振舞いを説明するものである。マイクロレンズ８１は、Ｘ方向、Ｙ方向について略同一の長さで形成され、かつＹ方向の曲率がＸ方向の曲率より大きい曲面を有する。例えば、光軸ＡＸからの距離が略同一である場合、小さい曲率の曲面で屈折した光の出射角度θａと大きい曲率の曲面で屈折した光の出射角度θｂとを比較すると、θａ＜θｂの関係が成り立つ。よって、図１０に示すマイクロレンズ８１を用いるマイクロレンズアレイは、レーザ光の角度範囲が狭いＹ方向について、空間光変調装置からのレーザ光を大きく拡散させることができる。これにより、空間光変調装置へ入射するレーザ光の角度範囲に応じて、良好な視野角特性を得ることができる。なお、マイクロレンズ８１は、各空間光変調装置の画素と１対１の対応をなして設けられることを要する。
【実施例２】
【００３０】
図１１は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ１２０の概略構成を示す。本実施例のプロジェクタ１２０は、微小ミラーアレイデバイスである空間光変調装置１２３を有することを特徴とする。上記実施例１のプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。５つのＲ光用レーザ光源１１Ｒ、５つのＧ光用レーザ光源１１Ｇ、５つのＢ光用レーザ光源１１Ｂは、いずれも紙面に垂直な方向へ並列されている。
【００３１】
Ｒ光用レーザ光源１１ＲからのＲ光は、Ｒ光用回折光学素子１２Ｒ及びクロスダイクロイックプリズム１６を経て、空間光変調装置１２３へ入射する。Ｇ光用レーザ光源１１ＧからのＧ光は、Ｇ光用回折光学素子１２Ｇ及びクロスダイクロイックプリズム１６を経て、空間光変調装置１２３へ入射する。Ｂ光用レーザ光源１１ＢからのＢ光は、Ｂ光用回折光学素子１２Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム１６を経て、空間光変調装置１２３へ入射する。空間光変調装置１２３は、各色光が入射する面に形成された複数の可動ミラー素子（不図示）を有する。可動ミラー素子は、第１の反射位置と、第２の反射位置とに選択的に変位する。可動ミラー素子により投写レンズ１７の方向に進行する光は、スクリーン１８にて投写像を形成する。
【００３２】
角度変換部であるシリンドリカルレンズアレイ１５は、空間光変調装置１２３と投写レンズ１７との間の光路中に設けられている。本実施例の場合も、上記実施例１の場合と同様に、良好な視野角特性を得られ、かつ縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる構成において結像性能の低下を低減し高品質な画像を表示することができる。
【実施例３】
【００３３】
図１２は、本発明の実施例３に係るプロジェクタの特徴部分であって、Ｒ光用レーザ光源１１ＲからＲ光用空間光変調装置１３Ｒまでの各部の上面構成を示す。図１３は、Ｒ光用レーザ光源１１ＲからＲ光用空間光変調装置１３Ｒまでの各部の側面構成を示す。本実施例は、空間光変調装置の入射側に角度変換部を設けることを特徴とする。上記実施例１のプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例においても、Ｒ光についての構成を代表例として説明を行う。
【００３４】
Ｒ光用回折光学素子１２Ｒは、角度変換部であるシリンドリカルレンズアレイ１５へＲ光を入射させる。シリンドリカルレンズアレイ１５は、Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒの入射面に設けられている。シリンドリカルレンズアレイ１５は、Ｒ光用回折光学素子１２Ｒ側へ曲面を向けて並列させたシリンドリカルレンズを備える。シリンドリカルレンズアレイ１５からの光は、Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒで変調される。なお、シリンドリカルレンズアレイ１５に形成されるシリンドリカルレンズは、Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒの画素と１対１の対応をなすように、互いに同じピッチとなるように設けられている。
【００３５】
シリンドリカルレンズアレイ１５へ入射するレーザ光の角度範囲は、図５を参照して説明する上記実施例１の場合と同様である。シリンドリカルレンズアレイ１５は、第１の方向であるＸ方向及び第２の方向であるＹ方向のうち、シリンドリカルレンズアレイ１５へ入射するレーザ光の角度範囲が狭いＹ方向についてレーザ光を拡散させる。Ｒ光用空間光変調装置１３Ｒからのレーザ光は、シリンドリカルレンズアレイ１５による角度変換により、図８を参照して説明する上記実施例１の場合と同様に、Ｙ方向についての角度範囲が広げられる。
【００３６】
これにより、上記実施例１の場合と同様に、良好な視野角特性を得られ、かつ縦横が略対称な通常の投写レンズを用いる構成において結像性能の低下を低減し高品質な画像を表示することができる。また、角度変換部であるレンズアレイは、液晶表示装置である空間光変調装置の入射面に容易に作り込むことが可能である。空間光変調装置の入射側にレンズアレイを設ける場合、空間光変調装置にレンズアレイを容易に作り込むことを可能とし、プロジェクタの生産性を向上させることができる。
【００３７】
本実施例においても、シリンドリカルレンズアレイ１５に代えて、Ｘ方向及びＹ方向へレーザ光を拡散させるマイクロレンズアレイを設けることとしても良い。この場合、マイクロレンズは、空間光変調装置の画素と１対１の対応をなして設けることを要する。また、レンズアレイは、空間光変調装置の入射面に形成する他、空間光変調装置とは離れた位置に配置しても良い。さらに、プロジェクタは、微小ミラーアレイデバイスである空間光変調装置の入射側にレンズアレイを設ける構成としても良い。
【００３８】
各実施例のプロジェクタは、３つの透過型液晶表示装置や微小ミラーアレイデバイスを用いる構成に限らず、例えば、１つの透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置を用いる構成としても良い。プロジェクタは、フロント投写型のプロジェクタに限られず、スクリーンの一方の面にレーザ光を供給し、スクリーンの他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明に係るプロジェクタは、複数のレーザ光を用いて画像を表示する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】レーザ光源からシリンドリカルレンズアレイまでの構成を示す図。
【図３】図２に示す各部の上面構成を示す図。
【図４】図２に示す各部の側面構成を示す図。
【図５】空間光変調装置へ入射するレーザ光の角度範囲について説明する図。
【図６】シリンドリカルレンズアレイの斜視構成を示す図。
【図７】シリンドリカルレンズを透過する光の振舞いを説明する図。
【図８】シリンドリカルレンズアレイからのレーザ光の角度範囲を説明する図。
【図９】マイクロレンズアレイの構成を説明する図。
【図１０】マイクロレンズを透過する光の振舞いを説明する図。
【図１１】本発明の実施例２に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図１２】本発明の実施例３に係るプロジェクタの特徴部分を示す図。
【図１３】レーザ光源から空間光変調装置までの各部の側面構成を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１００  プロジェクタ、１１Ｒ  Ｒ光用レーザ光源、１１Ｇ  Ｇ光用レーザ光源、１１Ｂ  Ｂ光用レーザ光源、１２Ｒ  Ｒ光用回折光学素子、１２Ｇ  Ｇ光用回折光学素子、１２Ｂ  Ｂ光用回折光学素子、１３Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、１３Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、１３Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、１５  シリンドリカルレンズアレイ、１６  クロスダイクロイックプリズム、１６ａ  第１ダイクロイック膜、１６ｂ  第２ダイクロイック膜、１７  投写レンズ、１８  スクリーン、ＡＸ  光軸、６１  シリンドリカルレンズ、８１  マイクロレンズ、８５  マイクロレンズアレイ、１２０  プロジェクタ、１２３空間光変調装置
【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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