(57)【要約】【課題】ホールド型の空間光変調装置と併せて用いる場合に動画応答性の低下を低減でき、かつスペックルを低減することが可能な照明装置、及びプロジェクタを提供すること。【解決手段】ビーム光を供給する光源部１１と、ビーム光を第１の方向であるＸ方向に略平行なライン状光束に整形する整形光学部である回折光学素子１３と、第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向へライン状光束を走査させる走査部である回転プリズム１５と、を有する。【選択図】図１
2007178727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム光を供給する光源部と、
前記ビーム光を第１の方向に略平行なライン状光束に整形する整形光学部と、
前記第１の方向に略直交する第２の方向へ前記ライン状光束を走査させる走査部と、を
有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記整形光学部は、前記ライン状光束の光量分布を略均一にすることを特徴とする請求
項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記整形光学部は、回折により前記ビーム光を前記ライン状光束に整形する回折光学素
子を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記整形光学部からの前記ライン状光束を平行化させる平行化光学部を有することを特
徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記整形光学部と前記平行化光学部との間の光路中で前記ライン状光束を集束させる集
束光学部を有し、
前記走査部は、前記整形光学部と前記平行化光学部との間の光路中に設けられることを
特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記走査部は、回転軸を中心として回転しながら前記ライン状光束を透過させる回転プ
リズムを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記走査部は、回転軸を中心として回転しながら前記ライン状光束を反射させる反射ミ
ラーを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記反射ミラーは、前記ライン状光束を略９０度折り曲げて走査させることを特徴とす
る請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光源部は、同色かつ複数の前記ビーム光を供給す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照明装置。
【請求項１０】
前記光源部は、前記ビーム光であるレーザ光を供給することを特徴とする請求項１〜９
のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
互いに異なる色光を供給する複数の前記光源部を有し、
前記走査部は、前記複数の光源部からの前記色光を走査させることを特徴とする請求項
１〜１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置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、を有することを
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、照明装置及びプロジェクタ、特に、レーザ光を用いる照明装置の技術に関す
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、レーザ光を用いて画
像を表示する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。アレイレーザを用いる照明装置の技術は、例え
ば、特許文献１及び特許文献２に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４９５９４号公報
【特許文献２】特開２００３−２７０５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プロジェクタの空間光変調装置として用いられる液晶表示装置や微小ミラーアレイデバ
イスは、画像信号の１フレーム期間において画像の輝度が略一定に保たれる特性を有する
。このようないわゆるホールド型の空間光変調装置を用いる場合、動画を表示する際に生
じる動きぼけにより動画応答性が低下することがある。レーザ光源をホールド型の光変調
装置と組み合わせて用いる場合、かかる動画応答性の低下を低減可能であることが望まれ
る。また、レーザ光はコヒーレンスが高いことから、照射領域において明点及び暗点がラ
ンダムに分布するいわゆるスペックルパターンを生じさせ易い。画像を表示するために拡
大整形されたレーザ光においてスペックルを生じると、ぎらぎらとするちらつき感を観察
者へ与え、画像観賞へ悪影響を及ぼすこととなる。このため、スペックルを低減可能であ
ることも望まれる。本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、ホールド型の空間光変
調装置と併せて用いる場合に動画応答性の低下を低減でき、かつスペックルを低減するこ
とが可能な照明装置、及び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、ビーム光を供給する
光源部と、ビーム光を第１の方向に略平行なライン状光束に整形する整形光学部と、第１
の方向に略直交する第２の方向へライン状光束を走査させる走査部と、を有することを特
徴とする照明装置を提供することができる。
【０００６】
第１の方向に略平行なライン状光束を第２の方向へ走査させることにより、各瞬間にお
ける照明領域を照明対象の一部とし、かつ第２の方向についてライン状光束を１回走査さ
せる間に照明対象の全体を照明することができる。空間光変調装置を照明対象とする場合
、各瞬間において一部の画素が照明されることとなる。各瞬間において一部の画素が照明
されることで、全画素を一括して照明する場合よりも各画素に対する照明時間を短くする
ことができる。各画素に対する照明時間を短くすることで、ホールド型の空間光変調装置
と併せて照明装置を用いる場合に、動画の動きぼけを低減することが可能となる。また、
各瞬間における照明領域を小さくすることから、第１の方向及び第２の方向についてビー
ム光を拡大させる場合と比較してスペックルを目立たなくすることが可能となる。さらに
、走査部を用いてライン状光束を走査させることにより、照明対象におけるスペックルパ
ターンを変化させることも可能となる。照明対象においてさまざまなスペックルパターン
を重畳させることにより、特定のスペックルパターンの認識をさせにくくすることができ
、効果的にスペックルの低減を図れる。これにより、ホールド型の空間光変調装置と併せ
て用いる場合に動画応答性の低下を低減でき、かつスペックルを低減することが可能な照
明装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、整形光学部は、ライン状光束の光量分布を略均
一にすることが望ましい。光量分布が略均一にされたライン状光束を走査させることによ
り、略均一な光量分布の照明光を得られる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、整形光学部は、回折によりビーム光をライン状
光束に整形する回折光学素子を有することが望ましい。回折光学素子を用いることで、簡
易な構成により、照明対象の形状に合わせたレーザ光の照射領域の整形ができる。回折光
学素子を用いることで、光量分布の均一化も行うことができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、整形光学部からのライン状光束を平行化させる
平行化光学部を有することが望ましい。これにより、照明対象へ平行化された光を入射さ
せることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、整形光学部と平行化光学部との間の光路中でラ
イン状光束を集束させる集束光学部を有し、走査部は、整形光学部と平行化光学部との間
の光路中に設けられることが望ましい。ライン状光束は、整形光学部と平行化光学部との
間の光路中で一旦集束した後、拡散する。整形光学部と平行化光学部との間で集束された
ライン状光束を走査部へ入射させる構成とすることで、走査部を小型にすることが可能に
なる。これにより、走査部の駆動モータを小型化し、消費電力を低減することができる。
また、走査部及びその周辺の各部を小型にでき、コスト低減及び照明装置の小型化を図れ
る。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、走査部は、回転軸を中心として回転しながらラ
イン状光束を透過させる回転プリズムを有することが望ましい。これにより、簡易な構成
により、ライン状光束を走査させることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、走査部は、回転軸を中心として回転しながらラ
イン状光束を反射させる反射ミラーを有することが望ましい。これにより、簡易な構成に
より、ライン状光束を走査させることができる。また、反射ミラーで光路を折り曲げる構
成とすることで、照明装置の全光路にて光を直進させる場合よりも照明装置の全長を短く
することができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、反射ミラーは、ライン状光束を略９０度折り曲
げて走査させることが望ましい。これにより、照明装置をコンパクトな構成とすることが
できる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、同色かつ複数のビーム光を供給する
ことが望ましい。同色とは、互いに同一又は近似する波長領域を有することをいうものと
する。これにより、同色のビーム光の光量を増加させ、かつ、ビーム光ごとのスペックル
パターンを重畳させることでスペックルを低減できる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、ビーム光であるレーザ光を供給する
ことが望ましい。レーザ光源は、発光面積と放射角の積であるエテンデューが非常に小さ
いことを特徴とする。レーザ光は、容易に絞ることが可能であるから、動画応答性の低下
を低減可能とするまで照明対象における照射領域を十分に狭めることができる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、互いに異なる色光を供給する複数の光源部を有
し、走査部は、複数の光源部からの色光を走査させることが望ましい。走査部により複数
の色光を走査させる構成とすることで、色光ごとに走査部を設ける場合と比較して、照明
装置の部品点数を減少させ、照明装置を低コストかつ小型にすることができる。
【００１７】
さらに、本発明によれば、上記の照明装置と、照明装置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、を有す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。上記の照明装置を用いることにより、ホールド型の空間光変調装置を用いる場合に動
画応答性の低下を低減でき、かつスペックルを低減することが可能である。これにより、
動画のぼけやスペックルが低減された高品質な画像を表示可能なプロジェクタを得られる
。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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】
【００１９】
図１は、本発明の実施例１に係る照明装置１０の概略構成を示す。光源部１１には、端
面発光型の５つの半導体レーザ１２が設けられている。各半導体レーザ１２は、ビーム光
である同色のレーザ光を供給する。同色とは、互いに同一又は近似する波長領域を有する
ことをいうものとする。５つの半導体レーザ１２は、第１の方向であるＸ方向に並列され
ている。光源部１１は、同色かつ５つのレーザ光を供給する。なお、光源部１１は、半導
体レーザ１２からのレーザ光の波長を変換する波長変換素子、例えば、第二高調波発生（
Second-Harmonic Generation;SHG）素子を用いても良い。また、光源部１１としては、５
つの発光部を並列させた面発光型半導体レーザを用いても良い。さらに、光源部１１には
、半導体レーザに代えて、半導体レーザ励起固体（Diode Pumped Solid State;DPSS）レ
ーザや、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いても良い。
【００２０】
回折光学素子１３は、レーザ光を回折させることにより、レーザ光を第１の方向である
Ｘ方向に略平行なライン状光束に整形する整形光学部である。また、回折光学素子１３は
、５つのレーザ光をコリメータ１４で重畳させることにより、レーザ光の光量分布を略均
一にする。回折光学素子１３としては、例えば、計算機合成ホログラム（Computer Gener
ated Hologram;CGH）を用いることができる。整形光学部としては、回折光学素子１３に
代えて、各レーザ光を拡散及び重畳させるレンズアレイを用いても良い。コリメータ１４
は、回折光学素子１３からのライン状光束を平行化させる平行化光学部である。回折光学
素子１３は、図２に示すＸＺ平面において、５つのレーザ光によるライン状光束をコリメ
ータ１４上にて重畳させる。コリメータ１４としては、ＣＧＨ等の回折光学素子や、レン
ズを用いることができる。
【００２１】
図１に戻って、回転プリズム１５は、コリメータ１４と照明対象Ｉとの間の光路中に設
けられている。回転プリズム１５は、第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向へ
ライン状光束を走査させる走査部である。回転プリズム１５は、ＹＺ断面が正方形をなす
直方体形状を有する硝子部材を備える。回転プリズム１５は、Ｘ軸に略平行な回転軸１６
を中心として回転可能に形成されている。回転プリズム１５は、回転軸１６を中心として
回転しながらライン状光束を透過させる。
【００２２】
図３は、回転プリズム１５を回転させることによるライン状光束の変位について説明す
るものである。図３の上段に示すように、回転プリズム１５の入射面に対して略直交する
ようにライン状光束が入射する場合、回転プリズム１５は、ライン状光束を屈折させず、
直進させる。次に、図３の中段に示すように、回転プリズム１５が時計回りに回転したと
する。この場合、回転プリズム１５の入射面に対してライン状光束が斜めに入射すること
から、ライン状光束は、回転プリズム１５の入射面及び出射面で屈折作用を受ける。回転
プリズム１５は、回転プリズム１５への入射時よりもマイナスＹ側である下側にライン状
光束をシフトさせる。回転プリズム１５を時計回りに回転させることにより、ライン状光
束は、下向きに走査する。
【００２３】
次に、回転プリズム１５がさらに時計回りに回転することにより、図３の下段に示すよ
うに、図３の中段のときとは回転プリズム１５の傾きが逆の状態になったとする。この場
合、ライン状光束は、図３の中段のときとは逆向きに屈折される。回転プリズム１５は、
回転プリズム１５への入射時よりもプラスＹ側である上側にライン状光束をシフトさせる
。そして、回転プリズム１５を時計回りに回転させることにより、ライン状光束は、下向
きに走査する。回転プリズム１５のこのような回転を繰り返すことにより、ライン状光束
は、Ｙ方向への走査を繰り返す。回転プリズム１５は、例えばモータを用いて回転させる
ことができる。回転プリズム１５を用いることで、簡易な構成により、ライン状光束を走
査させることができる。
【００２４】
図４は、照明対象Ｉにおける照明領域ＡＲについて説明するものである。Ｘ方向に略平
行なライン状光束をＹ方向へ走査させることにより、各瞬間における照明領域ＡＲを照明
対象Ｉの一部とし、かつＹ方向についてライン状光束を１回走査させる間に照明対象Ｉの
全体を照明することができる。空間光変調装置を照明対象Ｉとする場合、各瞬間において
一部の画素が照明されることとなる。各瞬間において一部の画素が照明されることで、全
画素を一括して照明する場合よりも各画素に対する照明時間を短くすることができる。
【００２５】
画像信号の１フレーム期間において画像の輝度が略一定に保たれるホールド型の表示装
置の場合、ＣＲＴ等のいわゆるインパルス型の表示装置と比較して、動画を表示する際に
生じる動きぼけにより動画応答性が低下することがある。動画の動きぼけについての詳細
は、例えば、T.Kurita著「Moving Picture Quality Improvement for Hold-Type AM-LCDs
（SID 01 DIGEST,35.1）」や、特開平９−３２５７１５号公報に記載されている。ホール
ド型の空間光変調装置と併せて本発明の照明装置１０を用いる場合、各画素に対する照明
時間を短くすることで、動画の動きぼけを低減することが可能となる。
【００２６】
各画素に対する照明時間は、全画素を一括して照明する場合の８分の１以下、例えばお
よそ１０％とすることが望ましい。照明対象Ｉの幅ｍに対する照明領域ＡＲの幅ｄは、各
画素に対する照明時間が、全画素を一括して照明する場合のおよそ１０％となるように決
定することができる。全画素を一括して照明する場合の８分の１以下にまで各画素に対す
る照明時間を短縮することにより、ＣＲＴの動画応答性と同程度の動画応答性を得ること
が可能となる。
【００２７】
回転プリズム１５（図１参照。）は、照明対象Ｉである空間光変調装置への映像データ
の書き込みに同期させてライン状光束を走査させる。また、回転プリズム１５によりライ
ン状光束を走査させる位置は、空間光変調装置のうち、次の映像データが書き込まれる直
前の画素の位置とすることが望ましい。これにより、動画の動きぼけを十分低減すること
が可能となる。
【００２８】
半導体レーザ１２は、発光面積と放射角の積であるエテンデューが非常に小さいことを
特徴とする。レーザ光は、容易に絞ることが可能であるから、全画素を一括して照明する
場合のおよそ１０％にまで各画素の照明時間を短縮するように、照明対象Ｉにおける照明
領域ＡＲを狭めることが十分可能である。レーザ光を用いる場合、一部のレーザ光を遮る
スリット等を用いること無く照明領域を十分に狭めることができるため、光利用効率の低
下を低減し、消費電力を低減することができる。また、光源部１１の高速点滅を行うこと
無く、照明対象Ｉを間欠照明する場合と同様の効果を得ることも可能となる。
【００２９】
また、各瞬間における照明領域を小さくすることにより、Ｘ方向及びＹ方向についてレ
ーザ光を拡大させる場合と比較してスペックルを目立たなくすることが可能となる。さら
に、回転プリズム１５を用いてライン状光束を走査させることにより、照明対象Ｉにおけ
るスペックルパターンを変化させることも可能となる。照明対象Ｉにおいてさまざまなス
ペックルパターンを重畳させることにより、特定のスペックルパターンの認識をさせにく
くすることができ、効果的にスペックルの低減を図れる。これにより、ホールド型の空間
光変調装置と併せて用いる場合に動画応答性の低下を低減でき、かつスペックルを低減す
ることができるという効果を奏する。
【００３０】
なお、光源部１１は、５つの半導体レーザ１２をＸ方向に並列させる構成に限られない
。複数の半導体レーザ１２を並列させる構成であれば良い。また、Ｘ方向のみならず、Ｙ
方向について半導体レーザ１２を並列させる構成であっても良い。この場合、照明装置１
０は、第１の方向であるＹ方向に略平行なライン状光束を第２の方向であるＸ方向へ走査
させる構成とすることができる。さらに、光源部１１は、Ｘ方向及びＹ方向について半導
体レーザ１２をアレイ状に並列させる構成であっても良い。この場合、回折光学素子１３
は、Ｘ方向及びＹ方向についてアレイ状に並列する複数のレーザ光をライン状光束に整形
させる構成とすることができる。走査部としては、回転プリズム１５に限られず、音響光
学素子（ＡＯＣ）や、以下の変形例２等にて説明する反射ミラーを用いても良い。
【００３１】
図５は、本実施例の変形例１に係る照明装置２０の概略構成を示す。本変形例の照明装
置２０は、集束光学部により、整形光学部と平行化光学部との間の光路中でライン状光束
を集束させることを特徴とする。回折光学素子１３の出射側には、コリメータ２６及び集
束光学部２７が設けられている。走査部である回転プリズム２５は、整形光学部である回
折光学素子１３と平行化光学部であるコリメータ２４との間の光路中であって、集束光学
部２７及びコリメータ２４の間に設けられている。
【００３２】
回折光学素子１３は、５つのレーザ光をコリメータ２６で重畳させる。コリメータ２６
は、回折光学素子１３からのライン状光束を平行化させる。集束光学部２７は、回転プリ
ズム２５の位置又はその近傍においてライン状光束を集束させる。コリメータ２６及び集
束光学部２７としては、ＣＧＨ等の回折光学素子や、レンズを用いることができる。回転
プリズム２５は、第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向へライン状光束を走査
させる。回転プリズム２５は、回転軸１６を中心として回転しながらライン状光束を透過
させる。
【００３３】
回転プリズム２５の位置又はその近傍において集束されたライン状光束はその後拡散す
ることにより、照明対象Ｉの幅にまで引き伸ばされる。照明対象Ｉの幅にまで引き伸ばさ
れたライン状光束は、コリメータ２４で平行化された後照明対象Ｉへ入射する。集束光学
部２７とコリメータ２４との間で集束されたライン状光束を回転プリズム２５へ入射させ
る構成とすることで、照明対象Ｉと略同じ幅のライン状光束を回転プリズムへ入射させる
場合と比較して、回転プリズム２５を小型にすることが可能になる。これにより、回転プ
リズム２５の駆動モータを小型化し、消費電力を低減することができる。また、回転プリ
ズム２５及びその周辺の各部を小型にでき、コスト低減及び照明装置２０の小型化を図れ
る。
【００３４】
図６は、本実施例の変形例２に係る照明装置３０の概略構成を示す。本変形例の照明装
置３０は、回転プリズムに代えて、ライン状光束を走査させる反射ミラー３５を有するこ
とを特徴とする。反射ミラー３５は、第１の方向に略平行な回転軸３６を中心として回転
しながらライン状光束を反射させる。反射ミラー３５は、第１の方向に略直交する第２の
方向へライン状光束を走査させる走査部である。反射ミラー３５は、平行平板である基板
に高反射性部材をコーティングすることにより形成できる。反射ミラー３５で光路が折り
曲げられるため、本変形例の照明装置３０は、反射ミラー３５から見て光源部１１側に設
けられた照明対象Ｉへ光を出射させる。
【００３５】
回転軸３６を中心として反射ミラー３５を図中の矢印方向へ回転させることにより、照
明対象Ｉにおいてライン状光束を下向きに移動させることができる。ライン状光束が照明
対象Ｉの下端部に到達した次の瞬間、反射ミラー３５を矢印とは逆方向へ回転させること
により、ライン状光束を照明対象Ｉの上端部に移動させる。そして、反射ミラー３５は、
再び矢印方向へ回転することで、ライン状光束を下向きに移動させる。このように、反射
ミラー３５は、第２の方向について特定の向き、例えば下方向へライン状光束を走査させ
るフライバック走査を繰り返す。この他、反射ミラー３５は、ライン状光束を上下に往復
走査させるように、往復回転を繰り返すこととしても良い。このようにして、照明対象Ｉ
にてライン状光束を走査させることができる。
【００３６】
反射ミラー３５を用いることにより、簡易な構成により、ライン状光束を走査させるこ
とができる。また、反射ミラー３５にて光路を折り曲げる構成とすることで、照明装置の
全光路にて光を直進させる場合よりも照明装置３０の全長を短くすることができる。なお
、反射ミラー３５に代えて、回転軸を中心として複数のミラー片を回転させるポリゴンミ
ラーを用いても良い。また、図７に示す照明装置４０のように、集束光学部２７により、
反射ミラー４５の位置又はその近傍においてライン状光束を集束させることとしても良い
。反射ミラー４５は、集束光学部２７とコリメータ２４との間の光路中に設けられる。反
射ミラー４５は、第１の方向に略平行な回転軸４６を中心として回転しながらライン状光
束を反射させる。
【００３７】
反射ミラー４５の位置又はその近傍において集束されたライン状光束はその後拡散する
ことにより、照明対象Ｉの幅にまで引き伸ばされる。照明対象Ｉの幅にまで引き伸ばされ
たライン状光束は、コリメータ２４で平行化された後照明対象Ｉへ入射する。集束光学部
２７とコリメータ２４との間で集束されたライン状光束を反射ミラー４５へ入射させる構
成とすることで、反射ミラー４５を小型にすることが可能になる。これにより、反射ミラ
ー４５の動作応答性を大幅に改善でき、駆動モータの小型化、及び消費電力の低減を図れ
る。また、反射ミラー４５及びその周辺の各部を小型にでき、コスト低減及び照明装置４
０の小型化を図れる。
【００３８】
さらに、図８に示す照明装置５０のように、反射ミラー４５により、ライン状光束を略
９０度折り曲げて走査させる構成としても良い。反射ミラー４５は、集束光学部２７から
の光を略９０度折り曲げる方向を中心としてライン状光束を走査させる。かかる構成によ
り、照明装置５０をコンパクトな構成とすることができる。
【実施例２】
【００３９】
図９は、本発明の実施例２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９６に光を供給し、スクリーン９６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、上記実施例１に係る照明装置１０と同様に構成された各色光用照
明装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを備えることを特徴とする。
【００４０】
赤色光（以下、「Ｒ光」という。）用照明装置１０Ｒに設けられたＲ光用光源部１１Ｒ
は、Ｒ光を供給する。緑色光（以下、「Ｇ光」という。）用照明装置１０Ｇに設けられた
Ｇ光用光源部１１Ｇは、Ｇ光を供給する。青色光（以下、「Ｂ光」という。）用照明装置
１０Ｂに設けられたＢ光用光源部１１Ｂは、Ｂ光を供給する。プロジェクタ１００は、互
いに異なる色光であるＲ光、Ｇ光、Ｂ光を供給する複数の光源部１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ
を有する。
【００４１】
Ｒ光用照明装置１０Ｒは、照明対象であるＲ光用空間光変調装置９０ＲへＲ光を供給す
る。Ｒ光用空間光変調装置９０Ｒは、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９０Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロス
ダイクロイックプリズム９２に入射する。Ｇ光用照明装置１０Ｇは、照明対象であるＧ光
用空間光変調装置９０ＧへＧ光を供給する。Ｇ光用空間光変調装置９０Ｇは、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９０Ｇで変調さ
れたＧ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム９２に入射する。Ｂ光用
照明装置１０Ｂは、照明対象であるＢ光用空間光変調装置９０ＢへＢ光を供給する。Ｂ光
用空間光変調装置９０Ｂは、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９０Ｂで変調されたＢ光は、色合成光学系であるクロスダイクロ
イックプリズム９２に入射する。
【００４２】
クロスダイクロイックプリズム９２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９２ａ、９２ｂを有する。第１ダイクロイック膜９２ａ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９２ｂ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９２は、各空間光変調装置９０
Ｒ、９０Ｇ、９０Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写光学系９
４は、クロスダイクロイックプリズム９２で合成された光をスクリーン９６に投写する。
【００４３】
プロジェクタ１００は、上記実施例１の照明装置１０と同様に構成された各色光用照明
装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを有することから、ホールド型の各空間光変調装置９０Ｒ、
９０Ｇ、９０Ｂを用いても動画応答性の低下を低減でき、かつスペックルを低減すること
が可能である。これにより、動画のぼけやスペックルが低減された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。プロジェクタ１００は、上記実施例１の照明装置１
０を用いる他、上記実施例１で説明した他の照明装置を用いることとしても同様の効果を
得ることができる。
【００４４】
なお、各光源部１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂを離して設ける構成に限られず、図１０に示す
プロジェクタ１１０のように、各光源部１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂを一体として設ける構成
としても良い。回折光学素子１０３は、各光源部１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの出射側に設け
られている。Ｒ光用光源部１１ＲからのＲ光は、回折光学素子１０３を透過した後、反射
部１０６で光路を略９０度折り曲げられた後、Ｒ光用コリメータ１０４Ｒへ入射する。Ｒ
光用コリメータ１０４ＲからのＲ光は、２つの反射部１０６を経てＲ光用回転プリズム１
０５Ｒへ入射する。Ｒ光用回転プリズム１０５Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置９０ＲにてＲ
光を走査させる。Ｒ光用回転プリズム１０５Ｒは、反射部１０６及びＲ光用空間光変調装
置９０Ｒの間の他、２つの反射部１０６の間や、Ｒ光用コリメータ１０４Ｒと反射部１０
６の間等、いずれの位置に設置することとしても良い。
【００４５】
Ｇ光用光源部１１ＧからのＧ光は、回折光学素子１０３を透過した後直進し、Ｇ光用コ
リメータ１０４Ｇへ入射する。Ｇ光用コリメータ１０４ＧからのＧ光は、Ｇ光用回転プリ
ズム１０５Ｇへ入射する。Ｇ光用回転プリズム１０５Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置９０Ｇ
にてＧ光を走査させる。Ｂ光用光源部１１ＲからのＢ光は、回折光学素子１０３を透過し
た後、反射部１０６で光路を略９０度折り曲げられた後、Ｂ光用コリメータ１０４Ｂへ入
射する。Ｂ光用コリメータ１０４ＢからのＢ光は、２つの反射部１０６を経てＢ光用回転
プリズム１０５Ｂへ入射する。Ｂ光用回転プリズム１０５Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置９
０ＢにてＢ光を走査させる。Ｂ光用回転プリズム１０５Ｂは、反射部１０６及びＢ光用空
間光変調装置９０Ｂの間の他、２つの反射部１０６の間や、Ｂ光用コリメータ１０４Ｂと
反射部１０６の間等、いずれの位置に設置することとしても良い。
【００４６】
さらに、図１１に示すプロジェクタ１２０のように、回折光学素子１０３からの各色光
を一つの回転プリズム１１５により走査させることとしても良い。回転プリズム１１５は
、複数の光源部１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂからの色光を走査させる走査部である。回転プリ
ズム１１５は、回折光学素子１０３の出射側に設けられている。回転プリズム１１５を透
過したＲ光は、反射部１０６で光路を略９０度折り曲げられた後、Ｒ光用コリメータ１０
４Ｒへ入射する。Ｒ光用コリメータ１０４ＲからのＲ光は、２つの反射部１０６を経てＲ
光用空間光変調装置９０Ｒへ入射する。
【００４７】
回転プリズム１１５を透過したＧ光は、そのまま直進し、Ｇ光用コリメータ１０４Ｇへ
入射する。Ｇ光用コリメータ１０４ＧからのＧ光は、Ｇ光用空間光変調装置９０Ｇへ入射
する。回転プリズム１１５を透過したＢ光は、反射部１０６で光路を略９０度折り曲げら
れた後、Ｂ光用コリメータ１０４Ｂへ入射する。Ｂ光用コリメータ１０４ＢからのＢ光は
、２つの反射部１０６を経てＢ光用空間光変調装置９０Ｂへ入射する。回転プリズム１１
５により複数の色光を走査させる構成とすることで、色光ごとに回転プリズムを設ける場
合と比較して、プロジェクタ１２０の部品点数を減少させ、プロジェクタ１２０を低コス
トかつ小型にすることができる。
【００４８】
なお、Ｒ光用コリメータ１０４Ｒは、図１１に示す２つの反射部１０６の間に設ける場
合に限られない。Ｒ光用空間光変調装置９０Ｒにおいてライン状光束を正しく走査可能で
あれば、Ｒ光用コリメータ１０４Ｒは、回転プリズム１１５及びＲ光用空間光変調装置９
０Ｒの間の光路中のいずれの位置に設置することとしても良い。Ｂ光用コリメータ１０４
Ｂについても同様に、回転プリズム１１５及びＢ光用空間光変調装置９０Ｂの間の光路中
のいずれの位置に設置することとしても良い。
【００４９】
さらに、図１２に示すプロジェクタ１３０のように、回折光学素子１０３からの各色光
を一つの反射ミラー１３５により走査させることとしても良い。プロジェクタ１３０に設
けられた回折光学素子１０３は、各光源部１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの出射側に設けられて
いる。コリメータ１０４は、回折光学素子１０３を出射した各色光を平行化する。コリメ
ータ１０４を透過した各色光は、反射ミラー１３５へ入射する。
【００５０】
図１３は、図１２の紙面に略垂直な平面におけるＲ光の光路について説明するものであ
る。Ｒ光用光源部１１ＲからのＲ光は、回折光学素子１０３及びコリメータ１０４を透過
した後、反射ミラー１３５によりそれまでとは逆向きに光路を折り曲げられる。反射ミラ
ー１３５を反射したＲ光は、反射部１０６へ入射する。図１２に戻って、反射ミラー１３
５からのＲ光は、３つの反射部１０６を経てＲ光用空間光変調装置９０Ｒへ入射する。Ｂ
光用光源部１１ＢからのＢ光についても、Ｒ光と同様の光路を経てＢ光用空間光変調装置
９０Ｂへ入射する。
【００５１】
図１４は、図１２の紙面に略垂直な平面におけるＧ光の光路について説明するものであ
る。Ｇ光用光源部１１ＧからのＧ光は、回折光学素子１０３及びコリメータ１０４を透過
した後、反射ミラー１３５によりそれまでとは逆向きに光路を折り曲げられる。反射ミラ
ー１３５を反射したＧ光は、２つの反射部１０６Ｇでの反射によりさらに行き来を繰り返
す。２つの反射部１０６Ｇを経たＧ光は、Ｇ光用空間光変調装置９０Ｇへ入射する。２つ
の反射部１０６Ｇは、Ｒ光、Ｂ光との光路長の差を調整するために設けられている。
【００５２】
かかる構成により、一つの反射ミラー１３５を用いて各色光のライン状光束を走査させ
ることができる。反射ミラー１３５により複数の色光を走査させる構成とすることで、色
光ごとに反射ミラーを設ける場合と比較して、プロジェクタ１３０の部品点数を減少させ
、プロジェクタ１３０を低コストかつ小型にすることができる。プロジェクタ１３０は、
上記実施例１の照明装置３０（図６参照。）と同様の構成を用いる他、上記実施例１で説
明した他の照明装置と同様の構成を用いることとしても同様の効果を得ることができる。
例えば、図８の照明装置５０と同様の構成を用いる場合、反射ミラー１３５により各色光
を略９０度折り曲げる構成とすることができる。
【００５３】
本実施例の各プロジェクタは、３つの透過型液晶表示装置を設けた、いわゆる３板式の
プロジェクタに限らず、例えば、一つの透過型液晶表示装置を設けたプロジェクタや、反
射型液晶表示装置を用いたプロジェクタとしても良い。また、各色光用空間光変調装置９
０Ｒ、９０Ｇ、９０Ｂは、液晶表示装置の他、微小なミラーを駆動させる微小ミラーアレ
イデバイスとしても良い。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としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明に係る照明装置は、レーザ光を用いて画像を表示するプロジェク
タの照明装置として適している。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図２】光源部からコリメータまでの各部の平面構成を示す図。
【図３】回転プリズムを用いたライン状光束の変位について説明する図。
【図４】照明対象における照明領域について説明する図。
【図５】実施例１の変形例１に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図６】実施例１の変形例２に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図７】反射ミラーの位置又はその近傍でライン状光束を集束させる構成を示す図。
【図８】反射ミラーによりライン状光束を略９０度折り曲げる構成を示す図。
【図９】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１０】各光源部を一体として設ける構成を示す図。
【図１１】各色光を一つの回転プリズムにより走査させる構成を示す図。
【図１２】各色光を一つの反射ミラーにより走査させる構成を示す図。
【図１３】Ｒ光の光路について説明する図。
【図１４】Ｇ光の光路について説明する図。
【符号の説明】
【００５６】
１０  照明装置、１１  光源部、１２  半導体レーザ、１３  回折光学素子、１４  コ
リメータ、１５  回転プリズム、１６  回転軸、Ｉ  照明対象、ＡＲ  照明領域、２０  
照明装置、２４  コリメータ、２５  回転プリズム、２６  コリメータ、２７  集束光学
部、３０  照明装置、３５  反射ミラー、３６  回転軸、４０  照明装置、４５  反射ミ
ラー、４６  回転軸、５０  照明装置、１００  プロジェクタ、１０Ｒ  Ｒ光用照明装置
、１０Ｇ  Ｇ光用照明装置、１０Ｂ  Ｂ光用照明装置、１１Ｒ  Ｒ光用光源部、１１Ｇ  
Ｇ光用光源部、１１Ｂ  Ｂ光用光源部、９０Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、９０Ｇ  Ｇ光用
空間光変調装置、９０Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、９２  クロスダイクロイックプリズム
、９２ａ  第１ダイクロイック膜、９２ｂ  第２ダイクロイック膜、９４  投写光学系、
９６  スクリーン、１１０  プロジェクタ、１０３  回折光学素子、１０４Ｒ  Ｒ光用コ
リメータ、１０４Ｇ  Ｇ光用コリメータ、１０４Ｂ  Ｂ光用コリメータ、１０５Ｒ  Ｒ光
用回転プリズム、１０５Ｇ  Ｇ光用回転プリズム、１０５Ｂ  Ｂ光用回転プリズム、１０
６  反射部、１２０  プロジェクタ、１１５  回転プリズム、１３０  プロジェクタ、１
０６Ｇ  反射部、１３５  反射ミラー
【図１】
2007178727.tif 000003
【図２】
2007178727.tif 000004
【図３】
2007178727.tif 000005
【図４】
2007178727.tif 000006
【図５】
2007178727.tif 000007
【図６】
2007178727.tif 000008
【図７】
2007178727.tif 000009
【図８】
2007178727.tif 000010
【図９】
2007178727.tif 000011
【図１０】
2007178727.tif 000012
【図１１】
2007178727.tif 000013
【図１２】
2007178727.tif 000014
【図１３】
2007178727.tif 000015
【図１４】
2007178727.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月13日(2007.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
次に、回転プリズム１５がさらに時計回りに回転することにより、図３の下段に示すように、図３の中段のときとは回転プリズム１５の傾きが逆の状態になったとする。この場合、ライン状光束は、図３の中段のときとは逆向きに屈折される。回転プリズム１５は、回転プリズム１５への入射時よりもプラスＹ側である上側にライン状光束をシフトさせる。そして、回転プリズム１５を時計回りに回転させることにより、ライン状光束は、上向きに走査する。回転プリズム１５のこのような回転を繰り返すことにより、ライン状光束は、Ｙ方向への走査を繰り返す。回転プリズム１５は、例えばモータを用いて回転させることができる。回転プリズム１５を用いることで、簡易な構成により、ライン状光束を走査させることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
Ｇ光用光源部１１ＧからのＧ光は、回折光学素子１０３を透過した後直進し、Ｇ光用コリメータ１０４Ｇへ入射する。Ｇ光用コリメータ１０４ＧからのＧ光は、Ｇ光用回転プリズム１０５Ｇへ入射する。Ｇ光用回転プリズム１０５Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置９０ＧにてＧ光を走査させる。Ｂ光用光源部１１BからのＢ光は、回折光学素子１０３を透過した後、反射部１０６で光路を略９０度折り曲げられた後、Ｂ光用コリメータ１０４Ｂへ入射する。Ｂ光用コリメータ１０４ＢからのＢ光は、２つの反射部１０６を経てＢ光用回転プリズム１０５Ｂへ入射する。Ｂ光用回転プリズム１０５Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置９０ＢにてＢ光を走査させる。Ｂ光用回転プリズム１０５Ｂは、反射部１０６及びＢ光用空間光変調装置９０Ｂの間の他、２つの反射部１０６の間や、Ｂ光用コリメータ１０４Ｂと反射部１０６の間等、いずれの位置に設置することとしても良い。