(57)【要約】【課題】低コストおよび簡単な構成でスペックルノイズを低減させることができる光質変更器および投射装置を提供することを目的とする。【解決手段】レーザーダイオード光源２からの光をスクリーン７に投射するプロジェクション装置１に搭載される光質変更器３であって、光がレーザーダイオード光源２側から入射されると共に、光をスクリーン７側に出射させるシングルモード光ファイバ２１、２２、２３を有し、シングルモード光ファイバ２１、２２、２３は、光が入射される入射部２４と、入射部２４よりも小さな断面積の狭小部２６と、光を出射する出射部３１とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を対象物に投射する投射装置に搭載される光質変更器であって、
前記光が前記光源側から入射されると共に、前記光を前記対象物側に出射させる導光路を有し、
前記導光路は、前記光が入射される入射部と、該入射部よりも小さな断面積の狭小部と、前記光を出射する出射部とを有していることを特徴とする光質変更器。
【請求項２】
前記導光路は、前記狭小部と前記入射部との間に配置された入射側傾斜部、及び、前記狭小部と前記出射部との間に配置された出射側傾斜部を有し、
前記入射側傾斜部は、前記入射部の導光路周面から前記狭小部の導光路周面にかけて、前記導光路の軸芯方向に対して傾斜された傾斜面により断面積が減少しており、前記出射側傾斜部は、前記狭小部の導光路周面から前記出射部の導光路周面にかけて、前記導光路の軸芯方向に対して傾斜された傾斜面により断面積が増加していることを特徴とする請求項１に記載の光質変更器。
【請求項３】
前記狭小部は、前記導光路を溶融延伸することにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光質変更器。
【請求項４】
前記導光路は、光ファイバであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の光質変更器。
【請求項５】
前記導光路は、
複数の前記光源から複数の前記光が入射される複数の光ファイバ同士を結合することにより複数の前記光を一つの光に合波する合波部を前記狭小部として有していることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の光質変更器。
【請求項６】
前記光源から前記光ファイバに入射される光は、それぞれ青色、緑色、赤色の三原色であることを特徴とする請求項５に記載の光質変更器。
【請求項７】
前記光ファイバは、シングルモードであることを特徴とする請求項４ないし６の何れか１項に記載の光質変更器。
【請求項８】
前記投射装置がプロジェクション装置であることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の光質変更器。
【請求項９】
請求項１ないし７の何れか１項に記載の光質変更器を有することを特徴とする投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を対象物に投射する投射装置に搭載される光質変更器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スクリーンなどの対象物に光源からの光を投射して映像を表示するプロジェクタ等の投射装置が広く知られている。近年、この光源には、色再現範囲を広くすることができる、エネルギー変換効率が高い（省エネルギー）等の利点から半導体レーザ等のレーザ光源が採用されだしている。
【０００３】
しかしながら、レーザ光源は、高いコヒーレンス（可干渉性）を有しているため、レーザ光源を投射装置の光源に用いた場合、スクリーンに投射した映像・画像がぎらついて見えたり、明暗の斑点模様のように見えたりする現象（スペックルノイズ）が発生する。このスペックルノイズは、スクリーン等の対象物で拡散された光が同位相で重なると光の干渉によって強め合い強度が高くなったり、拡散された光の位相が１／２波長ずれて重なると弱め合い強度が低くなったりすることによって発生する。このような、スペックルノイズは、映像・画像の画質を低下させるとともに、視認者にとって不快感を与える原因となっている。
【０００４】
このスペックルノイズを解消するために、特許文献１に挙げたディスプレイ装置のように、光が拡散するスクリーンを振動させる手法がある。同様に、特許文献２に挙げたヘッドアップディスプレイのように、圧電素子によりスクリーンを振動させてスペックルノイズを低減させるものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６０７４５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３９９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スクリーンなどの対象物を振動させる手法では、スクリーン側辺に振動装置等を設置する必要が生じることから、構成が複雑になり、システムコストの増加を招いてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、低コストおよび簡単な構成でスペックルノイズを低減させることができる光質変更器および投射装置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】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、光源からの光を対象物に投射する投射装置に搭載される光質変更器であって、前記光が前記光源側から入射されると共に、前記光を前記対象物側に出射させる導光路を有し、前記導光路は、前記光が入射される入射部と、該入射部よりも小さな断面積の狭小部と、前記光を出射する出射部とを有するものである。
【０００９】
上記の構成によれば、光源から導光路の入射部に入射された光は、入射部よりも小さな断面積の狭小部を通過して出射部から対象物に投射されることになる。これによれば、スクリーン等の対象物に投射した光のぎらつきや、明暗の斑点模様の原因となるスペックルノイズを低減することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記発明に係る光質変更器であって、前記導光路は、前記狭小部と前記入射部との間に配置された入射側傾斜部、及び、前記狭小部と前記出射部との間に配置された出射側傾斜部を有し、前記入射側傾斜部は、前記入射部の導光路周面から前記狭小部の導光路周面にかけて、前記導光路の軸芯方向に対して傾斜された傾斜面により断面積が減少しており、前記出射側傾斜部は、前記狭小部の導光路周面から前記出射部の導光路周面にかけて、前記導光路の軸芯方向に対して傾斜された傾斜面により断面積が増加している。
【００１１】
上記の構成によれば、導光路の狭小部と入射部との間に、入射部の導光路周面から狭小部の導光路周面にかけて導光路の軸芯方向に対して傾斜された傾斜面により断面積が減少している入射側傾斜部、及び、狭小部と出射部との間に、狭小部の導光路周面から出射部の導光路周面にかけて導光路の軸芯方向に対して傾斜された傾斜面により断面積が増加している出射側傾斜部を有している。そして、光源から導光路の入射部に入射された光は、入射側傾斜部・狭小部・出射側傾斜部を通過して出射部から対象物に投射されることになる。これによれば、スクリーン等の対象物に投射した光のぎらつきや、明暗の斑点模様の原因となるスペックルノイズをより低減することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記発明に係る光質変更器であって、前記狭小部は、前記導光路を溶融延伸することにより形成されている。
【００１３】
上記の構成によれば、加熱して溶融させて延伸することによって狭小部を形成することができる。これによれば、比較的簡単な方法で導光路に狭小部を形成することができる。
【００１４】
また、本発明は、上記発明に係る光質変更器であって、前記導光路を、光ファイバとしている。
【００１５】
上記の構成によれば、導光路を光ファイバにすることにより、光質変更器を製造し易くすることができる。
【００１６】
また、本発明は、上記発明に係る光質変更器であって、前記導光路は、複数の前記光源から複数の前記光が入射される複数の光ファイバ同士を結合することにより複数の前記光を一つの光に合波する合波部を前記狭小部として有している。
【００１７】
上記の構成によれば、複数の前記光を一つの光に合波するために光ファイバ同士を結合する箇所を狭小部とすることができる。これによれば、光の合波機能を有する光質変更器においてもスペックルノイズを低減させることができる。
【００１８】
また、本発明は、上記発明に係る光質変更器であって、前記光源から前記光ファイバに入射される光は、それぞれ青色、緑色、赤色の三原色である。
【００１９】
上記の構成によれば、青色、緑色、赤色の三原色を組み合わせた光をスクリーン等の対象物に投射した場合でも光のぎらつきや、明暗の斑点模様の原因となるスペックルノイズを低減させることができる。
【００２０】
また、本発明は、上記発明に係る光質変更器であって、前記光ファイバは、シングルモードである。
【００２１】
上記の構成によれば、導光路に使用する光ファイバを、通常であればスペックルノイズの出やすいシングルモードにしたとしても、スペックルノイズを低減することができる。
【００２２】
また、本発明は、上記発明に係る光質変更器であって、前記投射装置がプロジェクション装置である。
【００２３】
上記の構成によれば、本発明に係る光質変更器をプロジェクション装置に搭載してスペックルノイズを低減させることができる。
【００２４】
また、本発明は、上記発明に係る光質変更器を有する投射装置である。
【００２５】
上記の構成によれば、スクリーン等の対象物に投射した光のぎらつきや、明暗の斑点模様の原因となるスペックルノイズを低減した投射装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、低コストおよび簡単な構成でスペックルノイズを低減させることができる光質変更器および投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１に係る光質変更器の概略説明図である。
【図２】実施形態１に係る光質変更器を使用したプロジェクション装置の説明図である。
【図３】実施形態１に係る光質変更器の説明図および断面図である。
【図４】実施形態２に係る光質変更器の説明図および断面図である。
【図５】実施形態３に係る光質変更器の説明図および断面図である。
【図６】実施例に係る光質変更器を使用したプロジェクション装置の説明図である。
【図７】実施例１に係る光質変更器の説明図である。
【図８】実施例２に係る光質変更器の説明図である。
【図９】実施例３に係る光質変更器の説明図である。
【図１０】実施例４に係る光質変更器の説明図である。
【図１１】実施例５に係る光質変更器の説明図である。
【図１２】実施例６に係る光質変更器の説明図である。
【図１３】比較例に係る光ファイバを使用したプロジェクション装置の説明図である。
【図１４】比較例１に係る光ファイバの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（実施形態１）
以下、図面を参照しつつ、本願発明の実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の光質変更器３は、投射装置の一種であるプロジェクション装置１に搭載されている。プロジェクション装置としては、ヘッドマウントディスプレイ、ピコプロジェクタ（手のひらサイズのプロジェクタ）、ヘッドアップディスプレイなどを例示することができる。なお、以後の説明においては、光質変更器３がプロジェクション装置１に搭載された場合について説明するが、これに限定されるものではなく、他の投射装置に搭載されていてもよい。投射装置としては、光ポインタ、照明、イルミネーションなどを例示することができる。
【００２９】
（プロジェクション装置１）
プロジェクション装置１は、スクリーン７（対象物）に画像・映像を投射する機能を備えている。プロジェクション装置１は、光を対象物に投射するように形成されている。具体的には、プロジェクション装置１は、上記の光を出射するレーザーダイオード光源２、光質変更器３、ビーム成形レンズ４、ＭＥＭＳ共振ミラー５、及び、これらを収容する筐体６を備えている。ここで、対象物は、光を一部または全部を反射できるものであればよく、壁や布などの平面物だけでなく立体物であってもよいし、水などの透明や半透明の液体であってもよい。なお、以降の説明においては、対象物としてスクリーン７を用いて説明する。
【００３０】
（レーザーダイオード光源２）
レーザーダイオード光源２は、青色光を出射するレーザーダイオード光源ユニット１１、緑色光を出射するレーザーダイオード光源ユニット１２、赤色光を出射するレーザーダイオード光源ユニット１３、及び、レーザーダイオード光源ユニット１１〜１３を駆動する制御回路１４を備えており、図示しない映像信号発生回路から出力される映像信号に基づいて、レーザーダイオード光源ユニット１１〜１３から青色、緑色、赤色の光を出射する。なお、レーザーダイオード光源２は、指向性を有する１つ以上の光源であればよい。
【００３１】
（光質変更器３）
光質変更器３は、光がレーザーダイオード光源２（光源）側から入射されると共に、光をスクリーン７（対象物）側に出射させる光ファイバからなるシングルモード光ファイバ２１、２２、２３（導光路）を有している。導光路としてのシングルモード光ファイバ２１、２２、２３は、光が入射される入射部２４と、入射部２４よりも小さな断面積の狭小部２６と、光を出射する出射部３１とを有している。
【００３２】
具体的には、光質変更器３は、図３に示すように、それぞれコア２８とコア２８の周囲に形成されたクラッド２９からなる３本のシングルモード光ファイバ２１、２２、２３（導光路）が互いに並行に配列されており、後述する合波部２５において３本のシングルモード光ファイバ２１、２２、２３が一括で溶融延伸されている。尚、シングルモード光ファイバ２１、２２、２３は、合波部２５において光ファイバ軸芯方向に直交する断面方向から見て互いに並行に配列されていればよい。
【００３３】
ここで、光質変更器とは、入射された光を当該光質変更器を介することでその光の性質を変えて出射するものをいい、例えば、複数の波長の異なる光を合波する合波器や、多波長の光を分波する分波器などが挙げられる。また、光の通り道としての導光路には、光ファイバが使用される。また、光ファイバには、シングルモード光ファイバ、及び、マルチモード光ファイバが含まれるが、本実施形態では、シングルモード光ファイバを使用している。なお、シングルモード光ファイバとは、標準的なシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）、分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）の他、分散シフト光ファイバ（ＤＳＦ）、偏波保持光ファイバ（ＰＭＦ）など、コア２８を伝搬する光のモードが１つのみの光ファイバである。なお、本実施形態では、導光路に光ファイバを使用しているが、これに限らず、コアとクラッドを有する導光体を使用することができる。
【００３４】
また、シングルモード光ファイバ２１、２２、２３は、光が入出射されるポートを有している。具体的には、シングルモード光ファイバ２１は、レーザーダイオード光源ユニット１１からの光が入射される入射ポート２１ａと、光が出射される出射ポート２１ｂとを有している。同様に、シングルモード光ファイバ２２は、レーザーダイオード光源ユニット１２からの光が入射される入射ポート２２ａと、光が出射される出射ポート２２ｂとを有している。また、シングルモード光ファイバ２３は、レーザーダイオード光源ユニット１３からの光が入射される入射ポート２３ａと、光が出射される出射ポート２３ｂとを有している。なお、出射ポート２２ｂ及び出射ポート２３ｂは、終端部３０により、無反射処理が施されており、入射ポート２１ａ、２２ａ、２３ａから入射された光は、出射ポート２１ｂから出射される。
【００３５】
また、光質変更器３を構成するシングルモード光ファイバ２１、２２、２３は、入射ポート２１ａ、２２ａ、２３ａにより入射された光を受け入れる入射部２４（図３のＡ−Ａ断面図参照）と、入射部２４の断面積よりも小さな断面積の合波部２５（図３のＢ−Ｂ断面図参照）と、光を出射ポート２１ｂを介して出射する出射部３１を有している。なお、合波部２５において最も断面積が小さい箇所を狭小部２６としている。ここで、入射部２４の断面積とは、例えば、図３のＡ−Ａ断面図に示されたシングルモード光ファイバ２１、２２、２３のそれぞれの断面の断面積の合計値を意味する。また、狭小部とは、光質変更器において入射部における断面積よりも小さな断面積を有する箇所をいう。
【００３６】
また、本実施形態では、入射部２４、狭小部２６、及び、出射部３１の断面形状は円形状をしているが（図３参照）、入射部２４、狭小部２６、及び、出射部３１の断面形状は矩形状でも多角形状でもよく、楕円状やＤ型形状でもよい。
【００３７】
更に、シングルモード光ファイバ２１、２２、２３は、合波部２５において、狭小部２６と入射部２４との間に形成された入射側傾斜部２７を有し、入射側傾斜部２７は、入射部２４の光ファイバ外周面２４ａ（入射部の導光路周面）から狭小部２６の光ファイバ外周面２６ａ（狭小部の導光路周面）にかけて、光ファイバの軸芯方向Ｚに対して傾斜された傾斜面により断面積が減少されるように形成されている。
【００３８】
また、シングルモード光ファイバ２１、２２、２３は、合波部２５において、狭小部２６と出射部３１との間に形成された出射側傾斜部３２を有し、出射側傾斜部３２は、狭小部２６の光ファイバ外周面２６ａ（狭小部の導光路周面）から出射部３１の光ファイバ外周面３１ａ（出射部の導光路周面）にかけて、光ファイバの軸芯方向Ｚに対して傾斜された傾斜面により断面積が増加されるように形成されている。
【００３９】
そして、レーザーダイオード光源ユニット１１〜１３から、シングルモード光ファイバ２１、２２、２３の夫々の入射ポート２１ａ、２２ａ、２３ａに入射された青色、緑色、赤色の３色の光は、入射部２４を通り合波部２５において合波され、出射部３１を通って出射ポート２１ｂから合波光が出射される。なお、出射ポート２２ｂ、２３ｂは、終端部３０において無反射処理が施されていることにより、入射ポート２１ａ、２２ａ、２３ａへの光の反射を防止している。
【００４０】
ここで、本実施形態の場合、赤色の光とは、波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲となる光である。また、緑色の光とは、波長が４９０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲となる光である。さらに、青色の光とは、波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲となる光である。
【００４１】
なお、合波部２５において３本のシングルモード光ファイバ２１、２２、２３を一括で溶融延伸する方法としては、まず、合波部２５を形成する３本のシングルモード光ファイバ２１、２２、２３を用意する。次に、合波部２５を形成する箇所のみ、クラッド２９を被覆していた保護材を除去する。そして、互いに並行に配列し、３本のシングルモード光ファイバ２１、２２、２３における夫々の合波部２５を形成する箇所を当接する。この状態で、発熱装置等によって加熱して溶融させながら延伸することにより、図３の光質変更器３の合波部２５が形成される。
【００４２】
上記で説明した光質変更器３は、図３では説明し易いように模式的に図示しているが、本来は、１本の細長い光コードとして筐体６内を引き回して配置される。即ち、光質変更器３は、１本の細長い光コードであるため、筐体６内でレイアウト自由に配置することができる。
【００４３】
（ビーム成形レンズ４）
ビーム成形レンズ４は、光質変更器３の出射ポート２１ｂから出射された光を略平行光に調整するレンズである。本実施形態では、コリメータを使用している。
【００４４】
（ＭＥＭＳ共振ミラー５）
ＭＥＭＳ共振ミラー５は、ビーム成形レンズ４で略平行光に調整した光を二次元方向に反射させ、スクリーン７に光を投射する機能を有する。そして、スクリーン７に投射された光の残像により映像として認識される。このＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）共振ミラー５は、マイクロマシニング技術を利用して、シリコンウエハ上に機械的な機構と電気回路とを集積することにより製造される微小な装置であり、このＭＥＭＳ共振ミラー５を用いることにより、プロジェクション装置１全体の小型化を図ることができる。
【００４５】
（プロジェクション装置の動作）
まず、図示しない映像信号発生回路から出力される映像信号に基づいて、レーザーダイオード光源ユニット１１〜１３から、光質変更器３のシングルモード光ファイバ２１、２２、２３の夫々の入射ポート２１ａ、２２ａ、２３ａに青色、緑色、赤色の光を入射する。
【００４６】
次に、シングルモード光ファイバ２１、２２、２３の夫々の入射ポート２１ａ、２２ａ、２３ａに入射された青色、緑色、赤色の３色の光は、入射部２４、入射側傾斜部２７、狭小部２６を通って合波部２５において合波され、出射側傾斜部３２、出射部３１を通って出射ポート２１ｂから合波された光が出射される。
【００４７】
次に、出射ポート２１ｂから出射された光は、ビーム成形レンズ４によって略平行光に調整される。そして、ビーム成形レンズ４によって略平行光に調整された光は、ＭＥＭＳ共振ミラー５によって二次元方向に反射されてスクリーン７に拡大投射される。これにより、映像信号発生回路から出力される映像信号に基づいた映像が、スクリーン７に拡大投射されることになる。
【００４８】
この際、ＭＥＭＳ共振ミラー５から投射される光は、光質変更器３を伝達する間に可干渉性が低減したものとなり、スクリーン７上に投射される映像・画像は、ぎらついて見えたり、明暗の斑点模様にように見えたりする現象（スペックルノイズ）が視覚的に低減されたものとなる。
【００４９】
なお、光質変更器３を介して出射された光は青色、緑色、赤色の三色間で同軸上に存在するため、スクリーン７に画像を投射した場合に、横軸・縦軸方向への色ズレは発生しない。
【００５０】
上記の構成によれば、レーザーダイオード光源２から光質変更器３のシングルモード光ファイバ２１、２２、２３の入射ポート２１ａ、２２ａ、２３ａを介して入射部２４に入射された光は、入射部２４よりも小さな断面積の狭小部２６を通過し、出射部３１を介して出射ポート２１ｂからスクリーン７に投射されることになる。これによれば、スクリーン７に投射した光のぎらつきや、明暗の斑点模様の原因となるスペックルノイズを低減することができる。
【００５１】
また、上記構成の光質変更器３は、シングルモード光ファイバ２１、２２、２３の狭小部２６と入射部２４との間に、入射部２４の光ファイバ外周面２４ａから狭小部２６の光ファイバ外周面２６ａにかけて光ファイバの軸芯方向に対して傾斜された傾斜面により断面積が減少されるように形成された入射側傾斜部２７と、狭小部２６と出射部３１との間に、狭小部２６の光ファイバ外周面２６ａから出射部３１の光ファイバ外周面３１ａにかけて、光ファイバの軸芯方向Ｚに対して傾斜された傾斜面により断面積が増加されるように形成された出射側傾斜部３２を有している。そして、レーザーダイオード光源２からシングルモード光ファイバ２１、２２、２３の入射ポート２１ａ、２２ａ、２３ａを介して入射部２４に入射された光は、入射側傾斜部２７・狭小部２６・出射側傾斜部３２・出射部３１を通過してからスクリーン７に投射されることになる。これによれば、スクリーン７に投射した光のぎらつきや、明暗の斑点模様の原因となるスペックルノイズをより低減することができる。
【００５２】
また、上記の構成によれば、光質変更器３において、加熱して溶融させて延伸することによって狭小部２６を形成することができる。これによれば、比較的簡単な方法でシングルモード光ファイバ２１、２２、２３に狭小部２６を形成することができる。
【００５３】
上記の構成によれば、導光路を光ファイバにすることにより、光質変更器３を製造し易くすることができる。
【００５４】
また、上記の構成によれば、光質変更器３において、光を一つの光に合波するためにシングルモード光ファイバ２１、２２、２３同士を結合する合波部２５を狭小部２６とすることができる。これによれば、光の合波機能を有する光質変更器３においてもスペックルノイズを低減させることができる。
【００５５】
また上記構成によれば、青色、緑色、赤色の三原色を組み合わせた光をスクリーン７に投射した場合でも光のぎらつきや、明暗の斑点模様の原因となるスペックルノイズを低減させることができる。
【００５６】
また、上記構成によれば、光質変更器３の導光路に使用する光ファイバを、通常であればスペックルノイズの出やすいシングルモードにしたとしても、スペックルノイズを低減することができる。
【００５７】
また、上記構成の光質変更器３をプロジェクション装置１（投射装置）に搭載してスペックルノイズを低減させることができる。即ち、スクリーン７に投射した光のぎらつきや、明暗の斑点模様の原因となるスペックルノイズを低減したプロジェクション装置１（投射装置）を提供することができる。
【００５８】
（実施形態２）
上記実施形態１では、図３に示すように、光質変更器３に３本のシングルモード光ファイバ２１、２２、２３を使用した光の合波器として説明したが、これに限らず、図４に示すように１本のシングルモード光ファイバ１２１であってもスペックルノイズの低減は可能である。
【００５９】
具体的には、光質変更器を構成するシングルモード光ファイバ１２１は、入射ポート１２１ａを介して光が入射される入射部１２４（図４のＣ−Ｃ断面図参照）と、入射部１２４よりも小さな断面積の狭小部１２６（図４のＥ−Ｅ断面図参照）と、狭小部１２６と入射部１２４との間に形成された入射側傾斜部１２７と、狭小部１２６と出射部１３１との間に形成された出射側傾斜部１３２と、出射ポート１２１ｂを介して光を出射する出射部１３１とを有している。入射側傾斜部１２７は、入射部１２４の光ファイバ外周面１２４ａから狭小部１２６の光ファイバ外周面１２６ａにかけて、光ファイバの軸芯方向Ｚに対して傾斜された傾斜面により断面積が減少されるように形成されている（図４のＤ−Ｄ断面図参照）。また、出射側傾斜部１３２は、狭小部１２６の光ファイバ外周面１２６ａから出射部１３１の光ファイバ外周面１３１ａにかけて、光ファイバの軸芯方向Ｚに対して傾斜された傾斜面により断面積が増加されるように形成されている。
【００６０】
（実施形態３）
また、実施形態３に係る光質変更器２０３は、図５に示すように、それぞれコア２８とコア２８の周囲に形成されたクラッド２９からなる２本のシングルモード光ファイバ２２１、２２２が互いに並行に配列されており、合波部２２５において２本のシングルモード光ファイバ２２１、２２２が一括で溶融延伸されている。また、シングルモード光ファイバ２２１、２２２は、光が入出射される入射ポート２２１ａ、２２２ａ及び出射ポート２２１ｂ、２２２ｂを有している。
【００６１】
そして、光質変更器２０３を構成するシングルモード光ファイバ２２１、２２２は、入射ポート２２１ａ、２２２ａを介して光が入射される入射部２２４（図５のＦ−Ｆ断面図参照）と、入射部２２４よりも小さな断面積の合波部２２５（図５のＧ−Ｇ断面図参照）と、出射ポート２２１ｂを介して光を出射する出射部２３１とを有している。なお、合波部２２５において最も断面積が小さい箇所は狭小部２２６としている。更に、シングルモード光ファイバ２２１、２２２は、合波部２２５において、狭小部２２６と入射部２２４との間に形成された入射側傾斜部２２７、及び、狭小部２２６と出射部２３１との間に形成された出射側傾斜部２３２を有している。入射側傾斜部２２７は、入射部２２４の光ファイバ外周面２２４ａから狭小部２２６の光ファイバ外周面２２６ａにかけて、光ファイバの軸芯方向Ｚに対して傾斜された傾斜面により断面積が減少されるように形成されている。また、出射側傾斜部２３２は、狭小部２２６の光ファイバ外周面２２６ａから出射部２３１の光ファイバ外周面２３１ａにかけて、光ファイバの軸芯方向Ｚに対して傾斜された傾斜面により断面積が増加されるように形成されている。この場合もスペックルノイズの低減が可能である。
【００６２】
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態に限定されず、その他の実施形態にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。
【実施例】
【００６３】
本発明に係る光質変更器３を使用した場合のスペックルノイズの低減効果の有無を、光質変更器３を使用しない場合と比較して評価した。
【００６４】
（実施例１）
図６に示すように、光質変更器３を搭載したプロジェクション装置４０１を準備した。具体的には、プロジェクション装置４０１は、レーザーダイオード光源４０２として５６０ｎｍの光を発するレーザーダイオード光源（ＳＨＧ）を使用し、ビーム成形レンズ４０４としてコリメータを使用し、ＭＥＭＳ共振ミラー４０５として日本信号株式会社製のＭＥＭＳ共振ミラーＥＣＯ  ＳＣＡＮを使用した。また、レーザーダイオード光源４０２とビーム成形レンズ４０４との間に光質変更器３を配置すると共に、レーザーダイオード光源４０２からコネクタ４０９ａまでを繋ぐ光ファイバ４１０、及び、コネクタ４０９ｂからビーム成形レンズ４０４までを繋ぐ光ファイバ４１１としてシングルモード光ファイバを使用した。
【００６５】
実施例１に係る光質変更器３は、図７に示すように、１本のシングルモード光ファイバ（Nufern社製、型番：４６０ＨＰ）の一箇所を溶融延伸することによって、１個の狭小部２６を備えている。なお、光質変更器３で用いた光ファイバおよび溶融延伸の形成条件については表１の通りである。
【００６６】
上記のように構成された光質変更器３を搭載したプロジェクション装置４０１を用いてスペックルノイズを評価した。具体的には、プロジェクション装置４０１からスクリーン４０７に単色画面（５６０ｎｍ）を投射し、各実施例に係る光質変更器が接続されていない場合と比較して、スクリーン４０７に投射した画面のぎらつきが減少しているか否かを目視で観察して評価した。即ち、人が画面のぎらつきが減少していると評価したら効果ありとして「○」とし、人が画面のぎらつきが若干減少していると評価したら「△」とし、画面のぎらつきが増加、又は、変わらないと評価したら効果なしとして「×」とした。
【００６７】
【表１】
2012255829.tif 000003
【００６８】
実施例１に係る光質変更器３を搭載したプロジェクション装置４０１を用いてスペックルノイズを評価した結果、画面のぎらつきが若干減少しており、スペックルノイズはやや低減したといえる（評価「△」）。
【００６９】
（実施例２）
実施例２に係る光質変更器３は、図８に示すように、１本のシングルモード光ファイバ（Nufern社製、型番：４６０ＨＰ）の三箇所を溶融延伸することによって、３個の狭小部２６を備えている。なお、光質変更器３で用いた光ファイバおよび溶融延伸の形成条件については表１の通りである。実施例２に係る光質変更器３を搭載したプロジェクション装置４０１を用いてスペックルノイズを評価した結果、画面のぎらつきが若干減少しており、スペックルノイズはやや低減したといえる（評価「△」）。
【００７０】
（実施例３）
実施例３に係る光質変更器３は、図９に示すように、２本のシングルモード光ファイバ（Nufern社製、型番：４６０ＨＰ）が互いに並行に配列されており、狭小部において２本のシングルモード光ファイバが一括で溶融延伸されている。また、光質変更器３は、光が入出射される２つの入射ポート４２１ａ、４２２ａ及び２つの出射ポート４２１ｂ、４２２ｂを有しており、レーザーダイオード光源４０２から入射ポート４２１ａに５６０ｎｍの光を入射して出射ポート４２２ｂから光を出射する。なお、光質変更器３で用いた光ファイバおよび溶融延伸の形成条件については表１の通りである。実施例３に係る光質変更器３を搭載したプロジェクション装置４０１を用いてスペックルノイズを評価した結果、画面のぎらつきが減少しており、スペックルノイズは低減したといえる（評価「○」）。
【００７１】
（実施例４）
実施例４に係る光質変更器３は、図１０に示すように、２本のシングルモード光ファイバ（Nufern社製、型番：４６０ＨＰ）が互いに並行に配列されており、狭小部において２本のシングルモード光ファイバが一括で溶融延伸されている。また、光質変更器３は、光が入出射される２つの入射ポート４２１ａ、４２２ａ及び２つの出射ポート４２１ｂ、４２２ｂを有しており、レーザーダイオード光源４０２から入射ポート４２１ａに５６０ｎｍの光を入射して出射ポート４２１ｂから光を出射する。なお、光質変更器３で用いた光ファイバおよび溶融延伸の形成条件については表１の通りである。実施例４に係る光質変更器３を搭載したプロジェクション装置４０１を用いてスペックルノイズを評価した結果、画面のぎらつきが減少しており、スペックルノイズは低減したといえる（評価「○」）。
【００７２】
（実施例５）
実施例５に係る光質変更器３は、図１１に示すように、２本のシングルモード光ファイバが互いに並行に配列されており、その１本にシングルモード光ファイバ（Nufern社製、型番：４６０ＨＰ）を使用し、他の１本にシングルモード光ファイバ（Nufern社製、型番：６３０ＨＰ）を使用し、狭小部において２本のシングルモード光ファイバが一括で溶融延伸されている。また、光質変更器３は、光が入出射される２つの入射ポート４２１ａ、４２２ａ及び２つの出射ポート４２１ｂ、４２２ｂを有しており、レーザーダイオード光源４０２から入射ポート４２１ａに５６０ｎｍの光を入射して出射ポート４２１ｂから光を出射する。なお、光質変更器３で用いた光ファイバおよび溶融延伸の形成条件については表１の通りである。実施例５に係る光質変更器３を搭載したプロジェクション装置４０１を用いてスペックルノイズを評価した結果、画面のぎらつきが減少しており、スペックルノイズは低減したといえる（評価「○」）。
【００７３】
（実施例６）
実施例６に係る光質変更器３は、図１２に示すように、３本のシングルモード光ファイバが互いに並行に配列されており、その２本にシングルモード光ファイバ（Nufern社製、型番：４６０ＨＰ）を使用し、他の１本にシングルモード光ファイバ（Nufern社製、型番：６３０ＨＰ）を使用し、狭小部において３本のシングルモード光ファイバが一括で溶融延伸されている。また、光質変更器３は、光が入出射される３つの入射ポート４２１ａ、４２２ａ、４２３ａ及び３つの出射ポート４２１ｂ、４２２ｂ、４２３ｂを有しており、レーザーダイオード光源４０２から入射ポート４２２ａに５６０ｎｍの光を入射して出射ポート４２１ｂから光を出射する。なお、光質変更器３で用いた光ファイバおよび溶融延伸の形成条件については表１の通りである。実施例６に係る光質変更器３を搭載したプロジェクション装置４０１を用いてスペックルノイズを評価した結果、画面のぎらつきが減少しており、スペックルノイズは低減したといえる（評価「○」）。
【００７４】
（比較例１）
比較例１では、図１３に示すように、光質変更器３を搭載していないプロジェクション装置４０１を準備した。具体的には、プロジェクション装置４０１は、レーザーダイオード光源４０２として５６０ｎｍの光を発するレーザーダイオード光源（ＳＨＧ）を使用し、ビーム成形レンズ４０４としてコリメータを使用し、ＭＥＭＳ共振ミラー４０５として日本信号株式会社製のＭＥＭＳ共振ミラーＥＣＯ  ＳＣＡＮを使用した。また、レーザーダイオード光源４０２とビーム成形レンズ４０４との間に光質変更器３の変わりに１本のシングルモード光ファイバ５０１（Nufern社製、型番：４６０ＨＰ）を配置した（図１４参照）。
【００７５】
比較例１では、図１４に示すように、１本のシングルモード光ファイバ５０１（Nufern社製、型番：４６０ＨＰ）をコネクタ４０９ａとコネクタ４０９ｂとの間に接続したプロジェクション装置４０１を用いてスペックルノイズを評価した結果、画面のぎらつきは変わらず、スペックルノイズが低減したとはいえない（評価「×」）。
【符号の説明】
【００７６】
１  プロジェクション装置
２  レーザーダイオード光源
３  光質変更器
４  ビーム成形レンズ
５  ＭＥＭＳ共振ミラー
６  筐体
７  スクリーン
２１、２２、２３  シングルモード光ファイバ
２１ａ、２２ａ、２３ａ  入射ポート
２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ  出射ポート
２４  入射部
２５  合波部
２６  狭小部
２７  入射側傾斜部
２８  コア
２９  クラッド
３１  出射部
３２  出射側傾斜部
【図１】
2012255829.tif 000004
【図２】
2012255829.tif 000005
【図３】
2012255829.tif 000006
【図４】
2012255829.tif 000007
【図５】
2012255829.tif 000008
【図６】
2012255829.tif 000009
【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】
2012255829.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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