(57)【要約】【課題】  スペックルノイズを充分に低減することができる分離投影装置及び光学装置を提供する。【解決手段】  分離投影装置は、光画像を生成して出射する空間変調素子と、空間変調素子から出射された光が入射され、当該光を被投影体に向けて投影することで、空間変調素子の光画像を被投影体で結像させる画像投影部とを備え、画像投影部は、空間変調素子から出射された光が異なる光路で被投影体に向けて出射するように、当該光を分離させる分離光学系を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光画像を生成して出射する空間変調素子と、
前記空間変調素子から出射された光が入射され、当該光を被投影体に向けて投影することで、前記空間変調素子の前記光画像を前記被投影体で結像させる画像投影部と、を備え、
前記画像投影部は、前記空間変調素子から出射された光が異なる光路で前記被投影体に向けて出射するように、当該光を分離させる分離光学系を備える分離投影装置。
【請求項２】
前記画像投影部は、前記空間変調素子の前記光画像を前記被投影体で結像させる投影光学系を備え、
前記分離光学系は、前記空間変調素子から出射された光が入射され、該光を複数の光に分離し、
前記投影光学系は、前記分離光学系が分離した複数の光がそれぞれ入射され、該複数の光を異なる光路で前記被投影体に向けて出射する請求項１に記載の分離投影装置。
【請求項３】
前記画像投影部は、前記空間変調素子の前記光画像を前記被投影体で結像させる投影光学系を備え、
前記投影光学系は、上流側に配置される上流側投影部と、下流側に配置される複数の下流側投影部とを備え、
前記上流側投影部は、前記空間変調素子から出射された光が入射され、
前記分離光学系は、前記上流側投影部から出射された光が入射され、該光を複数の光に分離し、
前記複数の下流側投影部は、前記分離光学系が分離した複数の光が入射され、該複数の光を異なる光路で前記被投影体に向けて出射する請求項１又は２に記載の分離投影装置。
【請求項４】
前記画像投影部は、前記空間変調素子の前記光画像を前記被投影体で結像させる投影光学系を備え、
前記投影光学系は、前記空間変調素子から出射された光が入射され、
前記分離光学系は、前記投影光学系から出射された光が入射され、該光を複数の光に分離して異なる光路で前記被投影体に向けて出射する請求項１〜３の何れか１項に記載の分離投影装置。
【請求項５】
前記分離光学系は、入射された光の一部を反射して且つ他部を透過する分離光学素子を備える請求項１〜４の何れか１項に記載の分離投影装置。
【請求項６】
内部で生成された光画像を被投影体で結像可能な投影装置から出射された光が入射される光学装置であって、
該光を複数の光に分離して異なる光路で前記被投影体に向けて出射する分離光学系を備える光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を分離する分離光学系を備える分離投影装置及び光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投影装置として、光画像を生成して出射する空間変調素子と、空間変調素子の光画像をスクリーンで結像させる投影レンズとを備える投影装置が、知られている（例えば、特許文献１及び２）。斯かる技術において、スクリーンや観測者の網膜上に、スペックルノイズと呼ばれる光の強弱のあるノイズが発生する。
【０００３】
そこで、特許文献１及び２においては、スペックルノイズを低減すべく、拡散光学系を備える投影装置が、提案されている。しかしながら、特許文献１及び２に係る投影装置においては、充分なスペックルノイズの低減（「デスペックル効果」又は「スペックルコントラストの低減」ともいう）が得られない、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５６５７２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３１１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、スペックルノイズを充分に低減することができる分離投影装置及び光学装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
分離投影装置は、光画像を生成して出射する空間変調素子と、前記空間変調素子から出射された光が入射され、当該光を被投影体に向けて投影することで、前記空間変調素子の前記光画像を前記被投影体で結像させる画像投影部と、を備え、前記画像投影部は、前記空間変調素子から出射された光が異なる光路で前記被投影体に向けて出射するように、当該光を分離させる分離光学系を備える。
【０００７】
また、分離投影装置においては、前記画像投影部は、前記空間変調素子の前記光画像を前記被投影体で結像させる投影光学系を備え、前記分離光学系は、前記空間変調素子から出射された光が入射され、該光を複数の光に分離し、前記投影光学系は、前記分離光学系が分離した複数の光がそれぞれ入射され、該複数の光を異なる光路で前記被投影体に向けて出射する、という構成でもよい。
【０００８】
また、分離投影装置においては、前記画像投影部は、前記空間変調素子の前記光画像を前記被投影体で結像させる投影光学系を備え、前記投影光学系は、上流側に配置される上流側投影部と、下流側に配置される複数の下流側投影部とを備え、前記上流側投影部は、前記空間変調素子から出射された光が入射され、前記分離光学系は、前記上流側投影部から出射された光が入射され、該光を複数の光に分離し、前記複数の下流側投影部は、前記分離光学系が分離した複数の光が入射され、該複数の光を異なる光路で前記被投影体に向けて出射する、という構成でもよい。
【０００９】
また、分離投影装置においては、前記画像投影部は、前記空間変調素子の前記光画像を前記被投影体で結像させる投影光学系を備え、前記投影光学系は、前記空間変調素子から出射された光が入射され、前記分離光学系は、前記投影光学系から出射された光が入射され、該光を複数の光に分離して異なる光路で前記被投影体に向けて出射する、という構成でもよい。
【００１０】
また、分離投影装置においては、前記分離光学系は、入射された光の一部を反射して且つ他部を透過する分離光学素子を備える、という構成でもよい。
【００１１】
また、光学装置は、内部で生成された光画像を被投影体で結像可能な投影装置から出射された光が入射される光学装置であって、該光を複数の光に分離して異なる光路で前記被投影体に向けて出射する分離光学系を備える。
【発明の効果】
【００１２】
以上の如く、本発明に係る分離投影装置及び光学装置は、スペックルノイズを充分に低減することができる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る分離投影装置の全体概略図である。
【図２】同実施形態に係る分離投影装置の要部概要図である。
【図３】他の実施形態に係る分離投影装置の要部概要図である。
【図４】さらに他の実施形態に係る分離投影装置の要部概要図である。
【図５】同実施形態に係る分離投影装置の要部概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
以下、分離投影装置における第１の実施形態について、図１及び図２を参酌して説明する。なお、各図（図３〜図５も同様）において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致していない。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る分離投影装置１は、それぞれ異なる色の光を出射する複数（本実施形態においては３つ）の光源装置２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）と、光源装置２からの光で光画像を生成し、被投影体１００に投影する画像形成投影部３とを備えている。本実施形態においては、被投影体１００は、平面状に形成されるスクリーンとしている。
【００１６】
また、分離投影装置１は、光源装置２から出射された光を画像形成投影部３に入射する導光体４を備えている。そして、導光体４は、光源装置２及び画像形成投影部３とそれぞれ着脱可能になっており、光源装置２は、導光体４の一端部と接続される接続部２ａを備えており、画像形成投影部３は、導光体４の他端部と接続される接続部３ａを備えている。本実施形態においては、導光体４は、光ファイバとしている。
【００１７】
光源装置２は、第１の色（例えば、赤色）の光を出射する第１の光源装置２Ｒと、第２の色（例えば、緑色）の光を出射する第２の光源装置２Ｇと、第３の色（例えば、青色）の光を出射する第３の光源装置２Ｂとを備えている。本実施形態においては、複数の光源装置２は、第１〜第３の色の光を分離した状態で画像形成投影部３に向けて出射している。
【００１８】
また、本実施形態においては、第１の光源装置２Ｒは、赤色光を出射すべく、５９０〜６９３ｎｍ（特に、６１５ｎｍ〜６６５ｎｍ）の波長の光を出射している。第２の光源装置２Ｇは、緑色光を出射すべく、４９８〜５８０ｎｍ（特に、５２０ｎｍ〜５５５ｎｍ）の波長の光を出射している。第３の光源装置２Ｂは、青色光を出射すべく、４１０〜４９６ｎｍ（特に、４４５ｎｍ〜４７５ｎｍ）の波長の光を出射している。
【００１９】
光源装置２は、レーザ光を出射する光源部２ｂと、光源部２ｂから出射された光が入射される光源側光学系２ｃとを備えている。図示していないが、光源部２ｂは、レーザ光を出射する複数の発光素子（例えば、半導体レーザ）を備えており、光源側光学系２ｃは、発光素子から出射された光を略平行光にするコリメートレンズと、コリメートレンズから出射された光を導光体４に向けて収束させる収束レンズとを備えている。
【００２０】
画像形成投影部３は、各光源装置２から出射された光が入射されて光画像を生成する画像形成部５と、画像形成部５から出射された光が入射され、当該光をスクリーン１００に向けて投影することで、画像形成部５の光画像をスクリーン１００で結像させる画像投影部６とを備えている。また、画像形成投影部３は、各光学系５，６を収容する本体部７を備えている。
【００２１】
なお、光源装置２と画像形成投影部３とは、導光体４で接続され、別体で構成されているが、一体で構成されていてもよい。例えば、本体部７は、光源装置２を収容している、という構成でもよい。
【００２２】
画像形成部５は、光源装置２から出射された光のうち所定の偏光成分のみを透過する偏光ビームスプリッタ５ａと、偏光ビームスプリッタ５ａから出射された光を変調することで、光画像を生成して出射する空間変調素子５ｂとを備えている。本実施形態においては、各空間変調素子５ｂは、透過型液晶素子としている。なお、画像形成部５は、反射型液晶素子又はデジタルマイクロミラーデバイスである空間変調素子５ｂを備える、という構成でもよい。
【００２３】
画像形成部５は、各空間変調素子５ｂから出射された光を合成するダイクロイックプリズム５ｃを備えている。また、画像形成部５は、第１及び第３の光源装置２Ｒ，２Ｂから出射されたレーザ光を反射する反射ミラー５ｄと、光源装置２から出射された光が入射され、該光を均一となるように拡散して偏光ビームスプリッタ５ａに向けて出射する均一化素子５ｅとを備えている。本実施形態においては、均一化素子５ｅは、フライアイインテグレータとしている。
【００２４】
図２に示すように、画像投影部６は、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が異なる光路でスクリーン１００に向けて出射するように、当該光Ｌ０を分離光Ｌ１，Ｌ２に分離させる分離光学系１０を備えている。また、画像投影部６は、空間変調素子５ｂの光画像をスクリーン１００で結像させる投影光学系２０を備えている。
【００２５】
分離光学系１０は、画像形成部５から出射された光Ｌ０を二つの分離光Ｌ１，Ｌ２に分離するように、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射して且つ他部Ｌ２を透過する分離光学素子１１を備えている。また、分離光学系１０は、分離光学素子１１で分離された第１分離光Ｌ１を反射する第１反射体１２と、分離光学素子１１で分離された第２分離光Ｌ２を反射する第２及び第３反射体１３，１４とを備えている。
【００２６】
本実施形態においては、分離光学素子１１は、反射光Ｌ１と透過光Ｌ２との強さが略等しいハーフミラーとしている。また、本実施形態においては、各反射体１２，１３，１４は、反射ミラーとしている。なお、分離光学系１１及び反射体１２〜１４の数量は、特に限定されない。
【００２７】
投影光学系２０は、分離光学系１０が分離した複数の分離光Ｌ１，Ｌ２が入射される第１及び第２投影部２１，２２を備えている。そして、第１及び第２投影部２１，２２は、複数の分離光Ｌ１，Ｌ２を、異なる光路でスクリーン１００に向けて出射している。
【００２８】
本実施形態においては、第１及び第２投影部２１，２２は、それぞれ焦点距離が等しいレンズ（投射レンズ）としている。そして、第１及び第２投影部２１，２２は、スクリーン１００との離間距離が同じとなるように、それぞれ配置されている。なお、第１及び第２投影部２１，２２は、複数のレンズから構成されていてもよく、レンズの数量は、限定されない。また、第１及び第２投影部２１，２２は、レンズ以外の光学素子を備えていてもよい。
【００２９】
本体部７は、投影光学系２０が出射する各光Ｌ１，Ｌ２の焦点の位置を変更可能な焦点位置変更機構７ａ，７ｂを備えている。焦点位置変更機構７ａ，７ｂは、投影部２１，２２を、各光Ｌ１，Ｌ２の光軸と交差する方向に移動させる機構、各光Ｌ１，Ｌ２の光軸と平行な方向に移動させる機構、及び各光Ｌ１，Ｌ２の光軸と交差する軸の周りで回転させる機構のうち、少なくとも一つの機構を備えている。
【００３０】
また、本体部７は、画像投影部６から出射される複数の分離光Ｌ１，Ｌ２を外部に向けて投影するための複数（本実施形態においては二つ）の投影口７ｃ，７ｄを備えている。投影口７ｃ，７ｄは、透光性を有して形成されていてもよく、開口に形成されていてもよい。また、本実施形態においては、複数の投影口７ｃ，７ｄは、互いに分離して形成されている、という構成であるが、一体化して形成されている（外観上、一つの投影口に見える）、という構成でもよい。
【００３１】
第１分離光Ｌ１は、分離光学素子１１で反射され、第１反射体１２で反射され、第１投影部２１を透過し、第１の投影口７ｃを透過（又は通過）し、スクリーン１００に至る光である。また、第２分離光Ｌ２は、分離光学素子１１を透過し、第２反射体１３で反射され、第３反射体１４で反射され、第２投影部２２を透過し、第２の投影口７ｄを透過（又は通過）し、スクリーン１００に至る光である。
【００３２】
図２において、分離光学素子１１に入射される光Ｌ０は、実線で示されており、第１分離光Ｌ１は、１点鎖線で示されており、第２分離光Ｌ２は、２点鎖線で示されている。なお、分離光学素子１１の入射面から第１投影部２１の入射面までの第１分離光Ｌ１の光路長（光学的距離）は、分離光学素子１１の入射面から第２投影部２２の入射面までの第２分離光Ｌ２の光路長（光学的距離）と、同じである。
【００３３】
画像投影部６は、空間変調素子５ｂの光画像をスクリーン１００で結像している。具体的には、空間変調素子５ｂの光画像の１点は、各投影部２１，２２に入射するまで発散し、各投影部２１，２２から出射する際に収束し、スクリーン１００で１点となって結像している。
【００３４】
以上より、本実施形態に係る分離投影装置１は、光画像を生成して出射する空間変調素子５ｂと、前記空間変調素子５ｂから出射された光が入射され、当該光を被投影体１００に向けて投影することで、前記空間変調素子５ｂの前記光画像を前記被投影体１００で結像させる画像投影部６と、を備え、前記画像投影部６は、前記空間変調素子５ｂから出射された光が異なる光路で前記被投影体１００に向けて出射するように、当該光を分離させる分離光学系１０を備える。
【００３５】
斯かる構成によれば、光画像を生成する空間変調素子５ｂから出射された光が、画像投影部６に入射されている。そして、画像投影部６が、入射された光を被投影体１００に向けて投影することにより、空間変調素子５ｂの光画像が、被投影体１００で結像されている。
【００３６】
ところで、被投影体１００上で散乱する光に対して、被投影体１００の凹凸により位相差が生じ、それぞれが干渉して強め合ったり、弱め合ったりすることで、スペックルが発生する。そこで、斯かる構成においては、画像投影部６が、分離光学系１０で光を分離するため、空間変調素子５ｂから出射された光は、異なる光路で被投影体１００に向けて出射し、被投影体１００で結像している。
【００３７】
これにより、被投影体１００から投影光学系２０（具体的には、各投影部２１，２２）を見込む角度θ１，θ２の総和が大きくなる。したがって、被投影体１００上で散乱する光においては、異なる位相の光が多くなるため、異なるスペックルパターンが増えることになる。そして、異なるスペックルパターンが増えるほど、被投影体１００上で散乱する光によるスペックルパターンは、お互いに打ち消しあって平均化される。その結果、スペックルノイズを充分に低減することができる。
【００３８】
また、例えば、投影光学系２０を大型化することで、被投影体１００から投影光学系２０を見込む角度を大きくして、スペックルノイズを低減する構成も考えられる。しかしながら、本実施形態に係る分離投影装置１によれば、装置（特に、投影光学系２０）を大型化することなく、スペックルノイズを充分に低減することができる。
【００３９】
また、本実施形態に係る分離投影装置１においては、前記画像投影部６は、前記空間変調素子５ｂの前記光画像を前記被投影体１００で結像させる投影光学系２０を備え、前記分離光学系１０は、前記空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が入射され、該光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離し、前記投影光学系２０は、前記分離光学系１０が分離した複数の光Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ入射され、該複数の光Ｌ１，Ｌ２を異なる光路で前記被投影体１００に向けて出射する、という構成である。
【００４０】
斯かる構成によれば、分離光学系１０は、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が入射され、該光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離し、投影光学系２０に向けて出射する。そして、投影光学系２０は、分離光学系１０が分離した複数の光Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ入射され、該複数の光Ｌ１，Ｌ２を異なる光路で被投影体１００に向けて出射する。
【００４１】
これにより、空間変調素子５ｂの光画像が複数の異なる光路で被投影体１００に結像される。したがって、被投影体１００から投影光学系２０（具体的には、各投影部２１，２２）を見込む角度θ１，θ２の総和が大きくなるため、スペックルノイズを充分に低減することができる。
【００４２】
また、本実施形態に係る分離投影装置１においては、前記分離光学系１０は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射して且つ他部Ｌ２を透過する分離光学素子１１を備える、という構成である。
【００４３】
斯かる構成によれば、分離光学素子１１は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射し、且つ他部Ｌ２を透過する。これにより、分離光学系１０が、光Ｌ０を分離するため、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０は、異なる光路で被投影体１００に向けて出射し、被投影体１００で結像する。
【００４４】
＜第２実施形態＞
次に、分離投影装置１における第２の実施形態について、図３を参酌して説明する。なお、図３において、図１及び図２の符号と同一の符号を付した部分は、第１実施形態と略同様の構成又は略同様の機能（作用）を有する要素を表し、その説明は、繰り返さない。
【００４５】
図３に示すように、本実施形態に係る分離投影装置１は、第１実施形態に係る分離投影装置１に対して、画像投影部６の構成で相違している。したがって、本実施形態に係る画像投影部６について、説明する。
【００４６】
画像投影部６は、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が異なる光路でスクリーン１００に向けて出射するように、当該光Ｌ０を分離光Ｌ１，Ｌ２に分離させる分離光学系１０を備えている。また、画像投影部６は、空間変調素子５ｂの光画像をスクリーン１００で結像させる投影光学系２０を備えている。
【００４７】
分離光学系１０は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射して且つ他部Ｌ２を透過する分離光学素子１１を備えている。また、分離光学系１０は、分離光学素子１１で分離された第１分離光Ｌ１を反射する第１反射体１２と、分離光学素子１１で分離された第２分離光Ｌ２を反射する第２及び第３反射体１３，１４とを備えている。
【００４８】
投影光学系２０は、上流側に配置される上流側投影部２３と、下流側に配置される第１及び第２下流側投影部２４，２５とを備えている。上流側投影部２３は、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が入射され、分離光学系１０に向けて出射している。下流側投影部２４，２５は、分離光学系１０が分離した分離光Ｌ１，Ｌ２が入射され、該分離光Ｌ１，Ｌ２を異なる光路でスクリーン１００に向けて出射している。
【００４９】
本実施形態においては、上流側投影部２３は、入射される光を平行光にするレンズ（コリメートレンズ）とし、第１及び第２下流側投影部２４，２５は、それぞれ焦点距離が等しいレンズ（投影レンズ）としている。そして、第１及び第２下流側投影部２４，２５は、スクリーン１００との離間距離が同じとなるように、それぞれ配置されている。
【００５０】
なお、上流側投影部２３及び各下流側投影部２４，２５は、複数のレンズから構成されていてもよく、レンズの数量は、限定されない。また、上流側投影部２３及び各下流側投影部２４，２５は、レンズ以外の光学素子を備えていてもよい。
【００５１】
本体部７は、下流側投影部２４，２５を移動したり回転したりすることで、各下流側投影部２４，２５が出射する各光Ｌ１，Ｌ２の焦点の位置を変更可能な焦点位置変更機構７ａ，７ｂを備えている。また、本体部７は、画像投影部６から出射される複数の分離光Ｌ１，Ｌ２を外部に向けて投影するための複数の投影口７ｃ，７ｄを備えている。
【００５２】
第１分離光Ｌ１は、分離光学素子１１で反射され、第１反射体１２で反射され、第１下流側投影部２４を透過し、第１の投影口７ｃを透過（又は通過）し、スクリーン１００に至る光である。また、第２分離光Ｌ２は、分離光学素子１１を透過し、第２反射体１３で反射され、第３反射体１４で反射され、第２下流側投影部２５を透過し、第２の投影口７ｄを透過（又は通過）し、スクリーン１００に至る光である。
【００５３】
図３において、分離光学素子１１に入射される光Ｌ０は、実線で示されており、第１分離光Ｌ１は、１点鎖線で示されており、第２分離光Ｌ２は、２点鎖線で示されている。なお、分離光学素子１１の入射面から第１下流側投影部２４の入射面までの第１分離光Ｌ１の光路長（光学的距離）は、分離光学素子１１の入射面から第２下流側投影部２５の入射面までの第２分離光Ｌ２の光路長（光学的距離）と、同じである。
【００５４】
画像投影部６は、空間変調素子５ｂの光画像をスクリーン１００で結像している。具体的には、空間変調素子５ｂの光画像の１点は、上流側投影部２３に入射するまで発散し、各下流側投影部２４，２５に入射するまで平行であり、各下流側投影部２４，２５から出射する際に収束し、スクリーン１００で１点となって結像している。
【００５５】
以上より、本実施形態に係る分離投影装置１は、光画像を生成して出射する空間変調素子５ｂと、前記空間変調素子５ｂから出射された光が入射され、当該光を被投影体１００に向けて投影することで、前記空間変調素子５ｂの前記光画像を前記被投影体１００で結像させる画像投影部６と、を備え、前記画像投影部６は、前記空間変調素子５ｂから出射された光が異なる光路で前記被投影体１００に向けて出射するように、当該光を分離させる分離光学系１０を備える。
【００５６】
斯かる構成によれば、画像投影部６が、分離光学系１０で光を分離するため、空間変調素子５ｂから出射された光は、異なる光路で被投影体１００に向けて出射し、被投影体１００で結像している。これにより、被投影体１００から投影光学系２０（具体的には、下流側投影部２４，２５）を見込む角度θ１，θ２の総和が大きくなる。したがって、スペックルノイズを充分に低減することができる。
【００５７】
また、本実施形態係る分離投影装置１においては、前記画像投影部６は、前記空間変調素子５ｂの前記光画像を前記被投影体１００で結像させる投影光学系２０を備え、前記投影光学系２０は、上流側に配置される上流側投影部２３と、下流側に配置される複数の下流側投影部２４，２５とを備え、前記上流側投影部２３は、前記空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が入射され、前記分離光学系１０は、前記上流側投影部２３から出射された光Ｌ０が入射され、該光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離し、前記複数の下流側投影部２４，２５は、前記分離光学系１０が分離した複数の光Ｌ１，Ｌ２が入射され、該複数の光Ｌ１，Ｌ２を異なる光路で前記被投影体１００に向けて出射する、という構成である。
【００５８】
斯かる構成によれば、投影光学系２０の上流側に配置される上流側投影部２３は、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が入射され、分離光学系１０に向けて出射する。そして、分離光学系１０は、上流側投影部２３から出射された光Ｌ０が入射され、該光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離して異なる光路で、投影光学系２０の下流側に配置される複数の下流側投影部２４，２５に向けて出射する。
【００５９】
また、複数の下流側投影部２４，２５は、分離光学系１０が分離した複数の光Ｌ１，Ｌ２が入射され、該複数の光Ｌ１，Ｌ２を異なる光路で被投影体１００に向けて出射する。これにより、空間変調素子５ｂの光画像が複数の異なる光路で被投影体１００に結像される。したがって、被投影体１００から各下流側投影部２４，２５を見込む角度θ１，θ２の総和が大きくなるため、スペックルノイズを充分に低減することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る分離投影装置１においては、前記分離光学系１０は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射して且つ他部Ｌ２を透過する分離光学素子１１を備える、という構成である。
【００６１】
斯かる構成によれば、分離光学素子１１は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射し、且つ他部Ｌ２を透過する。これにより、分離光学系１０が、光Ｌ０を分離するため、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０は、異なる光路で被投影体１００に向けて出射し、被投影体１００で結像する。
【００６２】
＜第３実施形態＞
次に、分離投影装置１における第３の実施形態について、図４及び図５を参酌して説明する。なお、図４及び図５において、図１及び図２の符号と同一の符号を付した部分は、第１実施形態と略同様の構成又は略同様の機能（作用）を有する要素を表し、その説明は、繰り返さない。
【００６３】
図４及び図５に示すように、本実施形態に係る分離投影装置１は、内部で生成された光画像をスクリーン１００で結像可能な投影装置３０と、投影装置３０に取り付けられ、投影装置３０から出射された光が入射される光学装置４０とを備えている。なお、光学装置４０は、投影装置３０に着脱自在であり、投影装置３０と別体の構成であるが、投影装置３０と一体の構成でもよい。
【００６４】
投影装置３０は、画像形成部５、本体部７、及び投影光学系２０を備えており、本体部７は、画像形成部５及び投影光学系２０を収容している。そして、投影装置３０は、空間変調素子５ｂにより、光画像を生成し、投影光学系２０により、当該光画像をスクリーン１００で結像可能である。なお、投影光学系２０は、１つのレンズから構成されているが、複数のレンズから構成されていてもよい。
【００６５】
光学装置４０は、入射される光Ｌ０を複数の分離光Ｌ１，Ｌ２に分離して異なる光路でスクリーン１００に向けて出射する分離光学系１０と、分離光学系１０を収容する装置本体４１とを備えている。したがって、本実施形態に係る画像投影部６は、光学装置４０の分離光学系１０と、投影装置３０の投影光学系２０とで構成されている。
【００６６】
分離光学系１０は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射して且つ他部Ｌ２を透過する分離光学素子１１を備えている。また、分離光学系１０は、分離光学素子１１で分離された第１分離光Ｌ１を反射する第１反射体１２と、分離光学素子１１で分離された第２分離光Ｌ２を反射する第２及び第３反射体１３，１４とを備えている。
【００６７】
装置本体４１は、第１及び第３反射体１２，１４を回転することで、分離光学系１０が出射する各光Ｌ１，Ｌ２の焦点の位置を変更可能な焦点位置変更機構４１ａ，４１ｂを備えている。また、装置本体４１は、画像投影部６（分離光学系１０）から出射される複数の分離光Ｌ１，Ｌ２を外部に向けて投影するための複数の投影口４１ｃ，４１ｄを備えている。
【００６８】
第１分離光Ｌ１は、分離光学素子１１で反射され、第１反射体１２で反射され、第１の投影口４１ｃを透過（又は通過）し、スクリーン１００に至る光である。また、第２分離光Ｌ２は、分離光学素子１１を透過し、第２反射体１３で反射され、第３反射体１４で反射され、第２の投影口４１ｄを透過（又は通過）し、スクリーン１００に至る光である。
【００６９】
図４及び図５において、分離光学素子１１に入射される光Ｌ０は、実線で示されており、第１分離光Ｌ１は、１点鎖線で示されており、第２分離光Ｌ２は、２点鎖線で示されている。
【００７０】
画像投影部６は、空間変調素子５ｂの光画像をスクリーン１００で結像している。具体的には、空間変調素子５ｂの光画像の１点は、投影光学系２０に入射するまで発散し、投影光学系２０から出射する際に収束し、スクリーン１００で１点となって結像している。
【００７１】
以上より、本実施形態に係る分離投影装置１は、光画像を生成して出射する空間変調素子５ｂと、前記空間変調素子５ｂから出射された光が入射され、当該光を被投影体１００に向けて投影することで、前記空間変調素子５ｂの前記光画像を前記被投影体１００で結像させる画像投影部６と、を備え、前記画像投影部６は、前記空間変調素子５ｂから出射された光が異なる光路で前記被投影体１００に向けて出射するように、当該光を分離させる分離光学系１０を備える。
【００７２】
斯かる構成によれば、画像投影部６が、分離光学系１０で光を分離するため、空間変調素子５ｂから出射された光は、異なる光路で被投影体１００に向けて出射し、被投影体１００で結像している。これにより、被投影体１００から投影光学系２０を見込む角度θ１，θ２の総和が大きくなる。したがって、スペックルノイズを充分に低減することができる。
【００７３】
また、本実施形態係る分離投影装置１においては、前記画像投影部６は、前記空間変調素子５ｂの前記光画像を前記被投影体１００で結像させる投影光学系２０を備え、前記投影光学系２０は、前記空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が入射され、前記分離光学系１０は、前記投影光学系２０から出射された光Ｌ０が入射され、該光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離して異なる光路で前記被投影体１００に向けて出射する、という構成である。
【００７４】
斯かる構成によれば、投影光学系２０は、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０が入射され、分離光学系１０に向けて出射する。そして、分離光学系１０は、投影光学系２０から出射された光Ｌ０が入射され、該光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離して異なる光路で被投影体１００に向けて出射する。
【００７５】
これにより、空間変調素子５ｂの光画像が複数の異なる光路で被投影体１００に結像される。したがって、被投影体１００から投影光学系２０を見込む角度θ１，θ２の総和が大きくなるため、スペックルノイズを充分に低減することができる。
【００７６】
また、本実施形態に係る分離投影装置１においては、前記分離光学系１０は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射して且つ他部Ｌ２を透過する分離光学素子１１を備える、という構成である。
【００７７】
斯かる構成によれば、分離光学素子１１は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射し、且つ他部Ｌ２を透過する。これにより、分離光学系１０が、光Ｌ０を分離するため、空間変調素子５ｂから出射された光Ｌ０は、異なる光路で被投影体１００に向けて出射し、被投影体１００で結像する。
【００７８】
また、本実施形態に係る光学装置４０は、内部で生成された光画像を被投影体１００で結像可能な投影装置３０から出射された光Ｌ０が入射される光学装置４０であって、該光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離して異なる光路で前記被投影体１００に向けて出射する分離光学系１０を備える。
【００７９】
斯かる構成によれば、内部で形成された光画像を被投影体１００で結像可能な投影装置３０から出射された光Ｌ０は、分離光学系１０に入射される。そして、分離光学系１０は、入射された光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離して、異なる光路で被投影体１００に向けて出射する。
【００８０】
これにより、投影装置３０の内部で生成された光画像が、複数の異なる光路で被投影体１００に結像される。したがって、被投影体１００から投影光学系２０を見込む角度θ１，θ２の総和が大きくなるため、スペックルノイズを充分に低減することができる。即ち、投影装置３０に対して光学装置４０を取り付けることで、スペックルノイズを充分に低減することができる。
【００８１】
なお、分離投影装置及び光学装置は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、分離投影装置及び光学装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記した複数の実施形態の各構成や各方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る各構成や各方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００８２】
上記実施形態に係る分離投影装置１は、分離光学系１０により、投影光学系２０の上流側、投影光学系２０の上流側投影部２３と下流側投影部２４，２５との間、又は、投影光学系２０の下流側で、光Ｌ０を複数の光Ｌ１，Ｌ２に分離する、という構成である。しかしながら、分離投影装置は、斯かる構成に限られない。
【００８３】
例えば、分離投影装置は、分離光学系１０により、投影光学系２０の上流側と、投影光学系２０の上流側投影部２３と下流側投影部２４，２５との間と、投影光学系２０の下流側とで、それぞれ光を複数の光に分離する、という構成でもよい。また、例えば、分離投影装置は、分離光学系１０により、投影光学系２０の上流側と、投影光学系２０の上流側投影部２３と下流側投影部２４，２５との間とで、それぞれ光を複数の光に分離する、という構成でもよい。さらに、例えば、分離投影装置は、分離光学系１０により、投影光学系２０の上流側投影部２３と下流側投影部２４，２５との間と、投影光学系２０の下流側とで、それぞれ光を複数の光に分離する、という構成でもよい。
【００８４】
また、上記実施形態に係る分離投影装置１においては、分離光学系１０は、入射される光Ｌ０を、二つの分離光Ｌ１，Ｌ２に分離する、という構成である。しかしながら、分離投影装置は、斯かる構成に限られない。例えば、分離投影装置においては、分離光学系１０は、入射される光Ｌ０を、三つ以上の分離光に分離する、という構成でもよい。
【００８５】
また、上記実施形態に係る分離投影装置１においては、分離光学素子１１は、入射された光Ｌ０の一部Ｌ１を反射して且つ他部Ｌ２を透過することで、入射される光Ｌ０を複数の分離光Ｌ１，Ｌ２に分離する、という構成である。しかしながら、分離投影装置は、斯かる構成に限られない。
【００８６】
例えば、分離投影装置においては、分離光学素子は、高速回転することにより、入射された光を異なる光路に切り替えて出射することで、入射される光を複数の分離光に分離する、という構成でもよい。また、分離投影装置においては、入射された光を反射する状態と透過する状態とを高速切替することにより、入射される光を複数の分離光に分離する、という構成でもよい。
【００８７】
また、上記実施形態に係る分離投影装置１においては、被投影体１００は、スクリーンである、という構成である。しかしながら、分離投影装置は、斯かる構成に限られない。例えば、分離投影装置においては、被投影体１００は、建物（城、ビル）である、という構成でもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１…分離投影装置、２…光源装置、２ａ…接続部、２ｂ…光源部、２ｃ…光源側光学系、２Ｒ…第１の光源装置、２Ｇ…第２の光源装置、２Ｂ…第３の光源装置、３…画像形成投影部、３ａ…接続部、４…導光体、５…画像形成部、５ａ…偏光ビームスプリッタ、５ｂ…空間変調素子、５ｃ…ダイクロイックプリズム、５ｄ…反射ミラー、５ｅ…均一化素子、６…画像投影部、７…本体部、７ａ，７ｂ…焦点位置変更機構、７ｃ，７ｄ…投影口、１０…分離光学系、１１…分離光学素子、１２…第１反射体、１３…第２反射体、１４…第３反射体、２０…投影光学系、２１…第１投影部、２２…第２投影部、２３…上流側投影部、２４…第１下流側投影部、２５…第２下流側投影部、３０…投影装置、４０…光学装置、４１…装置本体、４１ａ，４１ｂ…焦点位置変更機構、４１ｃ，４１ｄ…投影口、１００…被投影体（スクリーン）
【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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