【手続補正書】
【提出日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射面を照明するための照明光を生成する光源装置であって、
光を射出する光源と、
該光源から射出された光の中心軸に垂直な軸を中心に回転することにより、前記光源から射出された光の光路を変換する光路変換部材と、
該光路変換部材から射出され、時間的に入射位置が異なる光を前記被照射面上で重畳させる重畳照明素子と、
該光路変換部材を回転させる回転手段とを備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光路変換部材が、前記光源から射出された光を屈折させることにより、光路を変換することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光路変換部材が角柱形状であり、
前記光路変換部材の辺の数が偶数からなることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光路変換部材が四角柱であり、前記光路変換部材の１辺の長さをＡとし、前記光路変換部材の屈折率をｎとし、前記光路変換部材の回転中心軸に向かう光を基準とすると、該基準の光から下記式（１）を満たす距離ｈの範囲に光を入射させることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【数１】
2009163901.tif 000001
【請求項５】
前記光路変換部材が正四角柱であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記重畳照明素子がホログラム素子であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
前記重畳照明素子がホログラム素子であることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項８】
前記ホログラム素子による再生像の結像面が前記被照射面となるように、前記ホログラム素子を配置することを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項９】
被照射面を照明するための照明光を生成する光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により形成された画像を投射する投射手段とを備えるプロジェクタであって、
前記光源装置は、
光を射出する光源と、
前記光源から射出された光の中心軸に垂直な軸を中心に回転することにより、前記光源から射出された光の光路を変換する光路変換部材と、
前記光路変換部材から射出され、時間的に入射位置が異なる光を前記被照射面上で重畳させる重畳照明素子と、
前記光路変換部材を回転させる回転手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
前記光路変換部材が、前記光源から射出された光を屈折させることにより、光路を変換することを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記光路変換部材が角柱形状であり、
前記光路変換部材の辺の数が偶数からなることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記光路変換部材が四角柱であり、前記光路変換部材の１辺の長さをＡとし、前記光路変換部材の屈折率をｎとし、前記光路変換部材の回転中心軸に向かう光を基準とすると、該基準の光から下記式（１）を満たす距離ｈの範囲に光を入射させることを特徴とする請求項１１に記載のプロジェクタ。
【数２】
2009163901.tif 000002
【請求項１３】
前記光路変換部材が正四角柱であることを特徴とする請求項１２に記載のプロジェクタ。
【請求項１４】
前記重畳照明素子がホログラム素子であることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
【請求項１５】
前記重畳照明素子がホログラム素子であることを特徴とする請求項１３に記載のプロジェクタ。
【請求項１６】
前記ホログラム素子による再生像の結像面が前記被照射面となるように、前記ホログラム素子を配置することを特徴とする請求項１４に記載のプロジェクタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の光源装置は、被照射面を照明するための照明光を生成する光源装置であって、光を射出する光源と、該光源から射出された光の中心軸に垂直な軸を中心に回転することにより、前記光源から射出された光の光路を変換する光路変換部材と、該光路変換部材から射出され、時間的に入射位置が異なる光を前記被照射面上で重畳させる重畳照明素子と、該光路変換部材を回転させる回転手段とを備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係る光源装置では、基準の光から下記式（１）を満たす距離ｈの範囲に光を入射させることにより、光路変換部材に入射する光と光路変換部材から射出する光とを平行にすることが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明のプロジェクタは、被照射面を照明するための照明光を生成する光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により形成された画像を投射する投射手段とを備えるプロジェクタであって、前記光源装置は、光を射出する光源と、前記光源から射出された光の中心軸に垂直な軸を中心に回転することにより、前記光源から射出された光の光路を変換する光路変換部材と、前記光路変換部材から射出され、時間的に入射位置が異なる光を前記被照射面上で重畳させる重畳照明素子と、前記光路変換部材を回転させる回転手段とを備えることを特徴とする。
本発明のプロジェクタにおいて、前記光路変換部材が、前記光源から射出された光を屈折させることにより、光路を変換することが好ましい。
また、本発明のプロジェクタにおいて、前記光路変換部材が角柱形状であり、前記光路変換部材の辺の数が偶数からなることが好ましい。
また、本発明のプロジェクタにおいて、前記光路変換部材が四角柱であり、前記光路変換部材の１辺の長さをＡとし、前記光路変換部材の屈折率をｎとし、前記光路変換部材の回転中心軸に向かう光を基準とすると、該基準の光から上記式（１）を満たす距離ｈの範囲に光を入射させることが好ましい。
また、本発明のプロジェクタにおいて、前記光路変換部材が正四角柱であることが好ましい。
また、本発明のプロジェクタにおいて、前記重畳照明素子がホログラム素子であることが好ましい。
また、本発明のプロジェクタにおいて、前記ホログラム素子による再生像の結像面が前記被照射面となるように、前記ホログラム素子を配置することが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ホログラム素子１３は、照明領域設定機能、照度均一化機能、及び拡大照明機能を有する。照明領域設定機能を有するホログラム素子１３は、入射した光を回折させ、照明対象物２の照射面３を照明する再生像を生成する。また、照度均一化機能を有するホログラム素子１３は、所定の領域の少なくとも一部の照度を均一化する。また、拡大照明機能を有するホログラム素子１３は、ホログラム素子１３の射出端面から光が射出される射出領域よりも大きい照射面３を照明する。また、ホログラム素子１３は、レーザ光の入射位置に寄らず、同一の箇所を照明（重畳）するように構成されている。本実施形態では、ホログラム素子１３は、時間的に入射位置が異なる光を照射面３上で重畳させる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
ここで、ホログラム素子１３の任意の位置にレーザ光を入射させると、ホログラム素子１３による再生像の結像面が照明対象物２の照射面３となる。ホログラム素子１３の所定の位置にレーザ光が入射した場合に、その位置から射出されるレーザ光の照明対象物２の照射面３での強度分布は図５に示すようになり、複数の高周波成分からなる輝度スパイクを有している。これにより、ホログラム素子１３のみで均一な強度分布を有する再生像を形成することは難しく、レーザ光の干渉性に起因するスペックルも発生する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以上より、本実施形態に係る光源装置１では、ロッド部材１２を回転させ、ホログラム素子１３に入射するレーザ光の入射位置を変化させているため、時間的に変化する再生像のパターンの輝度スパイクが重畳される。これにより、ホログラム素子１３から射出されたレーザ光のスペックルパターンは時間的に変化する。そして、人間の眼の残像効果により時間積分され、スペックルノイズが抑えられた光となる。すなわち、本実施形態の光源装置１は、従来のように拡散板を備えるのではなく、ロッド部材１２を回転させることにより、ホログラム素子１３から射出させる光のスペックルパターンを時間的に変化させている。これにより、光利用効率を低下させることなく、ホログラム素子１３により生成される再生像の強度分布を均一にし、スペックルノイズが抑えられた光により、照明対象物２の照射面３を照明することができる。
また、ロッド部材１２は回転しているため、死点（動きが一瞬止まる点）を持たないので、干渉が生じる瞬間を抑えることができる。したがって、簡易な構成で、フリッカ（スクリーンにおける画像のちらつき）的なスペックルの抑制の効果を連続的に持続することが可能となる。
さらに、ホログラム素子１３から射出された光の斑模様のパターンも時間的に変化するため、斑模様が抑えられた光となる。
つまり、本実施形態の光源装置１は、均一な強度分布を有し、光利用効率を向上させつつ、スペックルノイズを低減させることが可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
また、ホログラム素子１３として用いられているＣＧＨは均一な強度分布や単純な形状の強度分布を発生させることができるので、光源装置１に好適に用いることができる。さらに、ＣＧＨは、回折格子の分割領域の自由な設定が可能であり、収差の問題が生じないので好適である。
また、ホログラム素子１３は、レーザ光の入射位置に寄らず、同一の箇所を照明（重畳）するように構成されているため、所望の照明領域外、すなわち、照明対象物２の照射面３以外を照射するレーザ光を減らすことが可能である。したがって、レーザ光源１１から射出されたレーザ光の利用効率を向上させることが可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
また、第１，第２，第３光源装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに設けられたロッド部材１２は、回転モータ（図示略）により回転軸Ｐを中心に回転されている。そして、ロッド部材１２の回転により、各レーザ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから射出されたレーザ光のホログラム素子１３における入射位置が移動する。
また、回転モータ（図示略）によるロッド部材１２の回転制御としては、すべてのロッド部材１２が回転していても良く、少なくとも１つのロッド部材１２が常時回転するように制御することが好ましい。これにより、必ず１つのロッド部材１２が回転しているため、３つのロッド部材１２が同時に静止していることはないので、スペックルノイズ及び斑模様の発生をより効果的に抑えることが可能となる。