照明装置及びプロジェクター
【課題】投影画像の明るさを低減することなく、投影画像のコントラストを向上させることができる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置6は、光源装置61と、第1,第2レンズアレイ62,63とを備える。第1レンズアレイ62に入射する光束は、第1光強度の部分と、第1光強度より強度が低い第2光強度の部分とを有する。第1光強度を有する光束が入射される第1小レンズ62Aは、第2光強度を有する光束が入射される第1小レンズ62Aより外周側に位置する。第1光強度を有する光束が入射される第1小レンズ62Aは、入射された光束を第2レンズアレイ63における中心側に位置する第2小レンズ63Aに向けて出射する。第2光強度を有する光束が入射される第1小レンズ62Aは、入射された光束を第2レンズアレイ63における外周側に位置する第2小レンズ63Aに向けて出射する。
【解決手段】照明装置6は、光源装置61と、第1,第2レンズアレイ62,63とを備える。第1レンズアレイ62に入射する光束は、第1光強度の部分と、第1光強度より強度が低い第2光強度の部分とを有する。第1光強度を有する光束が入射される第1小レンズ62Aは、第2光強度を有する光束が入射される第1小レンズ62Aより外周側に位置する。第1光強度を有する光束が入射される第1小レンズ62Aは、入射された光束を第2レンズアレイ63における中心側に位置する第2小レンズ63Aに向けて出射する。第2光強度を有する光束が入射される第1小レンズ62Aは、入射された光束を第2レンズアレイ63における外周側に位置する第2小レンズ63Aに向けて出射する。
【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ーに関する。
【背景技術】
【0002】
図8は、従来の照明装置100を模式的に示す図である。
プロジェクターでは、液晶パネル等の光変調装置200を略均一に照明するために、図8に示すような照明装置100が多用される。
照明装置100は、図8に示すように、光源装置110と、光源装置110から出射された光束を複数の第1小レンズ120Aにて複数の部分光束に分割する第1レンズアレイ120と、複数の第1小レンズ120Aと幾何学的に対応する位置に第2小レンズ130Aがそれぞれ設けられた第2レンズアレイ130と、第2レンズアレイ130を介した複数の部分光束を光変調装置200に重畳させる重畳レンズ140とを備える。
【0003】
そして、従来では、上述した照明装置100において、一部の第1小レンズ120Aを偏芯レンズで構成し、光変調装置200に対して+θ側から入射する光束の光量と−θ側から入射する光束の光量との差を低減させ、投影画像の色むらの低減、及びコントラストの向上を図る技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
なお、+θ側とは光源装置110から出射される光束の光軸Axから離間する側を意味し、−θ側とは光軸Axに近接する側を意味するものである。
【0004】
図9及び図10は、従来の照明装置100における第1小レンズ120Aの機能を説明するための図である。
具体的に、図9(A)は、第1レンズアレイ120を光入射側から見た模式図である。図9(B)は、光軸Axを通り互いに直交する2つの第1,第2仮想線V1,V2のうち、水平方向に延びる第1仮想線V1上の各位置での光強度を示した図である。図9(C)は、鉛直方向に延びる第2仮想線V2上の各位置での光強度を示した図である。
また、図10(A)は、図9(A)と同様の図である。図10(B)は、第2レンズアレイ130を光入射側から見た図である。
【0005】
なお、図9及び図10では、説明の便宜上、行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると、第1,第2小レンズ120A,130Bが6行×4列(光入射側から見て上方側から順に第1行〜第6行、左側から順に第1列〜第4列)でマトリクス状に配列されたものとしている。
また、図9(A)及び図10(B)では、各第1小レンズ120Aの機能を説明するために、各第1小レンズ120Aの矩形内に「A」〜「X」の文字を付している。
また、図10(B)では、各第1小レンズ120Aと、各第1小レンズ120Aが部分光束を出射する位置(各第2小レンズ130A)との対応関係を示すために、各第2小レンズ130Aの矩形内に「A」〜「X」の文字を付している。
例えば、「A」の文字が付された第1小レンズ120Aは、分割した部分光束を、「A」の文字が付された第2小レンズ130Aに向けて出射する。
【0006】
具体的に、特許文献1に記載の技術では、各第1小レンズ120Aのうち、光軸Ax付近に配列される4つの第1小レンズ121Aは、分割した部分光束を、図10に示すように、4つの第1小レンズ121Aと幾何学的に対応する位置に配置される4つの第2小レンズ131Aに対して、光軸Axを基準として点対称となる位置に向けて出射する。
また、4つの第1小レンズ121Aを除く他の各第1小レンズ122Aは、分割した部分光束を、図10に示すように、当該各第1小レンズ122Aと幾何学的に対応する位置に配置された第2小レンズ132Aに向けてそれぞれ出射する。
なお、幾何学的に対応する位置とは、行の番号及び列の番号が一致する位置を意味するものである。例えば、第1行目で第1列目の第1小レンズ120Aと第1行目で第1列目の第2小レンズ130Aとは、幾何学的に対応する位置関係にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2000−206617号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1に記載の技術は、第1レンズアレイ120に入射する光束の光強度分布が図9(B)及び図9(C)に示す第1の光強度分布であることを前提としている。
具体的に、第1の光強度分布は、光軸Axを基準として略対称な分布であり、光軸Ax付近の光強度が高く、光軸Axから離間するに従って光強度が低くなる分布である。
すなわち、第1の光強度分布が光軸Axを基準として略対称な分布であるため、特許文献1に記載の技術では、第2レンズアレイ130に入射する光束の光強度分布も第1の光強度分布と略同一の分布となる。
【0009】
ところで、中心側に位置する第2小レンズ131Aを介して光変調装置200に入射する光束の入射角度は、比較的に小さいものである。一方、外周側に位置する第2小レンズ132Aを介して光変調装置200に入射する光束の入射角度は、比較的に大きいものである。
すなわち、第2レンズアレイ130に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布であるため、中心側に位置する第2小レンズ131Aに入射する光強度の高い(第1光強度)光束は、光変調装置200に対して、小さい入射角度で光変調装置200に入射することとなる。一方、外周側に位置する第2小レンズ132Aに入射する光強度の低い(第2光強度)光束は、大きい入射角度で光変調装置200に入射することとなる。
したがって、特許文献1に記載の技術では、第1レンズアレイ120に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布である場合、大きい入射角度で光変調装置200に入射する光束の光量が少ないものとなり、投影画像のコントラストが低下することを回避できる。
【0010】
一方、第1レンズアレイ120に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布とは異なり、第2の光強度分布である場合には、以下に示す問題が生じることとなる。
第2の光強度分布は、光軸Axを基準として略対称な分布であり、例えば、光軸Ax付近の光強度が低く、光軸Axから離間するに従って光強度が高くなる分布である。
このような第2の光強度分布の場合には、第2レンズアレイ130に入射する光束の光強度分布も第2の光強度分布と略同一の分布となり、上記第1の光強度分布の場合とは逆に、光強度の高い(第1光強度)光束が外周側に位置する第2小レンズ132Aに入射し、光強度の低い(第2光強度)光束が中心側に位置する第2小レンズ131Aに入射することとなる。
したがって、特許文献1に記載の技術では、第1レンズアレイ120に入射する光束の光強度分布が第2の光強度分布である場合、大きい入射角度で光変調装置200に入射する光束の光量が多いものとなり、投影画像のコントラストが低下してしまう、という問題がある。
また、投影画像のコントラストが低下することを回避するために、外周側に位置する第2小レンズ132Aから出射される光束を遮光する構成も考えられるが、当該構成では、第2レンズアレイから出射された光束の多くの光量を損失することとなる。すなわち、投影画像の明るさが低減してしまう。
【0011】
本発明の目的は、投影画像の明るさを低減することなく、投影画像のコントラストを向上させることができる照明装置及びプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の照明装置は、光源装置と、前記光源装置から出射された光束を複数の部分光束に分割する第1レンズアレイと、前記第1レンズアレイの光出射側に配置された第2レンズアレイとを備えた照明装置であって、前記第1レンズアレイに入射する光束は、第1光強度の部分と、前記第1光強度より強度が低い第2光強度の部分とを有し、前記第1レンズアレイは、2次元的に配列された複数の第1小レンズを有し、前記第2レンズアレイは、2次元的に配列された複数の第2小レンズを有し、前記第1レンズアレイにおいて、前記第1光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、前記第2光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズより外周側に位置し、前記第1光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、入射された光束を前記第2レンズアレイにおける中心側に位置する前記第2小レンズに向けて出射し、前記第2光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、入射された光束を前記第2レンズアレイにおける外周側に位置する前記第2小レンズに向けて出射することを特徴とする。
【0013】
ここで、第1光強度とは所定の閾値より高い光強度を意味し、第2光強度とは前記閾値よりも低い光強度を意味するものである。
本発明では、光強度の高い光束(第1光強度を有する光束)が入射される第1小レンズは、入射された光束を、中心側に位置する第2小レンズに向けて出射する。一方、光強度の低い光束(第2光強度を有する光束)が入射される第1小レンズは、入射された光束を外周側に位置する第2小レンズに向けて出射する。
このことにより、第1レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第2の光強度分布であったとしても、第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布を第1の光強度分布に変換することができる。
【0014】
したがって、プロジェクターに本発明の照明装置を搭載すれば、以下に示す効果を享受できる。
第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、光強度の高い(第1光強度)光束を中心側に位置する第2小レンズを介して、光強度の低い(第2光強度)光束を外周側に位置する第2小レンズを介して、それぞれ液晶パネル等の光変調装置に入射させることができる。すなわち、大きい入射角度で光変調装置に入射する光束の光量を少ないものとすることができるため、投影画像の明るさを低減させることなく、投影画像のコントラストを向上させることができる。
【0015】
本発明の照明装置では、前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイを、前記光源装置から出射される光束の光軸に沿う方向から見て、前記光軸を通り互いに直交する2つの仮想線により4つの領域にそれぞれ仮想的に分割した場合に、前記第1小レンズは、入射された光束を、当該第1小レンズを含む前記領域と幾何学的に対応する前記第2レンズアレイにおける前記領域内の前記第2小レンズに向けて出射することが好ましい。
【0016】
ところで、上述した4つの領域のうち第1領域に含まれる第1小レンズから、当該第1領域と幾何学的に対応する第2レンズアレイにおける第1領域とは異なる第2領域内の第2小レンズに向けて光束を出射するように構成した場合には、以下の問題がある。
すなわち、上述したように構成する場合には、第1小レンズにおける偏芯の度合いを大きくする必要があり、第1レンズアレイを容易に製造することが難しい。
また、第1小レンズの偏芯の度合いを大きくした場合には、当該第1小レンズから所望の第2小レンズに光束を入射させることが難しく、所望の第2小レンズとは異なる他の第2小レンズにも光束が入射してしまう。このため、液晶パネル等の光変調装置に効果的に光束を照射することができず、投影画像の明るさが低減してしまう。
【0017】
これに対して、本発明では、第1小レンズは、入射された光束を、当該第1小レンズを含む領域と幾何学的に対応する第2レンズアレイにおける領域内の第2小レンズに向けて出射する。
このことにより、第1小レンズにおける偏芯の度合いを大きくする必要がなく、第1レンズアレイを容易に製造できる。
また、第1小レンズの偏芯の度合いを大きくする必要がないため、当該第1小レンズから所望の第2小レンズにのみ光束を入射させることができる。すなわち、液晶パネル等の光変調装置に効果的に光束を照射することができ、投影画像の明るさが低減することを回避できる。
【0018】
本発明のプロジェクターは、照明装置と、前記照明装置から出射された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターであって、前記照明装置は、上述した照明装置であることを特徴とする。
本発明では、プロジェクターは、上述した照明装置を備えるので、上述した照明装置と同様の作用及び効果を享受できる。
【0019】
本発明のプロジェクターでは、前記照明装置は、前記第2レンズアレイの光出射側に配設され、前記第2レンズアレイを介した前記複数の部分光束を重畳させる重畳レンズを備え、当該プロジェクターは、前記第1レンズアレイから前記重畳レンズに至る光束の光路中に配設され、光束を通過可能とする光通過領域の面積を変更する調光装置を備え、前記調光装置は、前記光源装置から出射された光束の光軸を中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように移動する一対の遮光板を備えることが好ましい。
【0020】
本発明では、第1レンズアレイから重畳レンズに至る光束の光路中に配設される調光装置は、光軸を中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように移動する一対の遮光板を備える。
このことにより、例えば、一対の遮光板を互いに対向する各端部が離間する位置に位置付ければ、上述したように第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、外周側に位置する第2小レンズから出射される光束を一対の遮光板にて遮光できる。すなわち、外周側に位置する第2小レンズから出射される光束は、液晶パネル等の光変調装置に対して大きい入射角度で入射する光束であるため、当該光束を遮光することで、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
また、一対の遮光板を互いに対向する各端部が離間する位置から近接する位置に移動させれば、第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、光強度の高い(第1光強度)光束から遮光されることがなく、投影画像の明るさを適切に調整できる。
【0021】
本発明のプロジェクターでは、前記照明装置は、前記第2レンズアレイの光出射側に配設され、前記第2レンズアレイを介した前記複数の部分光束を重畳させる重畳レンズを備え、当該プロジェクターは、前記第1レンズアレイから前記重畳レンズに至る光束の光路中に配設され、前記光源装置から出射された光束の光軸から離間した側の光束を遮光する絞り装置を備えることが好ましい。
【0022】
本発明では、第1レンズアレイから重畳レンズに至る光束の光路中に配設される絞り装置は、光軸から離間した側の光束を遮光する。
このことにより、上述したように第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、外周側に位置する第2小レンズから出射される光束を絞り装置にて遮光できる。すなわち、当該光束を遮光することで、上記同様に、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
また、外周側に位置する第2小レンズから出射される光束は、光強度の低い(第2光強度)光束であるため、投影画像の明るさを低減させることなく、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】第1実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。
【図2】第1実施形態における第1レンズアレイに入射する光束の光強度分布を示す図。
【図3】第1実施形態における第1小レンズの機能を説明するための図。
【図4】第1実施形態における調光装置の構成を模式的に示す図。
【図5】第2実施形態における絞り装置の構成を模式的に示す図。
【図6】各実施形態の変形例を示す図。
【図7】各実施形態の変形例を示す図。
【図8】従来の照明装置を模式的に示す図。
【図9】従来の照明装置における第1小レンズの機能を説明するための図。
【図10】従来の照明装置における第1小レンズの機能を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0024】
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図1は、プロジェクター1の概略構成を示す図である。
プロジェクター1は、画像を投射してスクリーン(図示略)上に投影画像を表示する。
そして、このプロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2内部に収納される光学ユニット3を備える。
【0025】
〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット3は、図1に示すように、光学部品用筐体4と、光学部品用筐体4に支持される投射光学装置としての投射レンズ5とを備える。
光学部品用筐体4には、図1に示すように、照明装置6と、ダイクロイックミラー311,312、及び反射ミラー313を有する色分離光学装置31と、入射側レンズ321、リレーレンズ323、及び反射ミラー322,324を有するリレー光学装置32と、3つの入射側偏光板33と、光変調装置としての3つの液晶パネル34と、3つの出射側偏光板35と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム36と、調光装置7とが収納される。
そして、上記各部材31〜36は、図1に示すように、光学部品用筐体4内部において、照明装置6から出射された光束の光軸Axに対する所定位置に位置付けられる。
【0026】
上述した構成により、照明装置6から出射された光束は、色分離光学装置31にて赤(R),緑(G),青(B)の3つの色光に分離される。また、分離された各色光は、各液晶パネル34にてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム36にて合成され、投射レンズ5にてスクリーンに投射される。
なお、上述した各部材31〜36,5は、一般的なプロジェクターで用いられる構成であるため、以下では、照明装置6及び調光装置7の構成のみを説明する。
【0027】
〔照明装置の構成〕
照明装置6は、図1に示すように、光源ランプ611及びリフレクター612を有する光源装置61と、第1レンズアレイ62と、第2レンズアレイ63と、偏光変換素子64と、重畳レンズ65とを備える。
上述した構成により、光源装置61から出射された光束は、第1レンズアレイ62にて複数の部分光束に分割される。また、分割された複数の部分光束は、第2レンズアレイ63を介して偏光変換素子64に入射し、略1種類の直線偏光に変換される。そして、略1種類の直線偏光に変換された複数の部分光束は、重畳レンズ65を介して、液晶パネル34上に重畳される。すなわち、照明装置6は、液晶パネル34を略均一に照明する。
なお、上述した各部材61,64,65は、一般的なプロジェクターで用いられる構成であるため、以下では、第1,第2レンズアレイ62,63の構成のみを説明する。
【0028】
〔第1レンズアレイの構成〕
図2は、第1レンズアレイ62に入射する光束の光強度分布を示す図である。
具体的に、図2(A)は、第1レンズアレイ62を光入射側から見た模式図である。図2(B)は、光軸Axを通り互いに直交する2つの第1,第2仮想線V1,V2のうち、水平方向に延びる第1仮想線V1上の各位置での光強度を示した図である。図2(C)は、鉛直方向に延びる第2仮想線V2上の各位置での光強度を示した図である。
なお、図2(A)では、説明の便宜上、第1レンズアレイ62における後述する複数の各第1小レンズ62Aの機能を説明するために、各第1小レンズ62Aの矩形内に「A」〜「X」の文字を付している。
本実施形態では、光源装置61から出射され第1レンズアレイ62において内側範囲の光軸Ax周辺にある第1小レンズ62Aに入射する光強度が相対的に低く(第2光強度)、外周側にある第1小レンズ62Aに入射する光強度が相対的に高い(第1光強度)光束の光強度分布を、第2の光強度分布とする。また、第2レンズアレイ63において内側範囲の光軸Ax周辺にある第2小レンズ63Aに入射する光強度が相対的に高く(第1光強度)、外周側にある第2小レンズ63Aに入射する光強度が相対的に低い(第2光強度)光束の光強度分布を第1の光強度分布とする。
具体的に、第2の光強度分布は、図2に示すように、光軸Axを基準として略対称な分布であり、光軸Ax付近の光強度が低く(第2光強度)、光軸Axから離間するにしたがって光強度が高く(第1光強度)なり、さらに離間すると光強度が低く(第2光強度)なる分布を有している。第1の光強度分布は、図4に示すように、光軸Axを基準として略対称な分布であり、光軸Ax付近の光強度が高く(第1光強度)、光軸Axから離間するにしたがって光強度が低く(第2光強度)なる分布を有している。なお、光強度は、光源装置61から出射され第1レンズアレイ62の入射面での光の強度分布より所定の閾値を適宜設定し、当該所定の閾値以上の光強度を第1光強度とし、当該所定の閾値未満の光強度を第2光強度とする。
【0029】
第1レンズアレイ62は、図2(A)に示すように、光軸Axに沿う方向から見て略矩形状の輪郭を有する第1小レンズ62Aがマトリクス状に配列されている。
本実施形態では、行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると、複数の第1小レンズ62Aは、図2(A)に示すように、6行×4列(光入射側から見て上方側から順に第1行〜第6行、左側から順に第1列〜第4列)でマトリクス状に配列されている。
そして、各第1小レンズ62Aは、光源装置61から出射された光束を複数の部分光束に分割し、各部分光束を第2レンズアレイ63の近傍で集光させる。
なお、各第1小レンズ62Aの機能(第2レンズアレイ63のどの位置に向けて部分光束を出射するか)については、後述する。
【0030】
〔第2レンズアレイの構成〕
第2レンズアレイ63は、第1レンズアレイ62の光出射側に配置され、第1レンズアレイ62と同様に、光軸Axに沿う方向から見て略矩形状の輪郭を有する第2小レンズ63Aがマトリクス状に配列されている。
本実施形態では、複数の第2小レンズ63Aは、第1レンズアレイ62と同様に、6行×4列(光入射側から見て上方側から順に第1行〜第6行、左側から順に第1列〜第4列)でマトリクス状に配列されている(図3(B)参照)。
そして、複数の第2小レンズ63Aは、第1レンズアレイ62から出射された各部分光束の主光線を光軸Axに対して平行に揃える機能を有している。
【0031】
〔第1小レンズの機能〕
図3は、第1小レンズ62Aの機能を説明するための図である。
具体的に、図3(A)は、図2(A)と同様の図である。図3(B)は、第2レンズアレイ63を光入射側から見た模式図である。
なお、図3(B)では、各第1小レンズ62Aと、各第1小レンズ62Aが部分光束を出射する位置(各第2小レンズ63A)との対応関係を示すために、各第2小レンズ63Aの矩形内に「A」〜「X」の文字を付している。
例えば、図3に示すように、「A」の文字が付された第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、「A」の文字が付された第2小レンズ63Aに向けて出射する。
【0032】
そして、各第1小レンズ62Aは、各々の光軸が各々のレンズの幾何学的中心の位置からずれた偏芯レンズで構成され、分割した部分光束を以下に示す位置に向けて出射する。
なお、以下では、説明の便宜上、第1,第2レンズアレイ62,63を第1,第2仮想線V1,V2(図2,図3)で4つの領域にそれぞれ仮想的に分割する。そして、第1レンズアレイ62において、仮想的に分割された4つの領域のうち、図3(A)中、左上の領域を入射側第1領域621、右上の領域を入射側第2領域622、左下の領域を入射側第3領域623、右下の領域を入射側第4領域624とする。また、第2レンズアレイ63において、入射側第1〜第4領域621〜624にそれぞれ幾何学的に対応する各領域を出射側第1〜第4領域631〜634とする(図3(B))。
【0033】
先ず、第1,第2列目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、図3に示すように、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第1,第2列目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第1,第2列の境界B12を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
例えば、第3行目で第1列目の第1小レンズ62Aは、図3に示すように、分割した部分光束を、境界B12を基準として線対称となる位置である第3行目で第2列目の第2小レンズ63Aに向けて出射する。
また、第3,第4列目に配列された各第1小レンズ62Aも同様に、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第3,第4列目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第3,第4列の境界B34を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
【0034】
以上のように、本実施形態では、図2または図3に示すように、光強度の高い光束(所定の閾値以上の第1光強度を有する光束)が入射される第1小レンズ62A(例えば、「D」の文字が付された第1小レンズ62A)は、分割した部分光束を、中心側に位置する第2小レンズ63A(例えば、「D」の文字が付された第2小レンズ63A)に向けて出射する。
一方、光強度の低い光束(前記所定の閾値より低い第2光強度を有する光束)が入射される第1小レンズ62A(例えば、「A」の文字が付された第1小レンズ62A)は、分割した部分光束を、外周側に位置する第2小レンズ63A(例えば、「A」の文字が付された第2小レンズ63A)に向けて出射する。
また、本実施形態では、各第1小レンズ62Aは、図3に示すように、分割した部分光束を、自身を含む領域621〜624と幾何学的に対応する領域631〜634内の第2小レンズ63Aに向けて出射するように構成されている。
【0035】
〔調光装置の構成〕
図4は、調光装置7の構成を模式的に示す図である。
具体的に、図4(A)は調光装置7を側方から見た図であり、図4(B)は第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布を示す図である。
調光装置7は、図4に示すように、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設され、光束が通過する光通過領域Arの面積を変更する。
この調光装置7は、図4に示すように、光軸Axを通る水平面Fhを基準として対称配置された一対の遮光板71を備える。
【0036】
一対の遮光板71は、制御装置(図示略)による制御の下、モーター等の駆動手段(図示略)、及びモーター等にて発生された駆動力を伝達させる歯車等の伝達機構(図示略)を介して回転可能に構成されている。
より具体的に、一対の遮光板71は、互いに対向する各端部同士が互いに近接隔離するとともに、偏光変換素子64に対して近接隔離するように回転可能に構成されている。
そして、調光装置7は、図4に示すように、一対の遮光板71が回転することで、光束を通過可能とする光通過領域Ar(一対の遮光板71の互いに対向する各端部間)の面積を変更し、偏光変換素子64(液晶パネル34)に入射する光束の光量を調整する。
【0037】
上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、第1レンズアレイ62は、各第1小レンズ62Aが上述したような偏芯レンズで構成されている。
このことにより、第1レンズアレイ62に入射する光束の光強度分布が第2の光強度分布(図2(B)及び図2(C))であったとしても、第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布を第1の光強度分布(図4(B))に変換することができる。
すなわち、第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、光強度の高い(第1光強度)光束を中心側に位置する第2小レンズ63Aを介して、光強度の低い(第2光強度)光束を外周側に位置する第2小レンズ63Aを介して、それぞれ液晶パネル34に入射させることができる。
このため、大きい入射角度で液晶パネル34に入射する光束の光量を少ないものとすることができる。
したがって、投影画像の明るさを低減させることなく、投影画像のコントラストを向上させることができる。
【0038】
また、第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該第1小レンズ62Aを含む領域621〜624と幾何学的に対応する領域631〜634内の第2小レンズ63Aに向けて出射する。
このことにより、第1小レンズ62Aにおける偏心の度合いを大きくする必要がなく、第1レンズアレイ62を容易に製造できる。
さらに、第1小レンズ62Aの偏芯の度合いを大きくする必要がないため、当該第1小レンズ62Aから所望の第2小レンズ63Aにのみ光束を入射させることができ、液晶パネル34に効果的に光束を照射することができる。このため、投影画像の明るさが低減することを回避できる。
【0039】
また、調光装置7は、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設される。そして、調光装置7は、光軸Axを中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように回転する一対の遮光板71を備える。
このことにより、例えば、一対の遮光板71を互いに対向する各端部が離間する位置に位置付ければ、上述したように第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、外周側に位置する第2小レンズ63Aから出射される光束を一対の遮光板71にて遮光できる。すなわち、外周側に位置する第2小レンズ63Aから出射される光束は、液晶パネル34に対して大きい入射角度で入射する光束であるため、当該光束を遮光することで、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
さらに、一対の遮光板71を互いに対向する各端部が離間する位置から近接する位置に回転させれば、第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布の光強度の低い(第2光強度)部分から遮光されることとなるため、遮光開始直後に光強度の高い(第1光強度)光束から遮光されることがなく、投影画像の明るさを適切に調整できる。
【0040】
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構成及び同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図5は、第2実施形態における絞り装置8の構成を模式的に示す図である。
具体的に、図5(A)は絞り装置8を側方から見た図であり、図5(B)は図4(B)と同様の図である。
本実施形態では、前記第1実施形態に対して、調光装置7の代わりに図5に示す絞り装置8を設けた点が異なるのみである。その他の構成は、前記第1実施形態と同様である。
【0041】
絞り装置8は、図5に示すように、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設され、光軸Axから離間した側の光束を遮光する。
具体的に、絞り装置8は、光束を通過可能とする円形状の開口部81を備え、開口部81を介して光束を通過させるとともに、開口部81以外の部分にて光束を遮光する。
すなわち、本実施形態では、絞り装置8を設けることで、前記第1実施形態とは異なり、光通過領域Arの面積を固定している。
【0042】
上述した第2実施形態によれば、前記第1実施形態と略同様の効果の他、以下に示す効果がある。
本実施形態では、絞り装置8は、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設され、光軸Axから離間した側の光束を遮光する。
このことにより、前記第1実施形態と同様に、第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布(図5(B))であるため、外周側に位置する第2小レンズ63Aから出射される光束を絞り装置8にて遮光できる。すなわち、当該光束を遮光することで、前記第1実施形態と同様に、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
また、外周側に位置する第2小レンズ63Aから出射される光束は、光強度の低い(第2光強度)光束であるため、投影画像の明るさを低減させることなく、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
【0043】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
図6及び図7は、前記各実施形態の変形例を示す図である。
具体的に、図6及び図7は、図3に対応する図であり、第1小レンズ62Aの機能を説明するための図である。
前記各実施形態において、各第1小レンズ62Aの機能は、図3に示す機能に限らない。すなわち、各第1小レンズ62Aの機能としては、光強度の高い(第1光強度)光束を中心側の第2小レンズ63Aに向けて、光強度の低い(第2光強度)光束を外周側の第2小レンズ63Aに向けて出射する機能を有していれば、その他の機能、例えば、図6または図7に示す機能を有する構成としても構わない。
【0044】
例えば、図6に示す各第1小レンズ62Aは、以下に示す機能を有する。
先ず、第1,第3行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第1,第3行目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第1,第3行の間に位置し、第1仮想線V1に平行な境界B13を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
また、第4行,第6行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第4行,第6行目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第4,第6行の間に位置し、第1仮想線V1に平行な境界B46を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
なお、第2行,第5行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63Aに向けて出射する。
【0045】
また、例えば、図7に示す各第1小レンズ62Aは、以下に示す機能を有する。
先ず、第2,第3行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第2,第3行目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第2,第3行の境界B23を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
また、第4行,第5行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第4行,第5行目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第4,第5行の境界B45を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
なお、第1行,第6行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63Aに向けて出射する。
【0046】
以上のような図6及び図7に示す機能を有する構成であっても、図2(B)及び図2(C)を参照して分かるように、各第1小レンズ62Aは、光強度の高い(第1光強度)光束を中心側に位置する第2小レンズ63Aに向けて、光強度の低い(第2光強度)光束を外周側に位置する第2小レンズ63Aに向けて出射する。
また、図6及び図7に示す機能を有する構成であっても、各第1小レンズ62Aは、自身を含む領域621〜624と幾何学的に対応する領域631〜634内の第2小レンズ63Aに向けて出射するものである。
【0047】
前記各実施形態では、調光装置7及び絞り装置8は、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設されていたが、これに限らず、第1レンズアレイ62から重畳レンズ65に至る光束の光路中に配設されていれば、いずれの位置に配設しても構わない。
【0048】
前記各実施形態では、第1,第2レンズアレイ62,63は、各第1,第2小レンズ62A,63Aが4行×6列でマトリクス状に配列された構成としていたが、これに限らず、6行×6列等、その他の形態でマトリクス状に配列された構成としても構わない。
前記第1実施形態では、調光装置7において、一対の遮光板71は、回転するように構成されていたが、これに限らない。すなわち、一対の遮光板71としては、光軸Axを中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように移動する構成であれば、回転ではなく、直線的に移動する構成を採用しても構わない。
前記各実施形態では、光変調装置として透過型の液晶パネル34を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルや、マイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置を採用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、プレゼンテーションやホームシアター等に用いられるプロジェクターに利用できる。
【符号の説明】
【0050】
1・・・プロジェクター、5・・・投射レンズ(投射光学装置)、6・・・照明装置、7・・・調光装置、8・・・絞り装置、34・・・液晶パネル(光変調装置)、61・・・光源装置、62・・・第1レンズアレイ、62A・・・第1小レンズ、63・・・第2レンズアレイ、63A・・・第2小レンズ、65・・・重畳レンズ、71・・・遮光板、621〜624・・・入射側第1〜第4領域、631〜634・・・出射側第1〜第4領域、Ax・・・照明光軸、V1,V2・・・第1,第2仮想線。
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
図8は、従来の照明装置100を模式的に示す図である。
プロジェクターでは、液晶パネル等の光変調装置200を略均一に照明するために、図8に示すような照明装置100が多用される。
照明装置100は、図8に示すように、光源装置110と、光源装置110から出射された光束を複数の第1小レンズ120Aにて複数の部分光束に分割する第1レンズアレイ120と、複数の第1小レンズ120Aと幾何学的に対応する位置に第2小レンズ130Aがそれぞれ設けられた第2レンズアレイ130と、第2レンズアレイ130を介した複数の部分光束を光変調装置200に重畳させる重畳レンズ140とを備える。
【0003】
そして、従来では、上述した照明装置100において、一部の第1小レンズ120Aを偏芯レンズで構成し、光変調装置200に対して+θ側から入射する光束の光量と−θ側から入射する光束の光量との差を低減させ、投影画像の色むらの低減、及びコントラストの向上を図る技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
なお、+θ側とは光源装置110から出射される光束の光軸Axから離間する側を意味し、−θ側とは光軸Axに近接する側を意味するものである。
【0004】
図9及び図10は、従来の照明装置100における第1小レンズ120Aの機能を説明するための図である。
具体的に、図9(A)は、第1レンズアレイ120を光入射側から見た模式図である。図9(B)は、光軸Axを通り互いに直交する2つの第1,第2仮想線V1,V2のうち、水平方向に延びる第1仮想線V1上の各位置での光強度を示した図である。図9(C)は、鉛直方向に延びる第2仮想線V2上の各位置での光強度を示した図である。
また、図10(A)は、図9(A)と同様の図である。図10(B)は、第2レンズアレイ130を光入射側から見た図である。
【0005】
なお、図9及び図10では、説明の便宜上、行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると、第1,第2小レンズ120A,130Bが6行×4列(光入射側から見て上方側から順に第1行〜第6行、左側から順に第1列〜第4列)でマトリクス状に配列されたものとしている。
また、図9(A)及び図10(B)では、各第1小レンズ120Aの機能を説明するために、各第1小レンズ120Aの矩形内に「A」〜「X」の文字を付している。
また、図10(B)では、各第1小レンズ120Aと、各第1小レンズ120Aが部分光束を出射する位置(各第2小レンズ130A)との対応関係を示すために、各第2小レンズ130Aの矩形内に「A」〜「X」の文字を付している。
例えば、「A」の文字が付された第1小レンズ120Aは、分割した部分光束を、「A」の文字が付された第2小レンズ130Aに向けて出射する。
【0006】
具体的に、特許文献1に記載の技術では、各第1小レンズ120Aのうち、光軸Ax付近に配列される4つの第1小レンズ121Aは、分割した部分光束を、図10に示すように、4つの第1小レンズ121Aと幾何学的に対応する位置に配置される4つの第2小レンズ131Aに対して、光軸Axを基準として点対称となる位置に向けて出射する。
また、4つの第1小レンズ121Aを除く他の各第1小レンズ122Aは、分割した部分光束を、図10に示すように、当該各第1小レンズ122Aと幾何学的に対応する位置に配置された第2小レンズ132Aに向けてそれぞれ出射する。
なお、幾何学的に対応する位置とは、行の番号及び列の番号が一致する位置を意味するものである。例えば、第1行目で第1列目の第1小レンズ120Aと第1行目で第1列目の第2小レンズ130Aとは、幾何学的に対応する位置関係にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2000−206617号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1に記載の技術は、第1レンズアレイ120に入射する光束の光強度分布が図9(B)及び図9(C)に示す第1の光強度分布であることを前提としている。
具体的に、第1の光強度分布は、光軸Axを基準として略対称な分布であり、光軸Ax付近の光強度が高く、光軸Axから離間するに従って光強度が低くなる分布である。
すなわち、第1の光強度分布が光軸Axを基準として略対称な分布であるため、特許文献1に記載の技術では、第2レンズアレイ130に入射する光束の光強度分布も第1の光強度分布と略同一の分布となる。
【0009】
ところで、中心側に位置する第2小レンズ131Aを介して光変調装置200に入射する光束の入射角度は、比較的に小さいものである。一方、外周側に位置する第2小レンズ132Aを介して光変調装置200に入射する光束の入射角度は、比較的に大きいものである。
すなわち、第2レンズアレイ130に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布であるため、中心側に位置する第2小レンズ131Aに入射する光強度の高い(第1光強度)光束は、光変調装置200に対して、小さい入射角度で光変調装置200に入射することとなる。一方、外周側に位置する第2小レンズ132Aに入射する光強度の低い(第2光強度)光束は、大きい入射角度で光変調装置200に入射することとなる。
したがって、特許文献1に記載の技術では、第1レンズアレイ120に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布である場合、大きい入射角度で光変調装置200に入射する光束の光量が少ないものとなり、投影画像のコントラストが低下することを回避できる。
【0010】
一方、第1レンズアレイ120に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布とは異なり、第2の光強度分布である場合には、以下に示す問題が生じることとなる。
第2の光強度分布は、光軸Axを基準として略対称な分布であり、例えば、光軸Ax付近の光強度が低く、光軸Axから離間するに従って光強度が高くなる分布である。
このような第2の光強度分布の場合には、第2レンズアレイ130に入射する光束の光強度分布も第2の光強度分布と略同一の分布となり、上記第1の光強度分布の場合とは逆に、光強度の高い(第1光強度)光束が外周側に位置する第2小レンズ132Aに入射し、光強度の低い(第2光強度)光束が中心側に位置する第2小レンズ131Aに入射することとなる。
したがって、特許文献1に記載の技術では、第1レンズアレイ120に入射する光束の光強度分布が第2の光強度分布である場合、大きい入射角度で光変調装置200に入射する光束の光量が多いものとなり、投影画像のコントラストが低下してしまう、という問題がある。
また、投影画像のコントラストが低下することを回避するために、外周側に位置する第2小レンズ132Aから出射される光束を遮光する構成も考えられるが、当該構成では、第2レンズアレイから出射された光束の多くの光量を損失することとなる。すなわち、投影画像の明るさが低減してしまう。
【0011】
本発明の目的は、投影画像の明るさを低減することなく、投影画像のコントラストを向上させることができる照明装置及びプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の照明装置は、光源装置と、前記光源装置から出射された光束を複数の部分光束に分割する第1レンズアレイと、前記第1レンズアレイの光出射側に配置された第2レンズアレイとを備えた照明装置であって、前記第1レンズアレイに入射する光束は、第1光強度の部分と、前記第1光強度より強度が低い第2光強度の部分とを有し、前記第1レンズアレイは、2次元的に配列された複数の第1小レンズを有し、前記第2レンズアレイは、2次元的に配列された複数の第2小レンズを有し、前記第1レンズアレイにおいて、前記第1光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、前記第2光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズより外周側に位置し、前記第1光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、入射された光束を前記第2レンズアレイにおける中心側に位置する前記第2小レンズに向けて出射し、前記第2光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、入射された光束を前記第2レンズアレイにおける外周側に位置する前記第2小レンズに向けて出射することを特徴とする。
【0013】
ここで、第1光強度とは所定の閾値より高い光強度を意味し、第2光強度とは前記閾値よりも低い光強度を意味するものである。
本発明では、光強度の高い光束(第1光強度を有する光束)が入射される第1小レンズは、入射された光束を、中心側に位置する第2小レンズに向けて出射する。一方、光強度の低い光束(第2光強度を有する光束)が入射される第1小レンズは、入射された光束を外周側に位置する第2小レンズに向けて出射する。
このことにより、第1レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第2の光強度分布であったとしても、第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布を第1の光強度分布に変換することができる。
【0014】
したがって、プロジェクターに本発明の照明装置を搭載すれば、以下に示す効果を享受できる。
第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、光強度の高い(第1光強度)光束を中心側に位置する第2小レンズを介して、光強度の低い(第2光強度)光束を外周側に位置する第2小レンズを介して、それぞれ液晶パネル等の光変調装置に入射させることができる。すなわち、大きい入射角度で光変調装置に入射する光束の光量を少ないものとすることができるため、投影画像の明るさを低減させることなく、投影画像のコントラストを向上させることができる。
【0015】
本発明の照明装置では、前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイを、前記光源装置から出射される光束の光軸に沿う方向から見て、前記光軸を通り互いに直交する2つの仮想線により4つの領域にそれぞれ仮想的に分割した場合に、前記第1小レンズは、入射された光束を、当該第1小レンズを含む前記領域と幾何学的に対応する前記第2レンズアレイにおける前記領域内の前記第2小レンズに向けて出射することが好ましい。
【0016】
ところで、上述した4つの領域のうち第1領域に含まれる第1小レンズから、当該第1領域と幾何学的に対応する第2レンズアレイにおける第1領域とは異なる第2領域内の第2小レンズに向けて光束を出射するように構成した場合には、以下の問題がある。
すなわち、上述したように構成する場合には、第1小レンズにおける偏芯の度合いを大きくする必要があり、第1レンズアレイを容易に製造することが難しい。
また、第1小レンズの偏芯の度合いを大きくした場合には、当該第1小レンズから所望の第2小レンズに光束を入射させることが難しく、所望の第2小レンズとは異なる他の第2小レンズにも光束が入射してしまう。このため、液晶パネル等の光変調装置に効果的に光束を照射することができず、投影画像の明るさが低減してしまう。
【0017】
これに対して、本発明では、第1小レンズは、入射された光束を、当該第1小レンズを含む領域と幾何学的に対応する第2レンズアレイにおける領域内の第2小レンズに向けて出射する。
このことにより、第1小レンズにおける偏芯の度合いを大きくする必要がなく、第1レンズアレイを容易に製造できる。
また、第1小レンズの偏芯の度合いを大きくする必要がないため、当該第1小レンズから所望の第2小レンズにのみ光束を入射させることができる。すなわち、液晶パネル等の光変調装置に効果的に光束を照射することができ、投影画像の明るさが低減することを回避できる。
【0018】
本発明のプロジェクターは、照明装置と、前記照明装置から出射された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターであって、前記照明装置は、上述した照明装置であることを特徴とする。
本発明では、プロジェクターは、上述した照明装置を備えるので、上述した照明装置と同様の作用及び効果を享受できる。
【0019】
本発明のプロジェクターでは、前記照明装置は、前記第2レンズアレイの光出射側に配設され、前記第2レンズアレイを介した前記複数の部分光束を重畳させる重畳レンズを備え、当該プロジェクターは、前記第1レンズアレイから前記重畳レンズに至る光束の光路中に配設され、光束を通過可能とする光通過領域の面積を変更する調光装置を備え、前記調光装置は、前記光源装置から出射された光束の光軸を中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように移動する一対の遮光板を備えることが好ましい。
【0020】
本発明では、第1レンズアレイから重畳レンズに至る光束の光路中に配設される調光装置は、光軸を中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように移動する一対の遮光板を備える。
このことにより、例えば、一対の遮光板を互いに対向する各端部が離間する位置に位置付ければ、上述したように第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、外周側に位置する第2小レンズから出射される光束を一対の遮光板にて遮光できる。すなわち、外周側に位置する第2小レンズから出射される光束は、液晶パネル等の光変調装置に対して大きい入射角度で入射する光束であるため、当該光束を遮光することで、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
また、一対の遮光板を互いに対向する各端部が離間する位置から近接する位置に移動させれば、第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、光強度の高い(第1光強度)光束から遮光されることがなく、投影画像の明るさを適切に調整できる。
【0021】
本発明のプロジェクターでは、前記照明装置は、前記第2レンズアレイの光出射側に配設され、前記第2レンズアレイを介した前記複数の部分光束を重畳させる重畳レンズを備え、当該プロジェクターは、前記第1レンズアレイから前記重畳レンズに至る光束の光路中に配設され、前記光源装置から出射された光束の光軸から離間した側の光束を遮光する絞り装置を備えることが好ましい。
【0022】
本発明では、第1レンズアレイから重畳レンズに至る光束の光路中に配設される絞り装置は、光軸から離間した側の光束を遮光する。
このことにより、上述したように第2レンズアレイに入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、外周側に位置する第2小レンズから出射される光束を絞り装置にて遮光できる。すなわち、当該光束を遮光することで、上記同様に、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
また、外周側に位置する第2小レンズから出射される光束は、光強度の低い(第2光強度)光束であるため、投影画像の明るさを低減させることなく、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】第1実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。
【図2】第1実施形態における第1レンズアレイに入射する光束の光強度分布を示す図。
【図3】第1実施形態における第1小レンズの機能を説明するための図。
【図4】第1実施形態における調光装置の構成を模式的に示す図。
【図5】第2実施形態における絞り装置の構成を模式的に示す図。
【図6】各実施形態の変形例を示す図。
【図7】各実施形態の変形例を示す図。
【図8】従来の照明装置を模式的に示す図。
【図9】従来の照明装置における第1小レンズの機能を説明するための図。
【図10】従来の照明装置における第1小レンズの機能を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0024】
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図1は、プロジェクター1の概略構成を示す図である。
プロジェクター1は、画像を投射してスクリーン(図示略)上に投影画像を表示する。
そして、このプロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2内部に収納される光学ユニット3を備える。
【0025】
〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット3は、図1に示すように、光学部品用筐体4と、光学部品用筐体4に支持される投射光学装置としての投射レンズ5とを備える。
光学部品用筐体4には、図1に示すように、照明装置6と、ダイクロイックミラー311,312、及び反射ミラー313を有する色分離光学装置31と、入射側レンズ321、リレーレンズ323、及び反射ミラー322,324を有するリレー光学装置32と、3つの入射側偏光板33と、光変調装置としての3つの液晶パネル34と、3つの出射側偏光板35と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム36と、調光装置7とが収納される。
そして、上記各部材31〜36は、図1に示すように、光学部品用筐体4内部において、照明装置6から出射された光束の光軸Axに対する所定位置に位置付けられる。
【0026】
上述した構成により、照明装置6から出射された光束は、色分離光学装置31にて赤(R),緑(G),青(B)の3つの色光に分離される。また、分離された各色光は、各液晶パネル34にてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム36にて合成され、投射レンズ5にてスクリーンに投射される。
なお、上述した各部材31〜36,5は、一般的なプロジェクターで用いられる構成であるため、以下では、照明装置6及び調光装置7の構成のみを説明する。
【0027】
〔照明装置の構成〕
照明装置6は、図1に示すように、光源ランプ611及びリフレクター612を有する光源装置61と、第1レンズアレイ62と、第2レンズアレイ63と、偏光変換素子64と、重畳レンズ65とを備える。
上述した構成により、光源装置61から出射された光束は、第1レンズアレイ62にて複数の部分光束に分割される。また、分割された複数の部分光束は、第2レンズアレイ63を介して偏光変換素子64に入射し、略1種類の直線偏光に変換される。そして、略1種類の直線偏光に変換された複数の部分光束は、重畳レンズ65を介して、液晶パネル34上に重畳される。すなわち、照明装置6は、液晶パネル34を略均一に照明する。
なお、上述した各部材61,64,65は、一般的なプロジェクターで用いられる構成であるため、以下では、第1,第2レンズアレイ62,63の構成のみを説明する。
【0028】
〔第1レンズアレイの構成〕
図2は、第1レンズアレイ62に入射する光束の光強度分布を示す図である。
具体的に、図2(A)は、第1レンズアレイ62を光入射側から見た模式図である。図2(B)は、光軸Axを通り互いに直交する2つの第1,第2仮想線V1,V2のうち、水平方向に延びる第1仮想線V1上の各位置での光強度を示した図である。図2(C)は、鉛直方向に延びる第2仮想線V2上の各位置での光強度を示した図である。
なお、図2(A)では、説明の便宜上、第1レンズアレイ62における後述する複数の各第1小レンズ62Aの機能を説明するために、各第1小レンズ62Aの矩形内に「A」〜「X」の文字を付している。
本実施形態では、光源装置61から出射され第1レンズアレイ62において内側範囲の光軸Ax周辺にある第1小レンズ62Aに入射する光強度が相対的に低く(第2光強度)、外周側にある第1小レンズ62Aに入射する光強度が相対的に高い(第1光強度)光束の光強度分布を、第2の光強度分布とする。また、第2レンズアレイ63において内側範囲の光軸Ax周辺にある第2小レンズ63Aに入射する光強度が相対的に高く(第1光強度)、外周側にある第2小レンズ63Aに入射する光強度が相対的に低い(第2光強度)光束の光強度分布を第1の光強度分布とする。
具体的に、第2の光強度分布は、図2に示すように、光軸Axを基準として略対称な分布であり、光軸Ax付近の光強度が低く(第2光強度)、光軸Axから離間するにしたがって光強度が高く(第1光強度)なり、さらに離間すると光強度が低く(第2光強度)なる分布を有している。第1の光強度分布は、図4に示すように、光軸Axを基準として略対称な分布であり、光軸Ax付近の光強度が高く(第1光強度)、光軸Axから離間するにしたがって光強度が低く(第2光強度)なる分布を有している。なお、光強度は、光源装置61から出射され第1レンズアレイ62の入射面での光の強度分布より所定の閾値を適宜設定し、当該所定の閾値以上の光強度を第1光強度とし、当該所定の閾値未満の光強度を第2光強度とする。
【0029】
第1レンズアレイ62は、図2(A)に示すように、光軸Axに沿う方向から見て略矩形状の輪郭を有する第1小レンズ62Aがマトリクス状に配列されている。
本実施形態では、行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると、複数の第1小レンズ62Aは、図2(A)に示すように、6行×4列(光入射側から見て上方側から順に第1行〜第6行、左側から順に第1列〜第4列)でマトリクス状に配列されている。
そして、各第1小レンズ62Aは、光源装置61から出射された光束を複数の部分光束に分割し、各部分光束を第2レンズアレイ63の近傍で集光させる。
なお、各第1小レンズ62Aの機能(第2レンズアレイ63のどの位置に向けて部分光束を出射するか)については、後述する。
【0030】
〔第2レンズアレイの構成〕
第2レンズアレイ63は、第1レンズアレイ62の光出射側に配置され、第1レンズアレイ62と同様に、光軸Axに沿う方向から見て略矩形状の輪郭を有する第2小レンズ63Aがマトリクス状に配列されている。
本実施形態では、複数の第2小レンズ63Aは、第1レンズアレイ62と同様に、6行×4列(光入射側から見て上方側から順に第1行〜第6行、左側から順に第1列〜第4列)でマトリクス状に配列されている(図3(B)参照)。
そして、複数の第2小レンズ63Aは、第1レンズアレイ62から出射された各部分光束の主光線を光軸Axに対して平行に揃える機能を有している。
【0031】
〔第1小レンズの機能〕
図3は、第1小レンズ62Aの機能を説明するための図である。
具体的に、図3(A)は、図2(A)と同様の図である。図3(B)は、第2レンズアレイ63を光入射側から見た模式図である。
なお、図3(B)では、各第1小レンズ62Aと、各第1小レンズ62Aが部分光束を出射する位置(各第2小レンズ63A)との対応関係を示すために、各第2小レンズ63Aの矩形内に「A」〜「X」の文字を付している。
例えば、図3に示すように、「A」の文字が付された第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、「A」の文字が付された第2小レンズ63Aに向けて出射する。
【0032】
そして、各第1小レンズ62Aは、各々の光軸が各々のレンズの幾何学的中心の位置からずれた偏芯レンズで構成され、分割した部分光束を以下に示す位置に向けて出射する。
なお、以下では、説明の便宜上、第1,第2レンズアレイ62,63を第1,第2仮想線V1,V2(図2,図3)で4つの領域にそれぞれ仮想的に分割する。そして、第1レンズアレイ62において、仮想的に分割された4つの領域のうち、図3(A)中、左上の領域を入射側第1領域621、右上の領域を入射側第2領域622、左下の領域を入射側第3領域623、右下の領域を入射側第4領域624とする。また、第2レンズアレイ63において、入射側第1〜第4領域621〜624にそれぞれ幾何学的に対応する各領域を出射側第1〜第4領域631〜634とする(図3(B))。
【0033】
先ず、第1,第2列目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、図3に示すように、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第1,第2列目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第1,第2列の境界B12を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
例えば、第3行目で第1列目の第1小レンズ62Aは、図3に示すように、分割した部分光束を、境界B12を基準として線対称となる位置である第3行目で第2列目の第2小レンズ63Aに向けて出射する。
また、第3,第4列目に配列された各第1小レンズ62Aも同様に、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第3,第4列目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第3,第4列の境界B34を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
【0034】
以上のように、本実施形態では、図2または図3に示すように、光強度の高い光束(所定の閾値以上の第1光強度を有する光束)が入射される第1小レンズ62A(例えば、「D」の文字が付された第1小レンズ62A)は、分割した部分光束を、中心側に位置する第2小レンズ63A(例えば、「D」の文字が付された第2小レンズ63A)に向けて出射する。
一方、光強度の低い光束(前記所定の閾値より低い第2光強度を有する光束)が入射される第1小レンズ62A(例えば、「A」の文字が付された第1小レンズ62A)は、分割した部分光束を、外周側に位置する第2小レンズ63A(例えば、「A」の文字が付された第2小レンズ63A)に向けて出射する。
また、本実施形態では、各第1小レンズ62Aは、図3に示すように、分割した部分光束を、自身を含む領域621〜624と幾何学的に対応する領域631〜634内の第2小レンズ63Aに向けて出射するように構成されている。
【0035】
〔調光装置の構成〕
図4は、調光装置7の構成を模式的に示す図である。
具体的に、図4(A)は調光装置7を側方から見た図であり、図4(B)は第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布を示す図である。
調光装置7は、図4に示すように、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設され、光束が通過する光通過領域Arの面積を変更する。
この調光装置7は、図4に示すように、光軸Axを通る水平面Fhを基準として対称配置された一対の遮光板71を備える。
【0036】
一対の遮光板71は、制御装置(図示略)による制御の下、モーター等の駆動手段(図示略)、及びモーター等にて発生された駆動力を伝達させる歯車等の伝達機構(図示略)を介して回転可能に構成されている。
より具体的に、一対の遮光板71は、互いに対向する各端部同士が互いに近接隔離するとともに、偏光変換素子64に対して近接隔離するように回転可能に構成されている。
そして、調光装置7は、図4に示すように、一対の遮光板71が回転することで、光束を通過可能とする光通過領域Ar(一対の遮光板71の互いに対向する各端部間)の面積を変更し、偏光変換素子64(液晶パネル34)に入射する光束の光量を調整する。
【0037】
上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、第1レンズアレイ62は、各第1小レンズ62Aが上述したような偏芯レンズで構成されている。
このことにより、第1レンズアレイ62に入射する光束の光強度分布が第2の光強度分布(図2(B)及び図2(C))であったとしても、第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布を第1の光強度分布(図4(B))に変換することができる。
すなわち、第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、光強度の高い(第1光強度)光束を中心側に位置する第2小レンズ63Aを介して、光強度の低い(第2光強度)光束を外周側に位置する第2小レンズ63Aを介して、それぞれ液晶パネル34に入射させることができる。
このため、大きい入射角度で液晶パネル34に入射する光束の光量を少ないものとすることができる。
したがって、投影画像の明るさを低減させることなく、投影画像のコントラストを向上させることができる。
【0038】
また、第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該第1小レンズ62Aを含む領域621〜624と幾何学的に対応する領域631〜634内の第2小レンズ63Aに向けて出射する。
このことにより、第1小レンズ62Aにおける偏心の度合いを大きくする必要がなく、第1レンズアレイ62を容易に製造できる。
さらに、第1小レンズ62Aの偏芯の度合いを大きくする必要がないため、当該第1小レンズ62Aから所望の第2小レンズ63Aにのみ光束を入射させることができ、液晶パネル34に効果的に光束を照射することができる。このため、投影画像の明るさが低減することを回避できる。
【0039】
また、調光装置7は、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設される。そして、調光装置7は、光軸Axを中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように回転する一対の遮光板71を備える。
このことにより、例えば、一対の遮光板71を互いに対向する各端部が離間する位置に位置付ければ、上述したように第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布となるため、外周側に位置する第2小レンズ63Aから出射される光束を一対の遮光板71にて遮光できる。すなわち、外周側に位置する第2小レンズ63Aから出射される光束は、液晶パネル34に対して大きい入射角度で入射する光束であるため、当該光束を遮光することで、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
さらに、一対の遮光板71を互いに対向する各端部が離間する位置から近接する位置に回転させれば、第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布の光強度の低い(第2光強度)部分から遮光されることとなるため、遮光開始直後に光強度の高い(第1光強度)光束から遮光されることがなく、投影画像の明るさを適切に調整できる。
【0040】
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構成及び同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図5は、第2実施形態における絞り装置8の構成を模式的に示す図である。
具体的に、図5(A)は絞り装置8を側方から見た図であり、図5(B)は図4(B)と同様の図である。
本実施形態では、前記第1実施形態に対して、調光装置7の代わりに図5に示す絞り装置8を設けた点が異なるのみである。その他の構成は、前記第1実施形態と同様である。
【0041】
絞り装置8は、図5に示すように、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設され、光軸Axから離間した側の光束を遮光する。
具体的に、絞り装置8は、光束を通過可能とする円形状の開口部81を備え、開口部81を介して光束を通過させるとともに、開口部81以外の部分にて光束を遮光する。
すなわち、本実施形態では、絞り装置8を設けることで、前記第1実施形態とは異なり、光通過領域Arの面積を固定している。
【0042】
上述した第2実施形態によれば、前記第1実施形態と略同様の効果の他、以下に示す効果がある。
本実施形態では、絞り装置8は、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設され、光軸Axから離間した側の光束を遮光する。
このことにより、前記第1実施形態と同様に、第2レンズアレイ63に入射する光束の光強度分布が第1の光強度分布(図5(B))であるため、外周側に位置する第2小レンズ63Aから出射される光束を絞り装置8にて遮光できる。すなわち、当該光束を遮光することで、前記第1実施形態と同様に、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
また、外周側に位置する第2小レンズ63Aから出射される光束は、光強度の低い(第2光強度)光束であるため、投影画像の明るさを低減させることなく、投影画像のコントラストをさらに向上させることができる。
【0043】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
図6及び図7は、前記各実施形態の変形例を示す図である。
具体的に、図6及び図7は、図3に対応する図であり、第1小レンズ62Aの機能を説明するための図である。
前記各実施形態において、各第1小レンズ62Aの機能は、図3に示す機能に限らない。すなわち、各第1小レンズ62Aの機能としては、光強度の高い(第1光強度)光束を中心側の第2小レンズ63Aに向けて、光強度の低い(第2光強度)光束を外周側の第2小レンズ63Aに向けて出射する機能を有していれば、その他の機能、例えば、図6または図7に示す機能を有する構成としても構わない。
【0044】
例えば、図6に示す各第1小レンズ62Aは、以下に示す機能を有する。
先ず、第1,第3行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第1,第3行目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第1,第3行の間に位置し、第1仮想線V1に平行な境界B13を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
また、第4行,第6行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第4行,第6行目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第4,第6行の間に位置し、第1仮想線V1に平行な境界B46を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
なお、第2行,第5行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63Aに向けて出射する。
【0045】
また、例えば、図7に示す各第1小レンズ62Aは、以下に示す機能を有する。
先ず、第2,第3行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第2,第3行目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第2,第3行の境界B23を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
また、第4行,第5行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63A(第4行,第5行目に配列された各第2小レンズ63A)に対して、第4,第5行の境界B45を基準として線対称となる位置に向けて出射する。
なお、第1行,第6行目に配列された各第1小レンズ62Aは、分割した部分光束を、当該各第1小レンズ62Aと幾何学的に対応する位置に配置される各第2小レンズ63Aに向けて出射する。
【0046】
以上のような図6及び図7に示す機能を有する構成であっても、図2(B)及び図2(C)を参照して分かるように、各第1小レンズ62Aは、光強度の高い(第1光強度)光束を中心側に位置する第2小レンズ63Aに向けて、光強度の低い(第2光強度)光束を外周側に位置する第2小レンズ63Aに向けて出射する。
また、図6及び図7に示す機能を有する構成であっても、各第1小レンズ62Aは、自身を含む領域621〜624と幾何学的に対応する領域631〜634内の第2小レンズ63Aに向けて出射するものである。
【0047】
前記各実施形態では、調光装置7及び絞り装置8は、第2レンズアレイ63から偏光変換素子64に至る光束の光路中に配設されていたが、これに限らず、第1レンズアレイ62から重畳レンズ65に至る光束の光路中に配設されていれば、いずれの位置に配設しても構わない。
【0048】
前記各実施形態では、第1,第2レンズアレイ62,63は、各第1,第2小レンズ62A,63Aが4行×6列でマトリクス状に配列された構成としていたが、これに限らず、6行×6列等、その他の形態でマトリクス状に配列された構成としても構わない。
前記第1実施形態では、調光装置7において、一対の遮光板71は、回転するように構成されていたが、これに限らない。すなわち、一対の遮光板71としては、光軸Axを中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように移動する構成であれば、回転ではなく、直線的に移動する構成を採用しても構わない。
前記各実施形態では、光変調装置として透過型の液晶パネル34を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルや、マイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置を採用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、プレゼンテーションやホームシアター等に用いられるプロジェクターに利用できる。
【符号の説明】
【0050】
1・・・プロジェクター、5・・・投射レンズ(投射光学装置)、6・・・照明装置、7・・・調光装置、8・・・絞り装置、34・・・液晶パネル(光変調装置)、61・・・光源装置、62・・・第1レンズアレイ、62A・・・第1小レンズ、63・・・第2レンズアレイ、63A・・・第2小レンズ、65・・・重畳レンズ、71・・・遮光板、621〜624・・・入射側第1〜第4領域、631〜634・・・出射側第1〜第4領域、Ax・・・照明光軸、V1,V2・・・第1,第2仮想線。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源装置と、前記光源装置から出射された光束を複数の部分光束に分割する第1レンズアレイと、前記第1レンズアレイの光出射側に配置された第2レンズアレイとを備えた照明装置であって、
前記第1レンズアレイに入射する光束は、第1光強度の部分と、前記第1光強度より強度が低い第2光強度の部分とを有し、
前記第1レンズアレイは、2次元的に配列された複数の第1小レンズを有し、
前記第2レンズアレイは、2次元的に配列された複数の第2小レンズを有し、
前記第1レンズアレイにおいて、前記第1光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、前記第2光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズより外周側に位置し、
前記第1光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、
入射された光束を前記第2レンズアレイにおける中心側に位置する前記第2小レンズに向けて出射し、
前記第2光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、
入射された光束を前記第2レンズアレイにおける外周側に位置する前記第2小レンズに向けて出射する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
請求項1に記載の照明装置において、
前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイを、前記光源装置から出射される光束の光軸に沿う方向から見て、前記光軸を通り互いに直交する2つの仮想線により4つの領域にそれぞれ仮想的に分割した場合に、
前記第1小レンズは、
入射した光束を、当該第1小レンズを含む前記領域と幾何学的に対応する前記第2レンズアレイにおける前記領域内の前記第2小レンズに向けて出射する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項3】
照明装置と、前記照明装置から出射された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターであって、
前記照明装置は、
請求項1または請求項2に記載の照明装置である
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項4】
請求項3に記載のプロジェクターにおいて、
前記照明装置は、
前記第2レンズアレイの光出射側に配設され、前記第2レンズアレイを介した前記複数の部分光束を重畳させる重畳レンズを備え、
当該プロジェクターは、
前記第1レンズアレイから前記重畳レンズに至る光束の光路中に配設され、光束を通過可能とする光通過領域の面積を変更する調光装置を備え、
前記調光装置は、
前記光源装置から出射された光束の光軸を中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように移動する一対の遮光板を備える
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項5】
請求項3に記載のプロジェクターにおいて、
前記照明装置は、
前記第2レンズアレイの光出射側に配設され、前記第2レンズアレイを介した前記複数の部分光束を重畳させる重畳レンズを備え、
当該プロジェクターは、
前記第1レンズアレイから前記重畳レンズに至る光束の光路中に配設され、前記光源装置から出射された光束の光軸から離間した側の光束を遮光する絞り装置を備える
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項1】
光源装置と、前記光源装置から出射された光束を複数の部分光束に分割する第1レンズアレイと、前記第1レンズアレイの光出射側に配置された第2レンズアレイとを備えた照明装置であって、
前記第1レンズアレイに入射する光束は、第1光強度の部分と、前記第1光強度より強度が低い第2光強度の部分とを有し、
前記第1レンズアレイは、2次元的に配列された複数の第1小レンズを有し、
前記第2レンズアレイは、2次元的に配列された複数の第2小レンズを有し、
前記第1レンズアレイにおいて、前記第1光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、前記第2光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズより外周側に位置し、
前記第1光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、
入射された光束を前記第2レンズアレイにおける中心側に位置する前記第2小レンズに向けて出射し、
前記第2光強度を有する光束が入射される前記第1小レンズは、
入射された光束を前記第2レンズアレイにおける外周側に位置する前記第2小レンズに向けて出射する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
請求項1に記載の照明装置において、
前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイを、前記光源装置から出射される光束の光軸に沿う方向から見て、前記光軸を通り互いに直交する2つの仮想線により4つの領域にそれぞれ仮想的に分割した場合に、
前記第1小レンズは、
入射した光束を、当該第1小レンズを含む前記領域と幾何学的に対応する前記第2レンズアレイにおける前記領域内の前記第2小レンズに向けて出射する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項3】
照明装置と、前記照明装置から出射された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターであって、
前記照明装置は、
請求項1または請求項2に記載の照明装置である
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項4】
請求項3に記載のプロジェクターにおいて、
前記照明装置は、
前記第2レンズアレイの光出射側に配設され、前記第2レンズアレイを介した前記複数の部分光束を重畳させる重畳レンズを備え、
当該プロジェクターは、
前記第1レンズアレイから前記重畳レンズに至る光束の光路中に配設され、光束を通過可能とする光通過領域の面積を変更する調光装置を備え、
前記調光装置は、
前記光源装置から出射された光束の光軸を中心として対称配置され、互いに対向する各端部同士が近接隔離するように移動する一対の遮光板を備える
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項5】
請求項3に記載のプロジェクターにおいて、
前記照明装置は、
前記第2レンズアレイの光出射側に配設され、前記第2レンズアレイを介した前記複数の部分光束を重畳させる重畳レンズを備え、
当該プロジェクターは、
前記第1レンズアレイから前記重畳レンズに至る光束の光路中に配設され、前記光源装置から出射された光束の光軸から離間した側の光束を遮光する絞り装置を備える
ことを特徴とするプロジェクター。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【公開番号】特開2013−83791(P2013−83791A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−223656(P2011−223656)
【出願日】平成23年10月11日(2011.10.11)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月11日(2011.10.11)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】
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