JP2013235043A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】投射画像の画質を向上することができるプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター１００は、複数の発光部１２を有する光源１０と、光源１０からの光を画像情報に応じて反射させる反射部を備えた光変調装置と、光変調装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、を含み、光源１０からの光は、反射部に対して斜め方向から入射し、光源１０は、第１の密度で複数の発光部１２が配置される第１領域１０ａと、前記第１の密度よりも大きい第２の密度で複数の発光部１２が配置される第２領域１０ｂと、を含み、前記第１領域１０ａと前記反射部４２との距離は、前記第２領域１０ｂと前記反射部４２との距離よりも小さい。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

プロジェクターの光変調装置として、複数のマイクロミラーを備えるとともに、各マイクロミラーが画像データに基づいて時分割駆動されることにより、画像データに応じた画像をスクリーンに投影させることが可能なＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が知られている。ＤＭＤは、反射型の画像形成素子であり、各マイクロミラーの傾斜方向を画像情報に応じて制御し、光源からの光を投射系の方向に反射させることで画像を形成する。ＤＭＤは反射型の画像形成素子であるため、ＤＭＤの画像形成面（マイクロミラーが配列された面、反射部）の法線に対して傾いた方向から照明光束を入射させる必要がある（例えば特許文献１参照）。

ここで、プロジェクターでは、一般に、光束断面内での光強度分布が均一な照明光束で画像形成素子を照明することが好ましい。

特開２００４−２７９８４３号公報

しかしながら、上述したようにＤＭＤ等の反射型の光変調装置では、画像形成面に対して斜め方向から照明光束を入射させるため、画像形成面上では、不均一な照度分布となる。そのため、投射画像に明るさムラを生じ、投射画像の画質が低下するという問題があった。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、従来よりも投射画像の画質を向上することができるプロジェクターを提供することにある。

本発明に係るプロジェクターは、
複数の発光部を有する光源と、
前記光源からの光を画像情報に応じて反射させる、反射部を備えた光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、
を含み、
前記光源からの光は、前記反射部に斜入射し、
前記光源は、第１の密度で前記複数の発光部が配置される第１領域と、前記第１の密度よりも大きい第２の密度で前記複数の発光部が配置される第２領域と、を含み、
前記第１領域と前記反射部との距離は、前記第２領域と前記反射部との距離よりも小さい。

このようなプロジェクターによれば、反射部に入射する光の強度分布（照度分布）を均一化することができる。したがって、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

本発明に係るプロジェクターは、
複数の発光部を有する光源と、
前記光源からの光を画像情報に応じて反射させる、反射部を備えた光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、
を含み、
前記光源からの光は、前記反射部に斜入射し、
前記光源は、前記画像を投射するときに第１の発光強度で前記発光部が発光する第１領域と、前記画像を投射するときに前記第１の発光強度よりも大きい第２の発光強度で前記発光部が発光する第２領域と、を含み、
前記第１領域と前記反射部との距離は、前記第２領域と前記反射部との距離よりも小さい。

このようなプロジェクターによれば、反射部に入射する光の強度分布（照度分布）を均一化することができる。したがって、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

本発明に係るプロジェクターにおいて、
前記発光部が配置される領域の輪郭形状は、前記反射部の平面形状に相似な形状を前記反射部との間の距離が小さい部分ほど拡大するように歪ませた形状を有していてもよい。

このようなプロジェクターによれば、光源からの光が反射部に対して斜め照射されることにより生じる照明光束の断面形状の歪みを補正することができる。したがって、光源からの光を反射部に効率よく照射することができ、光の利用効率を高めることができる。

本発明に係るプロジェクターにおいて、
前記光源と前記光変調装置との間に位置するロッドレンズをさらに含み、
前記ロッドレンズは、前記光源からの光が入射する第１端面、および前記第１端面から入射した光が射出する第２端面を有し、
前記第１端面および前記第２端面は、前記発光部が配置される領域の輪郭形状と同じ形状を有していてもよい。

このようなプロジェクターによれば、ロッドレンズに入射した光の強度分布や角度分布を維持しつつ、反射部に光を効率よく導くことができる。

本発明に係るプロジェクターにおいて、
前記第１領域における前記発光部の密度と、前記第２領域における前記発光部の密度とは、同じであってもよい。

このようなプロジェクターによれば、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

本発明に係るプロジェクターは、
複数の発光部を有する光源と、
前記光源からの光の拡散方向および拡散強度分布の少なくとも一方を変化させる異方性拡散素子と、
前記異方性拡散素子から射出された光を画像情報に応じて反射させる、反射部を備えた光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、
を含み、
前記異方性拡散素子から射出された光は、前記反射部に斜入射し、
前記異方性拡散素子は、前記反射部において光強度分布が均一化される光を射出する。

このようなプロジェクターによれば、反射部に入射する光の強度分布（照度分布）を均一化することができる。したがって、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す斜視図。 第１実施形態に係るプロジェクターの光源を模式的に示す平面図。 第１実施形態に係るプロジェクターの光変調装置を模式的に示す平面図。 第２実施形態に係るプロジェクターの光源を模式的に示す平面図。 第３実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す斜視図。 第４実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す斜視図。 第４実施形態に係るプロジェクターの光源を模式的に示す平面図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 第１実施形態
まず、第１実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るプロジェクター１００を模式的に示す斜視図である。

プロジェクター１００は、図１に示すように、光源１０と、光変調装置４０と、投射レンズ５０と、を含む。さらに、プロジェクター１００は、ロッドレンズ２０と、カラーホイール３０と、を含むことができる。

光源１０は、光変調装置４０を照射するための白色の照明光束を発生させる。図２は、光が射出される側から見た光源１０を模式的に示す平面図である。

光源１０は、図２に示すように、複数の発光部（発光体）１２を有している。光源１０は、この複数の発光部１２から射出された射出光束を光変調装置４０の反射部４２に照射する。すなわち、光変調装置４０の反射部４２を照射する照明光束は、複数の発光部１２から射出された射出光束からなる。照明光束は、反射部４２の法線に対して傾いた方向から入射（斜入射）する。なお、反射部４２の法線とは、反射部４２に設けられる後述のマイクロミラー４４が２次元アレイ状に配置されている面の法線を指す。発光部１２は、例えば、発光素子の光の射出部である。発光素子としては、例えば、半導体レーザー（ＬＤ）、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機エレクトロルミネッセンス（ＯＥＬ）等が挙げられる。各発光部１２は、例えば同様の性能を持つ発光素子で構成されており、例えば、各発光部１２の画像投射時の発光強度は、同じである。

発光部１２は、光源１０の発光領域１４内に配列されている。例えば、発光素子を複数配置して、発光素子の射出部を２次元アレイ状に配列することによって、発光部１２を配列することができる。発光部１２は、１つの面内に配列されている。発光領域１４は、発光部１２が配列されている領域である。例えば、発光領域１４は、最も外側に配置された発光部１２に沿った輪郭線によって囲まれた領域と言うことができる。発光部１２から射出される射出光束は、発光部１２が配列された面の垂線に沿って進行する。

発光領域１４内において、発光部１２の配置密度（単位面積あたりの発光部の数）は、領域によって異なっている。具体的には、発光領域１４内では、光変調装置４０の反射部４２との間の距離が小さい領域ほど、発光部１２の配置密度が小さい。図示の例では、発光領域１４の第１領域１０ａと光変調装置４０の反射部４２との間の距離は、発光領域１４の第２領域１０ｂと光変調装置４０の反射部４２との間の距離よりも小さい。そして、第１領域１０ａにおける発光部１２の配置密度は、第２領域１０ｂにおける発光部１２の配置密度よりも小さい。これにより、光源１０は、光変調装置４０の反射部４２において光強度が均一化される光（照明光束）を射出することができる。なお、第１領域１０ａと反射部４２との間の距離とは、第１領域１０ａに位置する発光部１２の射出光束の光路長（光軸に沿った距離）の平均である。また、第２領域１０ｂと反射部４２との間の距離とは、第２領域１０ｂに位置する発光部１２の射出光束の光路長の平均である。また、発光部１２の配置密度は、隣り合う発光部１２同士の距離に置き換えることができる。すなわち、発光部１２の配置密度が小さい場合は、隣り合う発光部１２同士の距離が大きく、発光部１２の配置密度が大きい場合は、隣り合う発光部１２同士の距離が小さい。

第１領域１０ａおよび第２領域１０ｂを除いた領域では、各領域と反射部４２との間の距離に応じて発光部１２の配置密度が設定されている。例えば、第１領域１０ａと第２領域１０ｂとに挟まれる領域では、当該領域と反射部４２との距離が、第１領域１０ａと反射部４２との距離よりも大きく、第２領域１０ｂと反射部４２との距離よりも小さい。従って、第１領域１０ａと第２領域１０ｂとに挟まれる領域における発光部１２の配置密度は、第１領域１０ａにおける発光部１２の配置密度よりも大きく、第２領域１０ｂにおける発光部１２の配置密度よりも小さい。

上述のように各領域における発光部１２の配置密度を設定することによって、発光部１２の発光領域１４と光変調装置４０の反射部４２との間の距離に応じて、発光部１２の配置密度は略連続的に変化するように構成されている。

発光領域１４は、図２に示すように、光変調装置４０の反射部４２と相似な形状（図示の例では長方形）を歪ませた形状を有している。具体的には、発光領域１４の形状（発光部１２が配置される領域の輪郭形状）は、反射部４２の形状（例えば長方形）を、反射部４２との間の距離が小さいところほど拡大して（反射部４２との間の距離が大きいところほど縮小して）歪ませた形状を有している。これにより、照明光束が反射部４２に対して斜め方向から照射されることにより生じる照明光束の断面形状の歪みを補正することができる。したがって、例えば反射部４２における照明光束の形状を、光変調装置４０の反射部４２の形状（長方形）と同じ形状にすることができる。したがって、光の利用効率を高めることができる。以下、その理由について説明する。

例えば、光源１０の発光領域１４の形状が長方形であるすると、光変調装置４０の反射部４２の法線に沿って照明光束を反射部４２に入射させる場合（照明光束の反射部４２への入射角度が０°の場合）、反射部４２において、照明光束の形状は、長方形である。これに対して、光変調装置４０の反射部４２の法線に対して、傾いた方向から照明光束を入射させた場合、反射部４２において、照明光束の形状は、長方形を、反射部との間の距離が大きくなるほど拡大されるように歪ませた形状となる。そのため、反射部に入射しない光の割合が大きくなり、光の利用効率が悪くなってしまう。光源１０では、発光領域１４の形状が、反射部４２の形状（長方形）を、反射部４２との間の距離が小さいところほど拡大した形状であるため、照明光束が反射部４２に対して斜め方向から入射しても、照明光束の形状を、反射部４２において、反射部４２の形状（長方形）に近づくように補正することができる。このように、光源１０では、照明光束が反射部４２に対して斜め方向から照射されることにより生じる照明光束の断面形状の歪みを補正することができる。

ロッドレンズ２０は、図１に示すように、光源１０と光変調装置４０との間に位置している。図示の例では、ロッドレンズ２０は、光源１０とカラーホイール３０との間に位置している。ロッドレンズ２０は、光源１０の各発光部１２からの射出光束を、照明対象（光変調装置４０の反射部４２）上で部分的に重畳させることができる。そのため、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化することができる。さらに、ロッドレンズ２０は、光の利用効率を向上させることができる。なお、ロッドレンズ２０としては透光性を有する棒状のガラス体や樹脂体で構成できる他、管状体の内面を反射面とした導光体を用いることができる。

ロッドレンズ２０は、光源１０からの照明光束が入射する入射端面２２と、入射端面２２から入射した照明光束が射出する射出端面２４とを有している。入射端面２２および射出端面２４は、発光領域１４と相似な形状を有している。これにより、ロッドレンズ２０に入射した照明光束の光強度分布を維持しつつ、反射部４２に照明光束を効率よく導くことができる。

カラーホイール３０は、光源１０と光変調装置４０との間に位置している。カラーホイール３０は、図示の例では、ロッドレンズ２０と光変調装置４０との間に位置している。なお、カラーホイール３０は、光源１０と光変調装置４０との間に位置していても良い。カラーホイール３０は、光源１０からの光が白色光の場合、当該白色光から３原色の光を順次生成することができる。カラーホイール３０は、図示しないモーターにより、光変調装置４０への画像情報の入力と同期して回転する。

光変調装置４０は、光源１０からの照明光束を、画像情報に応じて反射させる反射部４２を備えている。光変調装置４０は、例えば、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）である。

図３（Ａ）は、光変調装置４０を模式的に示す平面図であり、図３（Ｂ）は、光変調装置４０のマイクロミラー（ミラー素子）４４を模式的に示す平面図である。なお、図３（Ａ）および図３（Ｂ）では、互いに直交する３つの軸としてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。

反射部４２の平面形状は、例えば長方形である。図示の例では、反射部４２は、Ｘ軸に沿う長辺、Ｙ軸に沿う短辺を有する長方形である。反射部４２は、２次元アレイ状に配置されたマイクロミラー４４で構成されている。例えば、反射部４２は、１０２４行７６８列に配列されたマイクロミラー４４で構成されている。マイクロミラー４４が２次元アレイ状に配置されている面の法線に対して、照明光束は傾いた方向から入射する。すなわち、照明光束は、当該面の垂線（法線）と平行でない方向から入射する。例えば、照明光束は、反射部の平面視において、反射部４２の長辺に対して４５°の方向から（図３の右上から）、マイクロミラー４４が配置されている面の法線に対して２０°の入射角で、マイクロミラー４４に入射する。

マイクロミラー４４は、例えばＭＯＳトランジスター（図示せず）によって支持されており、このＭＯＳトランジスターのオン・オフにより所定の角度の範囲（例えば＋１０°〜−１０°の範囲）で揺動する。図示の例では、マイクロミラー４４は、正方形であり、正方形の対角線上の軸Ａを回転軸（揺動軸）として、右上端及び左下端がＺ軸方向に上下動するように揺動する。反射部４２では、反射部４２に対して斜め方向から照明光束Ｌが入射されると、ＭＯＳトランジスターがオンしているマイクロミラー４４で反射された光は、投射レンズ５０に入射する。一方、ＭＯＳトランジスターがオフしているマイクロミラー４４で反射された光は、ＭＯＳトランジスターがオンの場合に対してマイクロミラー４４の傾斜方向が異なっているため、投射レンズ５０には入射しない。したがって、ＭＯＳトランジスターがオンして光を投射レンズ５０に向けて反射するマイクロミラー４４（明るい画素）とＭＯＳトランジスターがオフして光を投射レンズ５０に向けて反射しないマイクロミラー４４（暗い画素）の組み合わせで画像を再生することができる。

図示の例では、照明光束Ｌの入射方向は、ＸＹ平面において、軸Ａに対して直交する方向であり、照明光束Ｌの入射角度は、Ｚ軸に対して２０°である。ＭＯＳトランジスターがオンしているマイクロミラー４４で反射された光は、例えば、＋Ｚ方向（反射部４２の垂線方向）に進行し、投射レンズ５０に入射する。ＭＯＳトランジスターがオフしているマイクロミラー４４で反射された光は、例えば、４０°の反射角度（＋Ｚ軸に対して４０°）で反射され、投射レンズ５０には入射しない。

図示はしないが、カラーホイール３０と光変調装置４０との間に、照明光束を集光して光変調装置４０の反射部４２に導くための光学系が配置されていてもよい。例えば、光学系としてリレーレンズ系を配置することができる。その場合、ロッドレンズ２０の射出端面２４と光変調装置４０の反射部４２とを光学的に共役な関係とすれば、ロッドレンズ２０の射出端面２４から射出された照明光束を効率よく光変調装置４０の反射部４２に導くことができる。なお、ロッドレンズ２０の射出端面２４からの照明光束を光変調装置４０の反射部４２に導くために何らかの光学系を配置する場合、配置した光学系によって光学収差（例えば倍率色収差）が発生する場合が多い。したがって、配置した光学系によって発生する光学収差の影響も考慮して、光源１０における発光部１２の配置の仕方や、後述する発光部１２の発光強度、異方性拡散素子３１０の拡散特性を設定することが望ましい。

投射レンズ５０は、光変調装置４０とスクリーン６０との間に配置されている。投射レンズ５０は、光変調装置４０によって形成された像を拡大して、スクリーン（表示面）６０に投射する。

本実施形態に係るプロジェクター１００は、例えば、以下の特徴を有する。

プロジェクター１００では、発光領域１４の第１領域１０ａと反射部４２との間の距離は、発光領域１４の第２領域１０ｂと反射部４２との間の距離よりも小さく、第１領域１０ａにおける発光部１２の配置密度は、第２領域１０ｂにおける発光部１２の配置密度よりも小さい。これにより、反射部４２を斜め方向から照射した場合でも、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化することができる。したがって、プロジェクター１００では、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

プロジェクター１００では、発光領域１４が、反射部４２と相似な形状を、反射部４２との間の距離が小さいところほど縮小して歪ませた形状を有している。これにより、照明光束が反射部４２の法線に対して傾いた方向から照射されることにより生じる照明光束の断面形状の歪みを補正することができる。そのため、例えば、反射部４２における照明光束の形状を、反射部４２の形状に近づけることができる。したがって、照明光束を反射部４２に効率よく照射することができ、光の利用効率を高めることができる。

プロジェクター１００では、ロッドレンズ２０の入射端面２２および射出端面２４が、発光領域１４と同じ形状を有している。これにより、ロッドレンズ２０に入射した照明光束の光強度分布や角度分布を維持しつつ、照明光束を反射部４２に効率よく導くことができる。

２． 第２実施形態
次に、第２実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図４は、第２実施形態に係るプロジェクター２００の光源１０を模式的に示す平面図である。以下、上述したプロジェクター１００と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

上述したプロジェクター１００の例では、光源１０は、発光部１２の位置に応じて発光部１２の配置密度を変えることで、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化した。

これに対し、プロジェクター２００では、光源１０は、発光部１２の位置に応じて発光部１２の発光強度を変えることで、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化している。

プロジェクター２００の光源１０では、第１領域１０ａに位置する発光部１２の画像投射時の発光強度は、第２領域１０ｂに位置する発光部１２の画像投射時の発光強度よりも小さい。これにより、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化することができる。また、発光領域１４内において、発光部１２の画像投射時の発光強度は、反射部４２との間の距離が小さいほど小さくてもよい。すなわち、発光領域１４に配置された各発光部１２は、互いに画像投射時の発光強度が異なっており、反射部４２との間の距離が小さいほど、画像投射時の発光強度が小さくてもよい。これにより、同様に、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化することができる。

また、第１領域１０ａおよび第２領域１０ｂを除いた領域では、各領域と反射部４２との間の距離に応じて発光部１２の発光強度が設定されている。例えば、第１領域１０ａと第２領域１０ｂとに挟まれる領域では、当該領域と反射部４２との距離が、第１領域１０ａと反射部４２との距離よりも大きく、第２領域１０ｂと反射部４２との距離よりも小さい。従って、第１領域１０ａと第２領域１０ｂとに挟まれる領域における発光部１２の発光強度は、第１領域１０ａにおける発光部１２の発光強度よりも大きく、第２領域１０ｂにおける発光部１２の発光強度よりも小さい。

上述のように各領域における発光部１２の発光強度を設定することによって、発光部１２の発光領域１４と光変調装置４０の反射部４２との間の距離に応じて、発光部１２の発光強度は略連続的に変化するように構成されている。

図示の例では、光源１０では、第１領域１０ａに位置する発光部１２の配置密度（単位面積あたりの発光部の数）は、第２領域１０ｂに位置する発光部１２の配置密度と同じである。発光領域１４内の発光部１２の配置密度は、偏りがなく一定である。発光部１２は、例えば、等間隔に配列されている。また、射出光束が反射部４２に到達しない領域（領域１４ａの外側の領域）に位置する発光部１２は、発光しなくてもよい。

プロジェクター２００によれば、第１領域１０ａに位置する発光部１２の画像投射時の発光強度は、第２領域１０ｂに位置する発光部１２の画像投射時の発光強度よりも小さいため、反射部４２の法線に対して傾いた方向から照射した場合でも、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化することができる。したがって、プロジェクター１００では、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

３． 第３実施形態
次に、第３実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図５は、第３実施形態に係るプロジェクター３００を模式的に示す斜視図である。以下、プロジェクター３００において、プロジェクター１００，２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上述したプロジェクター１００の例では、光源１０は、各領域１０ａ，１０ｂにおける発光部１２の配置密度を変えることで、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化した。

これに対して、プロジェクター３００では、異方性拡散素子３１０を用いて、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化している。

異方性拡散素子３１０は、光源１０と光変調装置４０との間に位置している。図示の例では、異方性拡散素子３１０は、ロッドレンズ２０とカラーホイール３０との間に位置している。なお、異方性拡散素子３１０は、例えば、光源１０とロッドレンズ２０との間に位置していてもよい。異方性拡散素子３１０は、光源１０からの射出光束の拡散方向および拡散強度分布の少なくとも一方を変化させて、反射部４２において光強度分布（照度分布）が均一化される光を射出することができる。異方性拡散素子３１０としては、光を拡散させる微小構造体を光学的に非対称性な形状とした素子、微小構造体の配置状態（例えば配置密度）を局所的に変化させた素子等を用いることができる。また、異方性拡散素子３１０は、ホログラム素子であってもよい。

プロジェクター３００では、異方性拡散素子３１０が、光源１０からの射出光束の拡散方向および拡散強度分布の少なくとも一方を変化させる素子であり、当該素子への光の入射位置によって拡散特性が異なるという特性（拡散性の異方性）を有する。この特性により、発光部１２から反射部４２への光路長が短くなる光束に対しては大きく拡散させ、発光部１２から反射部４２への光路長が長くなる光束に対しては小さく拡散させることができる。したがって、反射部４２において光強度分布（照度分布）が均一化される照明光束を生成することができる。したがって、反射部４２を斜め方向から照射した場合でも、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化することができる。したがって、プロジェクター１００では、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

４． 第４実施形態
次に、第４実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図６は、第４実施形態に係るプロジェクター４００を模式的に示す斜視図である。以下、プロジェクター４００において、プロジェクター１００，２００，３００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上述したプロジェクター１００の例では、図１に示すように、カラーホイール３０を用いて、光源１０からの白色光から３原色の光を順次生成していた。

これに対して、プロジェクター４００では、カラーホイール３０を用いずに、赤色光を出射する光源１０Ｒと、緑色光を出射する光源１０Ｇと、青色光を出射する光源１０Ｂと、ダイクロイックプリズム４１０と、を含んで構成されている。

図７（Ａ）は、光が射出される側から見た光源１０Ｒを模式的に示す平面図であり、図７（Ｂ）は、光が射出される側から見た光源１０Ｇを模式的に示す平面図であり、図７（Ｃ）は、光が射出される側から見た光源１０Ｂを模式的に示す平面図である。光源１０Ｒは、赤色光を出射する複数の発光素子を含んで構成されている。光源１０Ｇは、緑色光を出射する複数の発光素子を含んで構成されている。光源１０Ｂは、青色光を出射する複数の発光素子を含んで構成されている。光源１０Ｒから出射された赤色光、および光源１０Ｂから出射された青色光は、ダイクロイックプリズム４１０で反射されて、光変調装置４０の反射部４２を照射する。光源１０Ｂから出射された緑色光は、ダイクロイックプリズム４１０を透過して、反射部４２を照射する。

光源１０Ｇの発光領域１４の形状は、上述したプロジェクター１００の光源１０（図２参照）の発光領域１４の形状と同じである。また、光源１０Ｒの発光領域１４の形状および光源１０Ｂの発光領域１４の形状は、光源１０Ｇの発光領域１４の形状を左右反転させた形状である。そのため、光源１０Ｒから出射された赤色光、および光源１０Ｂから出射された青色光は、ダイクロイックプリズム４１０で反射されて、光源１０Ｇから出射された緑色光と同じ断面形状を有することができる。これにより、各光源１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから出射された色光が反射部４２に対して斜め方向から照射されることにより生じる照明光束の断面形状の歪みを補正することができる。したがって、例えば反射部４２における各色光の形状を、光変調装置４０の反射部４２の形状（長方形）に近づけることができる。

また、光源１０Ｇの発光領域１４内における発光部１２の配置は、上述したプロジェクター１００の光源１０の発光領域１４内における発光部１２の配置と同じである。また、光源１０Ｒの発光領域１４内における発光部１２の配置、および光源１０Ｂの発光領域１４内における発光部１２の配置は、光源１０Ｇの発光部１２の配置を左右反転させたものである。そのため、光源１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、光変調装置４０の反射部４２において光強度が均一化される光を射出することができる。

ダイクロイックプリズム４１０は、光源１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからの光を、ロッドレンズ２０を介して光変調装置４０の反射部４２に導くことができる。ダイクロイックプリズム４１０は、２つの直角プリズムを貼り合わせて形成させ、その内面に赤色光を反射させる誘電体多層膜、および青色光を反射させる誘電体多層膜が配置されている。光源１０Ｒから出射された赤色光は、この誘電体多層膜で反射されて、ロッドレンズ２０に入射し、光変調装置４０の反射部４２を照射する。また、光源１０Ｂから出射された青色光は、この誘電体多層膜で反射されて、ロッドレンズ２０に入射し、光変調装置４０の反射部４２を照射する。また、光源１０Ｇから出射された緑色光は、これらの誘電体多層膜を透過して、ロッドレンズ２０に入射し、光変調装置４０の反射部４２を照射する。

プロジェクター４００によれば、カラーホイール３０を用いることなく、カラー画像を投射することができる。

プロジェクター４００では、プロジェクター１００と同様に、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

上述した実施形態は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１０…光源、１０ａ…第１領域、１０ｂ…第２領域、１２…発光部、１４…発光領域、２０…ロッドレンズ、２２…入射端面、２４…射出端面、３０…カラーホイール、４０…光変調装置、４２…反射部（画像形成部）、４４…マイクロミラー、５０…投射レンズ、６０…スクリーン、１００，２００，３００…プロジェクター、３１０…異方性拡散素子、４００…プロジェクター、４１０…ダイクロイックプリズム、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…光源

プロジェクター２００によれば、第１領域１０ａに位置する発光部１２の画像投射時の発光強度は、第２領域１０ｂに位置する発光部１２の画像投射時の発光強度よりも小さいため、反射部４２の法線に対して傾いた方向から照射した場合でも、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化することができる。したがって、プロジェクター２００では、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

プロジェクター３００では、異方性拡散素子３１０が、光源１０からの射出光束の拡散方向および拡散強度分布の少なくとも一方を変化させる素子であり、当該素子への光の入射位置によって拡散特性が異なるという特性（拡散性の異方性）を有する。この特性により、発光部１２から反射部４２への光路長が短くなる光束に対しては大きく拡散させ、発光部１２から反射部４２への光路長が長くなる光束に対しては小さく拡散させることができる。したがって、反射部４２において光強度分布（照度分布）が均一化される照明光束を生成することができる。したがって、反射部４２を斜め方向から照射した場合でも、反射部４２における光強度分布（照度分布）を均一化することができる。したがって、プロジェクター３００では、明るさムラが低減された画像を得ることができ、投射画像の画質を向上させることができる。

図７（Ａ）は、光が射出される側から見た光源１０Ｒを模式的に示す平面図であり、図７（Ｂ）は、光が射出される側から見た光源１０Ｇを模式的に示す平面図であり、図７（Ｃ）は、光が射出される側から見た光源１０Ｂを模式的に示す平面図である。光源１０Ｒは、赤色光を出射する複数の発光素子を含んで構成されている。光源１０Ｇは、緑色光を出射する複数の発光素子を含んで構成されている。光源１０Ｂは、青色光を出射する複数の発光素子を含んで構成されている。光源１０Ｒから出射された赤色光、および光源１０Ｂから出射された青色光は、ダイクロイックプリズム４１０で反射されて、光変調装置４０の反射部４２を照射する。光源１０Ｇから出射された緑色光は、ダイクロイックプリズム４１０を透過して、反射部４２を照射する。

Claims (6)

1. 複数の発光部を有する光源と、
   前記光源からの光を画像情報に応じて反射させる、反射部を備えた光変調装置と、
   前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、
   を含み、
   前記光源からの光は、前記反射部に斜入射し、
   前記光源は、第１の密度で前記複数の発光部が配置される第１領域と、前記第１の密度よりも大きい第２の密度で前記複数の発光部が配置される第２領域と、を含み、
   前記第１領域と前記反射部との距離は、前記第２領域と前記反射部との距離よりも小さいことを特徴とするプロジェクター。
2. 複数の発光部を有する光源と、
   前記光源からの光を画像情報に応じて反射させる、反射部を備えた光変調装置と、
   前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、
   を含み、
   前記光源からの光は、前記反射部に斜入射し、
   前記光源は、前記画像を投射するときに第１の発光強度で前記発光部が発光する第１領域と、前記画像を投射するときに前記第１の発光強度よりも大きい第２の発光強度で前記発光部が発光する第２領域と、を含み、
   前記第１領域と前記反射部との距離は、前記第２領域と前記反射部との距離よりも小さいことを特徴とするプロジェクター。
3. 前記発光部が配置される領域の輪郭形状は、前記反射部の平面形状に相似な形状を、前記反射部との間の距離が小さい部分ほど拡大するように歪ませた形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクター。
4. 前記光源と前記光変調装置との間に位置するロッドレンズをさらに含み、
   前記ロッドレンズは、前記光源からの光が入射する第１端面、および前記第１端面から入射した光が射出する第２端面を有し、
   前記第１端面および前記第２端面は、前記発光部が配置される領域の輪郭形状と同じ形状を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプロジェクター。
5. 前記第１領域における前記発光部の密度と、前記第２領域における前記発光部の密度とは、同じであることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
6. 複数の発光部を有する光源と、
   前記光源からの光の拡散方向および拡散強度分布の少なくとも一方を変化させる異方性拡散素子と、
   前記異方性拡散素子から射出された光を画像情報に応じて反射させる、反射部を備えた光変調装置と、
   前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、
   を含み、
   前記異方性拡散素子から射出された光は、前記反射部に斜入射し、
   前記異方性拡散素子は、前記反射部において光強度分布が均一化される光を射出することを特徴とするプロジェクター。

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