JP4655968B2

JP4655968B2 - シンチレーション除去装置及びプロジェクタ

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Publication number: JP4655968B2
Application number: JP2006065243A
Authority: JP
Inventors: 栄時守国; 秀弘赤羽
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: JP2007241023A

Description

本発明は、シンチレーション除去装置及びプロジェクタ、特に、プロジェクタによる画像表示において発生するシンチレーションを除去するためのシンチレーション除去装置の技術に関する。

画像信号に応じて変調された光により画像を表示する際、光の干渉により明点及び暗点がランダムに分布するシンチレーションが発生する場合がある。シンチレーションは、ぎらぎらとするちらつき感を観察者へ与え、画像観賞へ悪影響を及ぼす原因となる。レーザ光はコヒーレンスが高いことから、光源としてレーザを用いる場合、シンチレーションは特に発生し易くなる。従来、プロジェクタにおいてシンチレーションを低減するための技術は、例えば、特許文献１に提案されている。

特開２００３−９８４７６号公報

特許文献１に提案される技術は、レーザ光源と空間光変調装置との間に設けられた移動拡散器を用いるものである。しかしながら、単に運動付与手段により移動拡散器を移動させたとしてもシンチレーションを効果的に除去できない場合があり得るのに対して、特許文献１では運動付与手段の構造の詳細には触れられていない。また、運動付与手段として例示される電気モータ、振動モータ、リニアアクチュエータを用いる構成は、移動拡散器を高速に移動させ得る応答性に乏しいと考えられる上、振動や雑音、消費電力等についての問題も多く、実用化が極めて難しいと考えられる。このような問題から、実用に適した構成により効果的なシンチレーションの除去を行えることが望まれる。本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、実用に適した構成により効果的なシンチレーションの除去を行うことが可能なシンチレーション除去装置、及びそのシンチレーション除去装置を備えたプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明のシンチレーション除去装置は、圧電素子を用いて振動を発生させる振動発生部と、前記振動発生部からの振動を付与されつつ光を透過又は反射させることで前記光の位相を変化させながら前記光を拡散させる拡散部と、前記拡散部を取り囲んで配置された枠状の筐体と、前記拡散部の対向する二辺にそれぞれ設けられ前記拡散部と前記筐体とを接続する支持部と、を有し、前記支持部は、当該支持部が設けられた前記拡散部の辺に沿って配置された棒状部材と、前記棒状部材の中央部と前記拡散部とを連結する接続部とを有し、前記棒状部材の両端部が前記筐体に固定される一方、前記棒状部材の両端部以外の領域には、前記筐体との間に隙間が設けられていることを特徴とする。

振動発生部に用いられる圧電素子は、従来の技術で用いられる電気モータ等と比較して、高速な駆動を容易に行うことが可能である。圧電素子を用いることで、拡散部を高速に移動させる高い応答性を容易に実現できる。圧電素子を用いる場合、少ない部品で振動発生部の機構を構成できることから、振動発生部を小型かつ簡易な構成とし、優れた静粛性、省電力性、耐久性を容易に実現することもできる。また、圧電素子を変形させる態様に応じて拡散部を振動させる周波数を低減可能であることからも、高い静粛性、低消費電力、及び高い信頼性を確保することができる。光の位相を変化させることにより、光の干渉を低減し、シンチレーションを低減することができる。これにより、実用に適した構成により効果的なシンチレーションの除去を行うことが可能なシンチレーション除去装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、振動可能に拡散部を支持する支持部を有することが望ましい。支持部により拡散部を支持することで、拡散部の光軸方向へのずれを低減できる。これにより、画像の質を低下させずに光の位相を変化させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、支持部は、弾性体を有することが望ましい。これにより、拡散部を十分に振動させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、振動発生部は、拡散部に当接させる当接部を有し、当接部の駆動により拡散部に振動を付与することが望ましい。これにより、圧電素子を用いて発生させた振動を拡散部へ付与することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、振動発生部は、圧電素子により一の方向へ伸縮することで、当接部を一の方向に沿って変位させることが望ましい。これにより、拡散部へ振動を付与することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、振動発生部は、圧電素子により第１の方向へ伸縮し、かつ第１の方向に略直交する第２の方向へ揺動する屈曲運動をすることで、当接部を略楕円形状若しくは略円形状の軌道に沿って変位させることが望ましい。これにより、拡散部へ振動を付与することができる。また、拡散部を振動させる周波数を可聴限界以下にまで低減することが可能となる。よって、静粛性、省電力性及び信頼性に優れた構成により効果的にシンチレーションの発生を低減することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、圧電素子は、一の方向のうち特定の向きへ行くに従い幅が小さくなるように形成され、当接部は、振動発生部のうち、特定の向きの先端部に設けられることが望ましい。特定の向きへ行くに従い幅が小さくなるように圧電素子を形成することで、圧電素子の変形による当接部の変位量を大きくすることができる。これにより、振動発生部を効率良く駆動させることを可能とし、静粛性及び省電力性に優れた構成とすることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、圧電素子に電圧を印加する複数の電極を有し、圧電素子は、第１の方向、及び第１の方向に略直交する第２の方向に沿って設けられ、複数の電極は、第１の方向、第２の方向の少なくとも一方について並列するように設けられることが望ましい。同一面内に設けられた複数の電極へ印加する電圧を適宜調整することにより、圧電素子の変形を大きくすることができる。これにより、振動発生部を効率良く駆動させることを可能とし、静粛性及び省電力性に優れた構成とすることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、複数の振動発生部を有することが望ましい。複数の振動発生部により拡散部へ振動を付与することで、拡散部からの光の位相の変化を複雑にすることが可能となる。光の位相を複雑に変化させることで、効果的にシンチレーションの発生を低減することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、振動発生部は、振動発生部を制御する制御信号に応じて、拡散部への振動の付与による拡散部上の位置ごとの変位を調整することが望ましい。例えば、画像を表示するための画像信号から、シンチレーションが発生し易いパターンを識別することができる。この場合、画像信号に基づいて振動発生部を制御する制御信号を生成することで、シンチレーションが発生し易い箇所、タイミングにおいて、シンチレーションを発生し易い程度に応じて光の位相を変化させることが可能となる。圧電素子を用いる場合、拡散部上の位置ごとの変位を比較的容易に調整することができる。シンチレーションが発生し易い箇所及びタイミングにおいて光の位相を変化させることで、効率良くシンチレーションの発生を低減することができる。これにより、静粛性、省電力性及び信頼性に優れた構成により効果的にシンチレーションの発生を低減することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、振動発生部により発生させた振動を拡大させる振動拡大機構を有することが望ましい。振動拡大機構を用いることで、拡散部への振動の付与を効率的に行うことが可能となる。また、振動発生部による振動幅が小さい場合であっても、光の位相を十分に変化させることが可能となる。拡散部へ付与する振動を拡大させることが可能であるから、振動発生部をさらに小型にすることも可能である。これにより、静粛性、省電力性及び信頼性に優れた構成により効果的にシンチレーションの発生を低減することができる。

さらに、本発明によれば、上記のシンチレーション除去装置を経た光を用いて画像を表示することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。上記のシンチレーション除去装置を用いることにより、効果的なシンチレーションの除去を容易に行うことができる。これにより、シンチレーションが効果的に低減された画像を表示可能なプロジェクタを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、光源部からの光束の強度分布を均一化する均一化部を有し、シンチレーション除去装置は、均一化部の入射側近傍及び出射側近傍の少なくとも一方に設けられることが望ましい。これにより、画像の質を低下させずにシンチレーションを低減することを可能とし、高品質な画像を表示することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、画像信号に応じて変調された光を投写する投写レンズを有し、シンチレーション除去装置は、投写レンズ内の像平面、又は像平面の近傍に設けられることが望ましい。これにより、画像の質を低下させずにシンチレーションを低減することを可能とし、高品質な画像を表示することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、画像信号に応じて変調された光を入射させるスクリーンを有し、シンチレーション除去装置は、スクリーンの入射側近傍及び出射側近傍の少なくとも一方に設けられることが望ましい。これにより、画像の質を低下させずにシンチレーションを低減することを可能とし、高品質な画像を表示することができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るリアプロジェクタ１０の概略構成を示す。リアプロジェクタ１０は、スクリーン１４の一方の面に光を投写し、スクリーン１４の他方の面から出射する光を観察することにより画像を鑑賞するものである。光学エンジン部１１は、画像信号に応じて変調された光を供給する。

図２は、光学エンジン部１１の概略構成を示す。赤色（Ｒ）光用光源部２０Ｒは、赤色のレーザ光を供給する半導体レーザである。Ｒ光用光源部２０ＲからのＲ光は、発散レンズ２１で発散された後、コリメータレンズ２２で平行化される。コリメータレンズ２２からの光は、シンチレーション除去装置の拡散部２３を透過した後、２つのインテグレータレンズ２４、２５を透過する。

第１インテグレータレンズ２４及び第２インテグレータレンズ２５は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレータレンズ２４は、Ｒ光用光源部２０Ｒからの光束を複数に分割する。第１インテグレータレンズ２４の各レンズ素子は、Ｒ光用光源部２０Ｒからの光束を第２インテグレータレンズ２５のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレータレンズ２５のレンズ素子は、第１インテグレータレンズ２４のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。

２つのインテグレータレンズ２４、２５を経た光は、偏光変換素子２６にて特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換される。重畳レンズ２７は、第１インテグレータレンズ２４の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第１インテグレータレンズ２４、第２インテグレータレンズ２５及び重畳レンズ２７は、Ｒ光用光源部２０Ｒからの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる均一化部を構成する。フィールドレンズ２８は、重畳レンズ２７からのＲ光を平行化し、Ｒ光用空間光変調装置２９Ｒへ入射させる。

Ｒ光用空間光変調装置２９Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置２９Ｒに設けられた不図示の液晶パネルは、２つの透明基板の間に、画像表示のための液晶層を封入する。液晶パネルに入射したｓ偏光光は、画像信号に応じた変調によりｐ偏光光に変換される。Ｒ光用空間光変調装置２９Ｒは、変調によりｐ偏光光に変換されたＲ光を出射する。Ｒ光用空間光変調装置２９Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム３０へ入射する。

緑色（Ｇ）光用光源部２０Ｇは、緑色のレーザ光を供給する半導体レーザである。Ｇ光用光源部２０ＧからのＧ光は、Ｒ光の場合と同様に発散レンズ２１からフィールドレンズ２８までの各光学素子を経た後、Ｇ光用空間光変調装置２９Ｇへ入射する。Ｇ光用空間光変調装置２９Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置２９Ｇに入射したｓ偏光光は、液晶パネルでの変調によりｐ偏光光に変換される。Ｇ光用空間光変調装置２９Ｇは、変調によりｐ偏光光に変換されたＧ光を出射する。Ｇ光用空間光変調装置２９Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム３０へ入射する。

青色（Ｂ）光用光源部２０Ｂは、青色のレーザ光を供給する半導体レーザである。Ｂ光用光源部２０ＢからのＢ光は、Ｒ光の場合と同様に発散レンズ２１からフィールドレンズ２８までの各光学素子を経た後、Ｂ光用空間光変調装置２９Ｂへ入射する。Ｂ光用空間光変調装置２９Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置２９Ｂに入射したｓ偏光光は、液晶パネルでの変調によりｐ偏光光に変換される。Ｂ光用空間光変調装置２９Ｂは、変調によりｐ偏光光に変換されたＢ光を出射する。Ｂ光用空間光変調装置２９Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム３０へ入射する。

クロスダイクロイックプリズム３０は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜３０ａ、３０ｂを有する。第１ダイクロイック膜３０ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜３０ｂは、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム３０は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ１２の方向へ出射させる。

光源部としては、半導体レーザからのレーザ光の波長を変換する波長変換素子、例えば、第二高調波発生（Second-Harmonic Generation;SHG）素子を用いても良い。また、光源部には、半導体レーザに代えて、半導体レーザ励起固体（Diode Pumped Solid State;DPSS）レーザや、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いても良い。

図１に戻って、投写レンズ１２は、光学エンジン部１１からの光をミラー１３の方向へ投写する。ミラー１３は、筐体１５の背面部に設けられている。ミラー１３は、反射により投写レンズ１２からの光をスクリーン１４の方向へ折り曲げる。ミラー１３は、略平坦な平面形状を有する。ミラー１３は、平行平板上に反射膜を形成することにより構成できる。反射膜としては、高反射性の部材の層、例えばアルミニウム等の金属部材の層や誘電体多層膜等を用いることができる。

スクリーン１４は、筐体１５のうち観察者側の面である正面に形成されている。スクリーン１４は、投写レンズ１２及びミラー１３を経た光を透過させる透過型スクリーンである。スクリーン１４は、ミラー１３から斜めに入射する光を観察者の方向へ角度変換する不図示の角度変換部を有する。角度変換部としては、フレネルレンズを用いることができる。スクリーン１４は、例えば、光を拡散させるレンチキュラーレンズアレイやマイクロレンズアレイ、拡散材を分散させた拡散板等を設けることとしても良い。

図３は、シンチレーション除去装置３５の構成を説明するものである。拡散部２３は、矩形形状の拡散板３１、及び拡散板３１の周囲に設けられた拡散板枠３６を有する。拡散板３１は、透過により光源部からの光を拡散させる。拡散板３１は、透明部材中に拡散材を分散させることにより構成されている。拡散部２３は、拡散板枠３６の四隅にそれぞれ設けられた支持部３２により、光学エンジン用筐体３３内に支持されている。拡散部２３は、支持部３２により、光学エンジン用筐体３３に接触すること無く振動可能な状態で支持されている。光学エンジン用筐体３３は、光学エンジン部１１の各部を収納する。支持部３２は、例えばゴム部材やバネ等の弾性部材からなる弾性体である。

振動発生部３４は、拡散部２３と光学エンジン用筐体３３との間の隙間であって、拡散板枠３６の１つの角の近傍に設けられている。振動発生部３４は、拡散部２３の拡散板枠３６に当接部４８を当接させた状態で配置されている。振動発生部３４は、圧電素子を用いて振動を発生させる。拡散部２３は、振動発生部３４からの振動が付与されるとともに光を透過させることで、光源部からの光の位相を変化させる。

図４は、振動発生部３４の構成を説明するものである。振動発生部３４は、略平坦な短冊形状を有する。振動発生部３４は、平板状の２つの圧電素子４１、４３を有する。２つの圧電素子４１、４３の間には、平板状の基板４２が設けられている。例えば、基板４２は、絶縁性部材で構成されている。圧電素子４１、４３、基板４２は、いずれも第１の方向であるｘ方向、及び第１の方向に略直交する第２の方向であるｙ方向に沿って設けられている。当接部４８は、基板４２のうち、短冊形状の長手方向であるｘ方向の端部に形成されている。

第１圧電素子４１のうち基板４２側とは反対側の面には、第１電極４４が形成されている。第１圧電素子４１のうち基板４２側の面には、第２電極４６が形成されている。第１電極４４及び第２電極４６は、いずれも第１圧電素子４１の全面を覆うように貼着されている。また、第２圧電素子４３のうち基板４２側とは反対側の面には、第１電極４５が形成されている。第２圧電素子４３のうち基板４２側の面には、第２電極４７が形成されている。第１電極４５及び第２電極４７は、いずれも第２圧電素子４３の全面を覆うように貼着されている。

圧電素子４１、４３は、従来の技術で用いられる電気モータ等と比較して、高速な駆動を容易に行うことが可能であるという利点を有する。圧電素子４１、４３は、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ（商標））、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等を用いて構成することができる。各電極４４〜４７は、導電性部材、例えば銀やアルミニウム等の金属部材を用いて構成することができる。

図５は、振動発生部３４により振動を発生させるための構成を説明するものである。駆動部５０は、振動発生部３４の各電極４４〜４７に電圧を供給する。第１圧電素子４１の第１電極４４と第２圧電素子４３の第１電極４５とは、互いに同電位となるように接続されている。第１圧電素子４１の第２電極４６と第２圧電素子４３の第２電極４７とは、互いに同電位となるように接続されている。図中、２つの第２電極４６、４７を一体として表すこととし、基板４２の図示を省略している。

第１電極４４、４５の電位、第２電極４６、４７の電位がそれぞれ＋Ｖ、−Ｖ、若しくは−Ｖ、＋Ｖとなるように、互いに位相を反転させた交流信号を駆動部５０から供給することにより、各圧電素子４１、４３は伸び縮みを行う。この場合、いずれか一方の電極に０Ｖを印加する場合、即ちアースに接続する場合に比較して両電極間の電位差を大きくすることが可能であるため、各圧電素子４１、４３の変形度合いを大きくすることができる。なお、基板４２は、導電性部材により構成することとしても良い。この場合、第２電極４６、４７を省略し、第２電極４６、４７に代えて基板４２に電圧を印加することができる。

駆動部５０からの交流信号を受けて各圧電素子４１、４３が伸縮することにより、図６の側面構成に示すように、振動発生部３４は、短冊形状の長手方向であるｘ方向へ伸縮する振動を発生させる。振動発生部３４は、圧電素子４１、４３により一の方向であるｘ方向へ伸縮することにより、図７の平面構成に示すように当接部４８を一の方向であるｘ方向に沿って変位させる。ｘ方向について当接部４８を往復させることにより、振動発生部３４は、振動を拡散部２３へ付与する。なお、当接部４８のうち拡散部２３との当接部分を円弧状に形成することにより、振動発生部３４と拡散部２３との位置関係の変動に関わらず当接部４８の一部を常に拡散部２３に当接することが可能となる。また、当接部４８のうちの狭い領域を拡散部２３に接触させることで、振動発生部３４の振動を確実に拡散部２３へ伝播させることが可能となる。

図３に戻って、シンチレーション除去装置３５は、振動発生部３４による振動の付与、及び支持部３２の弾性を利用して、拡散部２３のうち振動発生部３４に近い部分を両矢印で示すように往復させる。１つの角に近い位置に振動が付与されるため、拡散部２３全体は、僅かな変位で往復回動するような振動を行う。シンチレーション除去装置３５は、このようにして拡散部２３を振動させるとともに拡散部２３へ光を透過させることで、光の位相を変化させる。光源部からの光の位相を高速に変化させることにより、リアプロジェクタ１０は、シンチレーションの発生を低減することができる。

なお、シンチレーション除去装置３５は、光の位相を十分に変化させることが可能であれば、振動発生部３４を上記の説明とは異なる位置、例えば拡散部２３の矩形形状の一辺の中心位置等に配置することとしても良い。また、振動発生部３４は、圧電素子４１、４３の変形により発生させる振動を拡散部２３へ伝播可能であれば良く、基板４２や当接部４８を設ける構成に限られない。

人間の動体視力の限界は１／６０秒間とされていることから、拡散部２３を変位させる方向が切り換わる瞬間が１／６０秒間以上存在する場合、シンチレーションが認識され易くなる。シンチレーション除去装置３５は、振動発生部３４からの振動により拡散部２３を１秒間に６０回以上変位させることが望ましい。これにより、人間が動体を認識するより早く光の位相状態を変化させることを可能とし、シンチレーションの発生を十分に低減することが可能となる。振動発生部３４は、圧電素子４１、４３を用いることにより、拡散部２３を１秒間に６０回以上変位させる程度の高い応答性を容易に実現することができる。

従来の技術で用いられる電気モータ等では、拡散部２３を１秒間に６０回以上変位させる程度の高速駆動に対して比較的大掛かりな機構が必要となる。機構が大型となるほど、不要な振動、雑音、消費電力の増大、耐久性の低下が引き起こされる上、光学系における設置も非常に困難になる。これに対して、圧電素子４１、４３を用いる場合、少ない部品で振動発生部３４の機構を構成できることから、振動発生部３４を小型かつ簡易な構成とすることが可能である。振動発生部３４を小型にできることで、振動発生部３４は、光学エンジン用筐体３３と拡散部２３との間の狭いスペースに配置することができる。また、振動発生部３４は、光軸方向の寸法を拡散部２３の厚みと略同じ程度に抑えることも容易である。

振動発生部３４を小型かつ簡易な構成とすることで、シンチレーション除去装置３５は、優れた静粛性、省電力性を容易に実現することができる。少ない部品で振動発生部３４の機構を構成できることで、高い耐久性も容易に実現可能である。光の位相を変化させることにより、光の干渉を低減し、シンチレーションを低減することができる。これにより、実用に適した構成により効果的なシンチレーションの除去を行うことができるという効果を奏する。また、シンチレーション除去装置３５を用いることにより、リアプロジェクタ１０は、シンチレーションが効果的に低減された画像を表示することができる。

均一化部を構成する第１インテグレータレンズ２４（図２参照）の入射側近傍にシンチレーション除去装置３５を配置する場合、拡散部２３で拡散された光をスクリーン１４上で結像することが可能である。また、空間光変調装置上の照明領域の形状も維持することが可能である。このため、第１インテグレータレンズ２４の入射側近傍にシンチレーション除去装置３５を配置することで、画像の質を低下させずにシンチレーションを低減することを可能とし、高品質な画像を表示することができる。支持部３２は、光軸に対して略直交する面内で拡散部２３を振動させることとし、光軸方向への拡散部２３のシフトをできるだけ少なくするように拡散部２３を支持することが望ましい。これにより、画像の質を低下させずに光源部からの光の位相を変化させることができる。

図６に示すようにｘ方向について振動発生部３４が伸縮すると、振動発生部３４の重量バランスの不均衡により、振動発生部３４には、振動発生部３４の重心を中心とする回転モーメントが生じる。振動発生部３４は、図６に示すｘ方向への伸縮とともに、かかる回転モーメントにより、図８に示すようにｙ方向へ揺動する屈曲運動をすることとしても良い。振動発生部３４を伸縮させるｘ方向を第１の方向とすると、振動発生部３４を揺動させるｙ方向は、第１の方向に略直交する第２の方向である。図６に示すｘ方向における伸縮による振動を縦振動、図８に示す屈曲運動による振動を屈曲振動と呼ぶこととすると、縦振動と屈曲振動とが結合されることで、図９に示すように、振動発生部３４は、当接部４８を略楕円形状の軌道に沿って変位させることができる。

図１０は、振動発生部３４の振動周波数とインピーダンスとの関係の一例を示す。振動発生部３４の縦振動モード及び屈曲振動モードのいずれが優勢となるかは、圧電素子４１、４３へ供給される駆動信号の周波数により決定される。縦振動モードにおけるインピーダンスの極小値である共振周波数ｆ１と屈曲振動モードにおけるインピーダンスの極小値である共振周波数ｆ２とは、互いに異なる数値となる。両共振周波数ｆ１、ｆ２の間でインピーダンスが極大値となる周波数ｆ３と、屈曲振動モードにおけるインピーダンスの極小値ｆ２との間の周波数ｆ２’の駆動信号を用いて圧電素子４１、４３を駆動することにより、圧電素子４１、４３の縦振動とともに屈曲振動を誘発することができる。

略楕円形状の軌道に沿って繰り返し当接部４８を移動させることにより、振動発生部３４は、楕円に沿って変位するような振動を拡散部２３へ付与することができる。楕円に沿って変位するような振動を拡散部２３へ付与することにより、拡散部２３が停止する瞬間を生じさせず連続して拡散部２３を変位させることが可能となる。シンチレーション除去装置３５は、連続して拡散部２３を変位させることで、光の位相を連続して変化させることが可能となる。

光の位相を連続して変化させることにより、一の方向について拡散部２３を往復振動させる場合と比較して拡散部２３を振動させる周波数を低減してもシンチレーションの発生を十分低減することが可能となる。発明者らは、略楕円を描くように拡散部２３を変位させることで、６０Ｈｚより低い数値にまで拡散部２３を振動させる周波数を落としても十分にシンチレーションを低減できることを確認している。さらに、拡散部２３を振動させる周波数を可聴限界とされる２０Ｈｚより低い数値とすることで、優れた静粛性を実現することができる。これにより、シンチレーション除去装置３５は、さらに静粛性、省電力性及び信頼性に優れた構成とすることができる。

なお、駆動信号の周波数ｆ２’を屈曲振動モードの共振周波数ｆ２に近い値とすることにより、振動発生部３４の大きな屈曲振動を誘発し、当接部４８が大きな楕円軌跡を描くことになる。当接部４８が大きな楕円軌跡上を変位することにより、シンチレーション除去装置３５の駆動効率を向上させ、静粛性、省電力性及び信頼性を向上させることができる。振動発生部３４は、略円形状の軌道に沿って当接部４８を変位させることとしても良い。当接部４８を変位させる態様は、シンチレーションを有効に除去可能であれば良く、縦振動の振動幅、屈曲振動の振動幅に応じて適宜設定することができる。

このように、圧電素子４１、４３を用いることで、シンチレーション除去装置３５は、単独の振動発生部３４を用いた簡易な構成により二次元方向へ拡散部２３を変位させることが可能である。このため、簡易な構成により効果的にシンチレーションを低減することができる。また、圧電素子４１、４３の変形の態様に応じて拡散部２３を振動させる周波数を適宜低減できるため、高い静粛性、低消費電力、及び高い信頼性を容易に確保することができる。

図１１〜図１４は、振動発生部の変形例を説明するものである。図１１に示す振動発生部５１は、振動発生部５１の矩形形状のうち拡散部２３側の角に近い位置に当接部４８を配置している。振動発生部５１の中心から遠い位置ほど圧電素子４１、４３の変形による変位量を大きくすることが可能である。振動発生部５１の中心から最も遠い位置である矩形形状の角部に近い位置に当接部４８を設けることで、当接部４８の変位量を大きくすることができる。これにより、振動発生部５１を効率良く駆動させることを可能とし、静粛性及び省電力性に優れた構成とすることができる。

さらに、振動発生部５１は、当接部４８と略同一な形状を有するバランス部５２を有する構成としても良い。バランス部５２は、振動発生部５１の矩形形状の中心位置に関して、当接部４８と対称な位置に形成される。振動発生部５１は、バランス部５２を設けることにより、大きな屈曲振動を誘発し、さらに当接部４８の変位量を大きくすることができる。

図１２に示す振動発生部５３は、プラスｘ向きへ行くに従いｙ方向の幅が小さくなるような形状を有する。一の方向であるｘ方向のうち特定の向きであるプラスｘ向きは、振動発生部５３から拡散部２３へ向かう向きである。当接部４８は、振動発生部５３のうちプラスｘ向きの先端部に設けられている。特定の向きへ行くに従い幅が小さくなるように圧電素子４１、４３を形成することで、幅が小さい側の先端部の変位量を大きくすることが可能である。振動発生部５３の先端部に当接部４８を設けることで、圧電素子４１、４３の変形による当接部４８の変位量を大きくすることができる。これにより、振動発生部５３を効率良く駆動させることを可能とし、静粛性及び省電力性に優れた構成とすることができる。

図１３に示す振動発生部６０は、ｘｙ平面内に並列された５つの第１電極５５〜５９を有する。１つの第１電極５７は、振動発生部６０の矩形形状をｙ方向について３等分したうちの中央の短冊状領域を占めるように配置されている。２つの第１電極５５、５６は、振動発生部６０の矩形形状を３等分したうち、中央に配置された第１電極５７に隣接する短冊状領域をさらに２等分した領域をそれぞれ占めるように配置されている。残りの２つの第１電極５８、５９は、残りの短冊状領域を２等分した領域をそれぞれ占めるように配置されている。

振動発生部６０のうち中央の第１電極５７以外の４つの第１電極５５、５６、５８、５９については、振動発生部６０の矩形形状の中心位置に関して対称な位置に設けられた電極が互いに同電位となるように電圧が印加される。例えば、２つの第１電極５５、５９、２つの第１電極５６、５８がそれぞれ＋Ｖ、−Ｖ、若しくは−Ｖ、＋Ｖとなるように、互いに位相を反転させた交流信号を供給する。これにより振動発生部６０の大きな屈曲振動を誘発し、当接部４８の変位量を大きくすることができる。

第１電極は、第１圧電素子４１及び第２圧電素子４３について、同一の配置とすることが望ましい。第２圧電素子４３に対しても、第１電極５５〜５９と同様に５つの第１電極が配置される。図１４に示すように、第１圧電素子４１側の第１電極５５、５７、５８と、これに対応する第２圧電素子４３側の第１電極６１、６２、６３は、それぞれ同電位となるように接続される。図１４では第１圧電素子４１側、第２圧電素子４３側のそれぞれ３つの第１電極について図示しているが、不図示の２つの第１電極についても同様に接続されている。第１圧電素子４１側、第２圧電素子４３側の互いに対応する第１電極を同電位とすることで、振動発生部６０の大きな屈曲振動を誘発し、当接部４８の変位量を大きくすることができる。

なお、振動発生部６０は、５つの第１電極を並列させる構成に限られない。ｘ方向、ｙ方向の少なくとも一方について複数の第１電極を並列させる構成であれば良い。これにより、振動発生部６０を配置するｘｙ平面内において互いに位相を反転させた交流信号を供給し、振動発生部６０の変位を大きくすることができる。

図１５は、支持部の変形例を説明するものである。シンチレーション除去装置６７は、拡散部２３の四隅にそれぞれ設けられた支持部３２（図３参照）に代えて、拡散部２３の矩形形状のうち互いに対向する２辺にそれぞれ設けられた支持部６４を有する。支持部６４は、棒状部材６５、及び連結部６６により構成されている。棒状部材６５は、拡散部２３の矩形形状のうち支持部６４が設けられた辺に沿って配置されている。棒状部材６５は、両端部が光学エンジン用筐体３３に固定されている。棒状部材６５の両端部以外の部分については、棒状部材６５と光学エンジン用筐体３３との間に細長い隙間が設けられている。連結部６６は、棒状部材６５の中央部と拡散板枠３６とを連結している。棒状部材６５の中央部以外の部分については、棒状部材６５と拡散板枠３６との間に細長い隙間が設けられている。

支持部６４は、光学エンジン用筐体３３、棒状部材６５、及び拡散板枠３６の間にそれぞれ細長い隙間を設けた状態で拡散部２３を支持する。振動発生部３４により拡散部２３が押し上げられると、支持部６４は、連結部６６から見て振動発生部３４が設けられた側とは反対側の隙間を狭め、振動発生部３４が設けられた側の隙間を広げるように変形する。その後、振動発生部３４により拡散部２３を押し上げる力が消滅すると、支持部６４は、付勢力により、連結部６６から見て一方の側の隙間を広げ、他方の側の隙間を狭めるように変形する。このようにして、拡散部２３全体は、僅かな変位で往復回動するような振動を行う。支持部６４は、棒状部材６５及び連結部６６により、弾性体として機能する弾性構造をなしている。

かかる構成の支持部６４を用いる場合も、拡散部２３を支持し、かつ拡散部２３を十分に振動させることができる。支持部６４は、弾性部材に限らず他の部材、例えば拡散板枠３６を構成する金属部材等を用いて形成することができる。支持部６４の位置は、拡散部２３の矩形形状の長辺部分とする場合に限らず、短辺部分としても良い。支持部６４の形状は、弾性体として機能する弾性構造であれば図示するものに限られない。

図１６〜図１９は、振動発生部３４の配置に関する変形例を説明するものである。図１６に示すシンチレーション除去装置６８は、拡散部２３の矩形形状の１つの角部分に当接部４８が当接する位置に振動発生部３４を配置する。拡散部２３の矩形形状の角部分、辺部分のいずれに当接部４８を当接させるかは、振動発生部３４の駆動に応じて効率良く拡散部２３へ振動を付与する観点から適宜選択することができる。

図１７に示すシンチレーション除去装置６９は、２つの振動発生部３４、７０を有する。２つの振動発生部３４、７０は、拡散部２３の矩形形状の１つの辺の端部近傍にそれぞれ配置されている。２つの振動発生部３４、７０は、いずれも同様の構成を有する。拡散部２３への振動の付与について、一方の振動発生部３４と他方の振動発生部７０とで位相を逆転させることで、拡散部２３の変位を大きくすることができる。これにより、効果的にシンチレーションの発生を低減することができる。

拡散部２３への振動の付与について、一方の振動発生部３４と他方の振動発生部７０とで位相をシフトさせることにより、拡散部２３の変位を複雑にすることが可能となる。これにより、拡散部２３からの光の位相の変化を複雑にし、効果的にシンチレーションの発生を低減することができる。なお、振動発生部の数及び位置は説明するものに限られない。シンチレーション除去装置６９は、複数の振動発生部を設ける構成であれば効果的にシンチレーションの発生を低減可能とすることができる。

さらに、一方の振動発生部３４と他方の振動発生部７０とで、拡散部２３へ付与する振動を適宜制御することとしても良い。２つの振動発生部３４、７０の駆動をそれぞれ制御することにより、拡散部２３上の位置ごとの変位を調整することができる。これにより、例えば、画像のうちシンチレーションが発生し易い部分について光の位相を大きく変化させるようにシンチレーション除去装置６９を制御することが可能となる。シンチレーションが発生し易い部分とは、光の位相が揃い易い部分、例えば、広範囲において単独の色を表示するような部分である。

図１８に示す制御信号生成部７１は、リアプロジェクタ１０に入力される画像信号からシンチレーションが発生し易い位置、及び発生する程度を判断し、振動発生部３４、７０を制御する制御信号を生成する。駆動部５０は、制御信号生成部７１からの制御信号に応じて、振動発生部３４、７０を駆動する。振動発生部３４、７０は、制御信号生成部７１からの制御信号に応じて、拡散部２３への振動の付与による拡散部２３上の位置ごとの変位を調整する。これにより、シンチレーションが発生し易い箇所及びタイミングにおいて、シンチレーションが発生し易い度合いに応じて光の位相を変化させることが可能となる。

圧電素子４１、４３を用いる場合、拡散部２３上の位置ごとの変位を比較的容易に調整することができる。シンチレーションが発生し易い箇所及びタイミングにおいて、シンチレーションが発生し易い度合いに応じて光の位相を変化させることで、効率良くシンチレーションの発生を低減することができる。これにより、静粛性、省電力性及び信頼性に優れた構成により効果的にシンチレーションの発生を低減することができる。なお、振動発生部の制御は、複数の振動発生部を用いる場合に限らず、単独の振動発生部を用いる場合に行うこととしても良い。

図１９に示すシンチレーション除去装置７２は、図１５に示すシンチレーション除去装置６７のうち振動発生部３４の位置を変更したものである。シンチレーション除去装置７２は、棒状部材６５のうち光学エンジン用筐体３３との接続部分に近い位置に当接部４８を当接させて振動発生部３４を配置する。棒状部材６５のうち光学エンジン用筐体３３との接続部分である支点に近い位置を振動発生部３４により押し上げると、棒状部材６５のうち支点から遠い位置である連結部６６との接続部分を大きく変位させることができる。本変形例では、支持部６４は、拡散部２３へ付与する振動を拡大させる振動拡大機構としての機能を果たす。

振動拡大機構を用いることで、拡散部２３への振動の付与を効率的に行うことが可能となる。また、振動発生部３４による振動幅が小さい場合であっても、光の位相を十分に変化させることが可能となる。拡散部２３へ付与する振動を拡大させることが可能であるから、振動発生部３４をさらに小型にすることも可能である。これにより、静粛性、省電力性及び信頼性に優れた構成により効果的にシンチレーションの発生を低減することができる。圧電素子４１、４３は発生させる力が大きいのに対して変位量が小さい場合が多いため、振動拡大機構を組み合わることで相乗的な効果を得られる。なお、振動拡大機構は、振動発生部３４による振動を拡大させることが可能な構成であれば良く、支持部６４である場合に限られない。

図２０は、拡散部２３に設けられる拡散板３１の構造を説明するものである。拡散部２３の少ない振動で大きな拡散効果を得るためには、透明部材７４中に分散させる拡散材粒７３の径ｄはできるだけ小さいこと、例えば０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度であることが望ましい。また、拡散材粒７３は、透明部材７４中にランダムに分散させることが望ましい。フォーカスずれを低減するためには、拡散板３１は、薄い形状であることが望ましい。拡散板３１は、硝子板のような板部材、シート状部材のいずれであっても良い。また、拡散板３１は、光を拡散させる機能を有するものであれば擦り硝子板や、拡散機能を有する拡散面が施されたフィルム等を用いることとしても良い。

図２１は、拡散材粒７３の変位について説明するものである。両矢印で示す直線方向について拡散材粒７３が往復する場合、拡散部２３を１秒間に６０回変位させることとすると、拡散材粒７３は、１／６０秒で両矢印の長さに相当する距離を移動するとする。振動により拡散材粒７３を移動させる距離が短すぎる場合、光の位相の変化が小さくなることによりシンチレーションの発生を十分低減できないことがある。拡散材粒７３を移動させる距離は、図２０に示す拡散材粒７３の径ｄ、及び隣接する拡散材粒７３の中心位置間の距離ｓのいずれよりも長いことが望ましい。但し、拡散材粒７３を移動させる距離は、拡散部２３の高速駆動が可能な程度の長さであることを要する。

略楕円形状若しくは略円形状の軌道に沿って連続的に拡散材粒７３を移動させる場合、拡散材粒７３を移動させる周波数が６０Ｈｚより低い場合でもシンチレーションの発生を十分低減することができる。発明者らは、拡散材粒７３を約５ｍｍ／ｓ以上の速度で移動させる場合、拡散材粒７３の径ｄを約０．５ｍｍとすることでシンチレーションを十分除去できることを確認している。このとき拡散板３１のヘイズ値は１０〜２０％程度となる。また、スクリーン１４のヘイズ値は約８０％とすることができる。

図２２は、本発明の実施例２の特徴的部分である投写レンズ８０の構成を説明するものである。投写レンズ８０は、上記実施例１のリアプロジェクタ１０に適用することができる。本実施例は、光学エンジン部１１（図２参照）内に設けられたシンチレーション除去装置３５に代えて、投写レンズ８０内に設けられたシンチレーション除去装置８５を有することを特徴とする。

投写レンズ８０へ入射した光を２つのレンズ８３、８４によりコリメート化することにより、空間光変調装置の像８１は、投写レンズ８０内で結像される。シンチレーション除去装置８５の拡散部は、投写レンズ８０内のうち中間像が形成される像平面に設けられている。シンチレーション除去装置８５は、上記実施例１のシンチレーション除去装置３５（図３参照）と同様に構成することができる。シンチレーション除去装置８５は、レンズ鏡筒８２内に収められている。拡散部を透過した光は、出射側レンズ８６によりスクリーン１４にて結像する。

拡散部上に中間像を形成する構成とすることで、図中破線で示すように、拡散部にて拡散された光をスクリーン１４上で結像させることができる。よって、画像の質を低下させずにシンチレーションを低減し、高品質な画像を表示することができる。なお、投写レンズ８０は、３つのレンズ８３、８４、８６を有する構成に限られない。シンチレーション除去装置８５の拡散部で結像可能であれば投写レンズ８０に設けられるレンズは何枚であっても良い。

図２３は、本実施例の変形例に係る投写レンズ９０の構成を説明するものである。本変形例では、投写レンズ９０内の反射部９４近傍に設けられたシンチレーション除去装置９３を有することを特徴とする。反射部９４は、２つのレンズ８３、８４により空間光変調装置の像８１が結像される位置に配置されている。レンズ８４と反射部９４との間には、反射型偏光板９１、λ／４位相板９２、シンチレーション除去装置９３の拡散部が設けられている。

反射型偏光板９１は、レンズ８４からの光の主光線に対して略４５度傾けて配置されている。反射型偏光板９１は、第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射させる。反射型偏光板９１としては、例えば、ワイヤグリッド型偏光板を用いることができる。ワイヤグリッド型偏光板は、光学的に透明な硝子部材からなる基板の上に、金属、例えばアルミニウムで構成されるワイヤを格子状に設けた構成を用いることができる。ワイヤグリッド型偏光板は、振動方向がワイヤに略垂直である偏光光を透過し、振動方向がワイヤに略平行である偏光光を反射する。偏光光の振動方向に対してワイヤが略垂直となるようにワイヤグリッド型偏光板を配置することにより、特定の振動方向の偏光光のみを透過させることができる。反射型偏光板９１としては、ワイヤグリッド型偏光板の他、偏光分離膜を有する偏光ビームスプリッタを用いることとしても良い。

シンチレーション除去装置９３は、上記実施例１のシンチレーション除去装置３５と同様に構成することができる。シンチレーション除去装置９３は、レンズ鏡筒８２内に収められている。出射側レンズ８６は、反射部９４から反射型偏光板９１へ入射し、反射型偏光板９１での反射により光路が略９０度折り曲げられた光が入射する位置に設けられている。

空間光変調装置から出射された第１の振動方向の直線偏光であるｐ偏光光は、反射型偏光板９１を透過した後、λ／４位相板９２で円偏光に変換される。λ／４位相板９２からの円偏光は、シンチレーション除去装置９３の拡散部を透過した後、反射部９４へ入射する。反射部９４で反射した円偏光は、シンチレーション除去装置９３の拡散部を透過した後、λ／４位相板９２で第２の振動方向の直線偏光であるｓ偏光光に変換される。λ／４位相板９２からのｓ偏光光は、反射型偏光板９１で反射した後、出射側レンズ８６を経てスクリーン１４へ入射する。

シンチレーション除去装置９３の拡散部は、中間像が形成される像平面である反射部９４の入射面の近傍に配置される。反射部９４にできるだけ近い位置にシンチレーション除去装置９３を配置することにより、図中破線で示すように、拡散部にて拡散された光をスクリーン１４上で結像させることができる。また、本変形例ではシンチレーション除去装置９３の拡散部で２回光を透過させることで、光の拡散度合いを大きくすることができる。このため、シンチレーション除去装置９３は、拡散部の振動幅を２分の１にまで低減しても、拡散部へ光を１回透過させる場合と同じ程度に光を拡散させることが可能となる。これにより、さらに静粛性、省電力性及び信頼性に優れた構成とすることができる。また、本変形例によると、拡散部で反射される光を反射型偏光板９１へ入射させて再利用することが可能であるから、光効率を向上することもできる。

また、光を透過させる拡散部及び反射部９４に代えて、シンチレーション除去装置９３は、反射により光を拡散させる拡散部を設ける構成としても良い。反射により光を拡散させる拡散部は、振動発生部からの振動が付与されるとともに光を反射させることで光の位相を変化させることができる。光を反射させる拡散部は、反射面に凹凸等の拡散処理が施された高反射性部材を用いて構成することができる。この場合も、光を透過させる拡散部を用いる場合と同様に、シンチレーションの発生を低減することができる。

図２４は、本発明の実施例３に係るリアプロジェクタ１００の概略構成を示す。本実施例は、光学エンジン部１１（図２参照）内に設けられたシンチレーション除去装置３５に代えて、スクリーン１４の入射側近傍に設けられたシンチレーション除去装置１０１を有することを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

シンチレーション除去装置１０１の拡散部は、像が形成されるスクリーン１４の入射側近傍に配置される。スクリーン１４にできるだけ近い位置にシンチレーション除去装置１０１を配置することにより、拡散部における拡散がスクリーン１４での結像へ及ぼす影響を少なくすることができる。これにより、画像の質を低下させずにシンチレーションを低減することを可能とし、高品質な画像を表示することができる。なお、シンチレーション除去装置１０１は、スクリーン１４の出射側近傍に設けることとしても良い。シンチレーション除去装置１０１は、スクリーン１４の入射側近傍、出射側近傍の少なくとも一方に設けることができる。

図２５は、本発明の実施例４に係るリアプロジェクタ１１０の概略構成を示す。本実施例のリアプロジェクタ１１０は、空間光変調装置である微小ミラーアレイデバイス１０８を有する。光源部である超高圧水銀ランプ１０２は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を含む光を供給する。超高圧水銀ランプ１０２からの光は、集光レンズ１０３を透過した後カラーホイール１０４へ入射する。

カラーホイール１０４には、螺旋状等の適当な形状にダイクロイック膜を組み合わせて構成された回転体を光軸に略平行な回転軸を中心として回転させる。ダイクロイック膜は、特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射させる。Ｒ光を選択的に透過させるＲ光透過ダイクロイック膜、Ｇ光を選択的に透過させるＧ光透過ダイクロイック膜、Ｂ光を選択的に透過させるＢ光透過ダイクロイック膜を用いたカラーホイール１０４を用いることで、超高圧水銀ランプ１０２からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に分離することができる。

カラーホイール１０４からの光は、シンチレーション除去装置１０５の拡散部を透過した後、均一化部であるロッドインテグレータ１０６へ入射する。ロッドインテグレータ１０６は、直方体形状の透明な硝子部材からなる。ロッドインテグレータ１０６に入射した光は、硝子部材と空気との界面において全反射を繰り返しながらロッドインテグレータ１０６の内部を進行する。これによりロッドインテグレータ１０６は、光束の強度分布を均一化する。ロッドインテグレータ１０６としては、硝子部材で構成するものに限らず、内面を反射面で構成する中空構造のものを用いても良い。内面を反射面とするロッドインテグレータの場合、ロッドインテグレータに入射した光は、反射面での反射を繰り返しながらロッドインテグレータの内部を進行する。また、ロッドインテグレータは、硝子部材と反射面とを組み合わせる構成としても良い。

ロッドインテグレータ１０６からの光は、コリメータレンズ１０７及び非球面ミラー１０９を経て微小ミラーアレイデバイス１０８へ入射する。微小ミラーアレイデバイス１０８により画像信号に応じて投写レンズ１２の方向へ反射された光は、投写レンズ１２によりスクリーン１４へ投写される。

シンチレーション除去装置１０５の拡散部は、ロッドインテグレータ１０６の入射側近傍に配置される。シンチレーション除去装置１０５は、上記実施例１のシンチレーション除去装置３５（図３参照）と同様に構成することができる。ロッドインテグレータ１０６の入射面には光源像が形成される。ロッドインテグレータ１０６にできるだけ近い位置にシンチレーション除去装置１０５を配置することにより、拡散部にて拡散された光をスクリーン１４上で結像させることができる。

よって、画像の質を低下させずにシンチレーションを低減し、高品質な画像を表示することができる。なお、シンチレーション除去装置１０５は、ロッドインテグレータ１０６の出射側近傍に設けることとしても良い。光源像はロッドインテグレータ１０６の出射面にも形成されるため、ロッドインテグレータ１０６の出射側近傍にシンチレーション除去装置１０５を配置する場合も、拡散部で拡散された光をスクリーン１４上で結像させることができる。シンチレーション除去装置１０５は、均一化部であるロッドインテグレータ１０６の入射側近傍、出射側近傍の少なくとも一方に設けることができる。

本実施例のリアプロジェクタ１１０において、ロッドインテグレータ１０６の入射側近傍、出射側近傍に代えて、投写レンズ１２内やスクリーン１４近傍にシンチレーション除去装置を設けることとしても良い。また、リアプロジェクタは、上記各実施例のシンチレーション除去装置を適宜組み合わせて用いることとしても良い。

リアプロジェクタは、空間光変調装置として、反射型液晶表示装置（ＬＣＯＳ）や、光の回折効果を利用して光の向きや色等を制御する投影デバイス（例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve））を用いるものであっても良い。反射型液晶表示装置を用いる場合、上記のリアプロジェクタ１１０（図２５参照）と同様の構成とすることができる。リアプロジェクタは、光源部としてレーザ、超高圧水銀ランプに代えて、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等を用いる構成としても良い。さらに、リアプロジェクタは、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査させるレーザプロジェクタであっても良い。レーザプロジェクタとする場合、光学エンジン部１１に代えて、画像信号に応じた変調されたレーザ光を供給するレーザ光源と、レーザ光源からの光を走査させる走査光学系とが用いられる。

各実施例のシンチレーション除去装置は、リアプロジェクタに限らず、フロント投写型のプロジェクタや、フロント投写型のプロジェクタと併せて用いられるスクリーンに適用することとしても良い。この場合も、リアプロジェクタの場合と同様に、実用に適した構成により効果的なシンチレーションの除去を行うことができる。

以上のように、本発明に係るシンチレーション除去装置は、プロジェクタによる画像表示において発生するシンチレーションを除去する場合に適している。

本発明の実施例１に係るリアプロジェクタの概略構成を示す図。光学エンジン部の概略構成を示す図。シンチレーション除去装置の構成を説明する図。振動発生部の構成を説明する図。振動発生部により振動を発生させるための構成を説明する図。振動発生部の縦振動について説明する図。当接部の変位について説明する図。振動発生部の屈曲振動について説明する図。当接部の変位について説明する図。振動発生部の振動周波数とインピーダンスとの関係の一例を示す図。拡散部側の角に近い位置に当接部を配置する変形例を示す図。特定の向きへ行くに従い幅が小さくなる形状を有する変形例を示す図。複数の第１電極を並列させる変形例を示す図。変形例の振動発生部により振動を発生させるための構成を説明する図。支持部を変形させた変形例を示す図。拡散部の矩形形状の１つの角部分に当接部を当接させる変形例を示す図。２つの振動発生部を有する変形例を示す図。振動発生部を制御するための構成を示す図。振動拡大機構を有する変形例を示す図。拡散板の構造を説明する図。拡散材粒の変位について説明する図。本発明の実施例２の特徴的部分である投写レンズの構成を説明する図。実施例２の変形例に係る投写レンズの構成を説明する図。本発明の実施例３に係るリアプロジェクタの概略構成を示す図。本発明の実施例４に係るリアプロジェクタの概略構成を示す図。

符号の説明

１０リアプロジェクタ、１１光学エンジン部、１２投写レンズ、１３ミラー、１４スクリーン、１５筐体、２０ＲＲ光用光源部、２０ＧＧ光用光源部、２０ＢＢ光用光源部、２１発散レンズ、２２コリメータレンズ、２３拡散部、２４第１インテグレータレンズ、２５第２インテグレータレンズ、２６偏光変換素子、２７重畳レンズ、２８フィールドレンズ、２９ＲＲ光用空間光変調装置、２９ＧＧ光用空間光変調装置、２９ＢＢ光用空間光変調装置、３０クロスダイクロイックプリズム、３０ａ第１ダイクロイック膜、３０ｂ第２ダイクロイック膜、３１拡散板、３２支持部、３３光学エンジン用筐体、３４振動発生部、３５シンチレーション除去装置、３６拡散板枠、４１第１圧電素子、４２基板、４３第２圧電素子、４４、４５第１電極、４６、４７第２電極、４８当接部、５０駆動部、５１振動発生部、５２バランス部、５３振動発生部、５５〜５９第１電極、６０振動発生部、６１〜６３第１電極、６４支持部、６５棒状部材、６６連結部、６７シンチレーション除去装置、６８シンチレーション除去装置、６９シンチレーション除去装置、７０振動発生部、７１制御信号生成部、７２シンチレーション除去装置、７３拡散材粒、７４透明部材、８０投写レンズ、８１像、８２レンズ鏡筒、８３、８４レンズ、８５シンチレーション除去装置、８６出射側レンズ、９０投写レンズ、９１反射型偏光板、９２ λ／４位相板、９３シンチレーション除去装置、９４反射部、１００リアプロジェクタ、１０１シンチレーション除去装置、１０２超高圧水銀ランプ、１０３集光レンズ、１０４カラーホイール、１０５シンチレーション除去装置、１０６ロッドインテグレータ、１０７コリメータレンズ、１０８微小ミラーアレイデバイス、１０９非球面ミラー、１１０リアプロジェクタ

Claims

圧電素子を用いて振動を発生させる振動発生部と、
前記振動発生部からの振動を付与されつつ光を透過又は反射させることで前記光の位相を変化させながら前記光を拡散させる拡散部と、
前記拡散部を取り囲んで配置された枠状の筐体と、
前記拡散部の対向する二辺にそれぞれ設けられ前記拡散部と前記筐体とを接続する支持部と、
を有し、
前記支持部は、当該支持部が設けられた前記拡散部の辺に沿って配置された棒状部材と、前記棒状部材の中央部と前記拡散部とを連結する接続部とを有し、
前記棒状部材の両端部が前記筐体に固定される一方、前記棒状部材の両端部以外の領域には、前記筐体との間に隙間が設けられている
ことを特徴とするシンチレーション除去装置。
前記振動発生部は、前記拡散部に当接させる当接部を有して前記筐体に取り付けられており、前記当接部の駆動により前記拡散部に振動を付与することを特徴とする請求項１に記載のシンチレーション除去装置。
前記振動発生部は、前記棒状部材に当接させる当接部を有して前記筐体に取り付けられており、前記当接部の駆動により前記棒状部材に振動を付与することを特徴とする請求項１に記載のシンチレーション除去装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシンチレーション除去装置を経た光を用いて画像を表示することを特徴とするプロジェクタ。
光源部からの光束の強度分布を均一化する均一化部を有し、
前記シンチレーション除去装置は、前記均一化部の入射側近傍及び出射側近傍の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
画像信号に応じて変調された光を投写する投写レンズを有し、
前記シンチレーション除去装置は、前記投写レンズ内の像平面、又は前記像平面の近傍に設けられることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
画像信号に応じて変調された光を入射させるスクリーンを有し、
前記シンチレーション除去装置は、前記スクリーンの入射側近傍及び出射側近傍の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。