KR100832194B1 - 조명 장치 및 프로젝터 - Google Patents

조명 장치 및 프로젝터 Download PDF

Info

Publication number
KR100832194B1
KR100832194B1 KR1020060077630A KR20060077630A KR100832194B1 KR 100832194 B1 KR100832194 B1 KR 100832194B1 KR 1020060077630 A KR1020060077630 A KR 1020060077630A KR 20060077630 A KR20060077630 A KR 20060077630A KR 100832194 B1 KR100832194 B1 KR 100832194B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical element
emitted
diffractive optical
light source
Prior art date
Application number
KR1020060077630A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070021942A (ko
Inventor
다이스케 야마우치
Original Assignee
세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세이코 엡슨 가부시키가이샤 filed Critical 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority to KR1020060077630A priority Critical patent/KR100832194B1/ko
Publication of KR20070021942A publication Critical patent/KR20070021942A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100832194B1 publication Critical patent/KR100832194B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/4205Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant
    • G02B27/4227Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant in image scanning systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G02B27/102Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
    • G02B27/104Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with scanning systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1842Gratings for image generation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3155Modulator illumination systems for controlling the light source
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3197Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using light modulating optical valves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

0차광의 현저한 휘점이 발생하는 것을 회피하는 동시에, 균일한 조명광을 얻을 수 있는 조명 장치 및 이것을 이용한 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
광원 장치(2)로부터 사출된 광을 변조하는 광변조 장치(10)를 구비한 화상 표시 장치에 사용되는 조명 장치(1)로서, 광원 장치(2)로부터 사출된 광이 입사되는 동시에, 상기 입사된 광에 의해 회절광(L2)을 생성하고, 회절광(L2)에 의해 광변조 장치를 조명하는 회절 광학 소자(4K)와, 회절 광학 소자(4K)와 광변조 장치(10) 사이에 배치되고 광변조 장치(10)에 사출되는 0차광을 차광하는 차광 부재(5)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

조명 장치 및 프로젝터{LIGHTING DEVICE AND PROJECTOR}
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 조명 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도,
도 2는 도 1의 차광 부재의 작용을 설명하는 개략도,
도 3은 회절 광학 소자의 일례를 설명하기 위한 모식도,
도 4는 회절 광학 소자의 일례를 설명하기 위한 모식도,
도 5는 회절 광학 소자의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 모식도,
도 6은 도 1의 조명 장치로 조명된 입사면을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 프로젝터의 개략 구성을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 프로젝터의 개략 구성을 도시한 도면,
도 9는 도 8의 조명 장치의 개략 구성을 도시한 도면,
도 10은 도 8의 차광 부재의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 모식도,
도 11은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 조명 장치의 개략 구성을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 조명 장치의 개략 구성을 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 61R, 61G, 61B, 71R, 71G, 71B, 81R, 81G, 81B : 조명 장치
2 : 광원 장치 4K : 회절 광학 소자
5, 62 : 차광 부재 6 : 각도 조정용 광학 소자
10 : 광변조 장치 20, 60 : 프로젝터(화상 표시 장치)
40 : 투사 렌즈(투사 장치)
10R, 10G, 10B : 투과형 액정 라이트 밸브(광변조 장치)
본 발명은 조명 장치 및 프로젝터에 관한 것이다.
최근, 투사형 화상 표시 장치는 광원으로서 초고압 수은 램프를 이용하는 것이 많지만, 램프의 수명, 순시의 점등의 불가, 색 재현성 범위의 좁음, 자외선 파장의 조사에 의해 액정 라이트 밸브의 내광성 등의 과제에 의해, 레이저를 광원으로서 이용하고, 액정 라이트 밸브 등의 광변조 장치를 조명하는 프로젝터가 제안되어 있다 (예컨대, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1에 기재된 레이저 디스플레이 장치는, 적색, 녹색, 청색의 3색의 레이저 광원으로부터 사출된 광을 광 인티그레이터에 의해 균일한 강도 분포로 한다. 그리고, 광 인티그레이터로부터 사출된 광을 공간 광변조기에 의해 변조하고, 화상을 표시하는 것이다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 투사형 표시 장치는, 백색 레이저 광원을 채용하고, 다이크로익 미러에 의해 적색, 녹색, 청색의 3색으로 색분리한다. 그 후, 각 반사형 액정 표시 패널에 있어서, 대응하는 영상 신호에서 각 파장 대역의 조명광을 공간 변조하고, 화상을 표시하는 것이다.
[특허문헌1] 일본 특허 공개 제 1999-64789 호 공보
[특허문헌2] 일본 특허 공개 제 2000-162548 호 공보
그런데, 레이저 광에 의해 광변조 장치의 입사면을 균일한 조도 분포로 조명하기 위해서 소정의 광학계를 이용하는 경우, 광학계의 구성에 따라서는, 장치의 대형화나 복잡화, 혹은 장치 비용의 상승을 초래할 가능성이 있다. 또한, 광학계의 구성에 따라서는, 광 이용 효율 등의 저하를 초래할 가능성이 있다. 따라서, 균일한 조도 분포로 조명하기 위한 수단으로서 회절 광학 소자를 이용한 경우, 회절 광학 소자의 형성시의 프로세스 오차나, 광원 파장의 설계시와의 오차(온도 변화 등에 의해 생기는 오차)에 의해 0차광이 발생하고, 광변조 장치에 현저한 휘점이 발생하는 문제가 생긴다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 0차광의 현저한 휘점이 발생하는 것을 회피하는 동시에, 균일한 조명광을 얻을 수 있는 조명 장치 및 이것을 이용한 프로젝터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.
본 발명의 조명 장치는, 광원 장치로부터 사출된 광을 변조하는 광변조 장치를 구비한 화상 표시 장치에 사용되는 조명 장치로서, 상기 광원 장치로부터 사출된 광이 입사되는 동시에, 상기 입사된 광에 의해 회절광을 생성하고, 상기 회절광에 의해 상기 광변조 장치를 조명하는 회절 광학 소자와, 상기 회절 광학 소자와 상기 광변조 장치 사이에 배치되고 상기 광변조 장치에 사출되는 0차광을 차광하는 차광 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조명 장치로는, 광원 장치로부터 사출된 광은 회절 광학 소자에 의해 회절되어 광변조 장치를 향한다. 이 때, 회절 광학 소자와 광변조 장치 사이에 차광 부재가 배치되어 있으므로, 광변조 장치를 향하는 0차광이 차광 부재에 의해 차광되게 된다. 따라서, 광변조 장치에 0차광의 현저한 휘점이 발생하는 것을 회피하는 동시에, 균일한 조명광을 얻는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 조명 장치는 복수의 상기 광원 장치를 구비하며, 상기 차광 부재가, 상기 광원 장치로부터 사출된 광의 광축 상에, 상기 복수의 광원 장치에 대응하여 각각 배치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 조명 장치에서는, 광원 장치를 복수 구비함으로써, 가간섭성이 저하하기 때문에, 스펙클 패턴(speckle pattern)을 억제할 수 있다. 또한, 차광 부재가 복수의 광원 장치에 대응해서 각각 배치되어 있기 때문에, 각각의 광원 장치로부터 사출된 0차광을 억제할 수 있다. 따라서, 광변조 장치에 조사되는 광 의 섬광이 억제되어, 보다 균일한 조명광을 조사하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 조명 장치에서는, 상기 회절 광학 소자는 입사면에 회절면이 형성되고, 사출면에 상기 차광 부재가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 조명 장치에서는, 광원 장치로부터 사출된 광은 회절 광학 소자의 입사면에 형성된 회절면에서 회절하고, 사출면을 향한다. 이 때, 회절 광학 소자의 사출면에서 사출되는 광은 사출면에 형성된 차광 부재에 의해 0차광이 차광된다. 따라서, 광변조 장치를 향하는 광은, 0차광이 억제되어 있기 때문에, 광변조 장치에 0차광의 현저한 휘점이 발생하는 것을 회피하는 것이 가능해진다. 또한, 회절 광학 소자와 차광 부재를 일체로 제작하기 때문에, 부품 개수를 삭감할 수 있으므로, 장치 전체의 박형화, 소형화, 저비용화가 가능해진다. 더욱이, 반도체 장치의 제작과 같은 프로세스에 의해, 회절 광학 소자의 사출면에 차광 부재를 복수 형성할 수 있으므로, 차광 부재의 정렬을 용이하게 실행하는 것이 가능해진다. 따라서, 정밀도 좋게 차광 부재를 배치할 수 있으므로, 확실하게 0차광을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 조명 장치는 상기 회절 광학 소자로부터 사출된 광의 사출 각도를 조정하는 각도 조정용 광학 소자를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 조명 장치에서는, 광원 장치로부터 사출되고 회절 광학 소자에 의해 회절된 광은 각도 조정용 광학 소자에 입사한다. 그리고, 각도 조정용 광학 소자로부터 사출된 광은 사출 각도가 조정된 광이 된다. 따라서, 광변조 장치에 입사하는 광속의 폭이 각도 조정용 광학 소자에 의해 결정되기 때문에, 광원 장 치로부터 사출된 광을 효율적으로 광변조 장치에 도입하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 조명 장치는, 복수의 상기 광원 장치와, 상기 회절 광학 소자로부터 사출된 광의 사출 각도를 조정하는 각도 조정용 광학 소자를 구비하며, 상기 차광 부재는 상기 각도 조정용 광학 소자에 의해 복수의 0차광이 집광하는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 조명 장치에서는, 광원 장치로부터 사출되고 회절 광학 소자에 의해 회절된 광은 각도 조정용 광학 소자에 입사한다. 그리고, 각도 조정용 광학 소자에 의해 복수의 0차광이 집광한다. 이 때, 복수의 0차광이 집광하는 위치에 차광 부재가 배치되어 있기 때문에, 0차광을 억제한 광을 효율적으로 광변조 장치에 도입하는 것이 가능해진다. 또한, 차광 부재를 광원 장치에 대응하여 복수 배치하는 경우에 비해, 차광 부재의 불량 등에 의한 블랙 스폿(black spot)의 발생 확률을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 프로젝터는, 상기한 조명 장치와, 이 조명 장치로부터 사출된 광을 화상 신호에 따라 변조하는 광변조 장치와, 상기 광변조 장치에 의해 변조된 광을 투사하는 투사 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 프로젝터에서는, 조명 장치에 의해 사출된 광은 광변조 장치에 입사된다. 그리고, 광변조 장치에 의해 변조된 화상이 투사 장치에 의해 투영된다. 이 때, 조명 장치에 의해 사출되는 광은, 상술한 바와 같이, 0차광의 현저한 휘점을 억제한 광인 동시에, 균일한 조명광으로 이루어져 있기 때문에, 휘도가 균일한 화상을 투사하는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 필요에 따라서 XYZ 직교좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계에 대해서 설명한다.
[제 1 실시형태]
제 1 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 제 1 실시형태에 따른 조명 장치를 도시하는 개략 구성도이다. 도 1에 있어서, 조명 장치(1)는, 예컨대 광변조 장치(10)의 입사면(11)을 조명하는 것으로서, 레이저 광(L1)을 쏘는 광원 장치(2)와, 광원 장치(2)로부터 사출된 레이저 광(L1)이 입사되는 동시에, 그 입사된 레이저 광(L1)에 의해 회절광(L2)을 생성하고, 회절광(L2)으로 입사면(11)상을 소정의 조명 영역에서 조명하는 회절 광학 소자(4K)와, 이 회절 광학 소자(4K)와 광변조 장치(10) 사이에 배치되고 광변조 장치(10)에 사출되는 0차광을 차광하는 차광 부재(5)를 구비하고 있다. 또한, 회절 광학 소자(4K)는 지지 기판(4B)에 지지되어 있고, 차광 부재(5)는 지지 기판(5B)에 지지되어 있다.
광원 장치(2)로부터 사출된 레이저 광(L1)은 회절 광학 소자(4K)에 직접적으로 입사되게 되어 있다. 회절 광학 소자(4K)는 광원 장치(2)에 의해 조사된 레이저 광(L1)에 의해 회절광(L2)을 생성하고, 그 회절광(L2)으로 광변조 장치(10)의 입사면(11)을 소정의 조명 영역에서 조명한다. 또한, 회절 광학 소자(4K)에 의해 생성되는 회절광(L2)은 소정의 영역을 조명하는 확산광으로서, 회절 광학 소자(4K)는 그 확산광(회절광)(L2)으로 광변조 장치(10)의 입사면(11)을 소정의 조명 영역에서 조명하고, 조명 영역에서의 조도를 균일화한다. 그리고, 회절 광학 소자(4K)는, 그 회절 광학 소자(4K)의 사출면으로부터 광이 사출되는 사출 영역보다도 큰 조명 영역에서 광변조 장치(10)의 입사면(11)을 조명한다. 즉, 회절 광학 소자(4K)는 소위 확대계(확대 조명계)이다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 회절 광학 소자(4K)는 광변조 장치(10)의 입사면(11)상을 직사각형 형상의 조명 영역에서 조명한다.
차광 부재(5)를 지지하고 있는 지지 기판(5B)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 회절 광학 소자(4K)와 광변조 장치(10) 사이에 배치되어 있고, 차광 부재(5)가 광원 장치(2)로부터 사출된 광의 광축(O) 상에 배치되어 있다. 또한, 지지 기판(5B)은 투명한 유리 기판으로 이루어져 있고, 입사한 광을 투과하게 되어 있다. 차광 부재(5)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 광원 장치(2)로부터 사출되고, 회절 광학 소자(4K)에 의해 회절된 회절광(L2) 중, 광변조 장치(10)에 사출되는 0차광을 흡수하는 광흡수체이다. 차광 부재(5)의 크기는 0차광을 흡수할 수 있는 정도의 크기이다. 본 실시형태에서는, 광원 장치(2)의 레이저빔의 직경이 0.1mm인 것을 이용하고 있기 때문에, 차광 부재(5)의 직경은 약 0.1mm로 되어 있다. 또한, 이 구성의 경우, 차광 부재(5)의 직경은 0.5mm 정도이면, 광변조 장치(10)에 영향을 미치게 할 일은 없다. 또한, 차광 부재(5)의 재료로서는, 저반사 크롬이나, 수지 블랙 등이 사용가능하고, 어느 것을 사용한 경우에 있어서도, 반사율은 몇% 이하가로 이루어져 있다.
도 3a 및 도 3b는 회절 광학 소자(4K)의 일례를 도시하는 모식도로서, 도 3a는 평면도, 도 3b는 도 3a의 A-A선 단면도이다. 도 3a 및 도 3b에 도시하는 회절 광학 소자는, 그 표면에 복수의 직사각형 형상의 오목부(요철 구조)(4M)를 갖고 있다. 오목부(4M)는 서로 다른 깊이를 갖고 있다. 또한, 오목부(4M) 사이의 복수의 볼록부도 서로 다른 높이를 갖고 있다. 그리고, 오목부(4M) 사이의 피치(d) 및 오목부(4M)의 깊이(t)(볼록부의 높이)를 포함하는 회절 광학 소자(4K)의 표면 조건을 적당히 조정함으로써, 이 회절 광학 소자(4K)에 조사된 광을 확산시켜서, 조명 영역의 크기 및 형상을 설정할 수 있다. 환언하면, 오목부(4M) 사이의 피치(d) 및 오목부(4M)의 깊이(t)를 포함하는 표면 조건을 최적화함으로써, 회절 광학 소자(4K)에 소정의 기능을 갖게 할 수 있다. 또한, 오목부(4M) 사이의 피치(d)나 오목부(4M)의 깊이(t)의 값을 회절 광학 소자(4K)의 표면의 복수 개 영역마다 각각 다르게 할 경우에는, 회절 광학 소자(4K)의 표면 조건에는, 형성되는 오목부(4M) 사이의 피치(d)의 분포나, 오목부(4M)의 깊이(t)의 분포도 포함된다. 오목부(4M) 사이의 피치(d) 및 오목부(4M)의 깊이(t)를 포함하는 표면 조건을 최적화하는 설계 수법으로서는, 예를 들면 반복 푸리에법(iterative Fourier method) 등, 소정의 연산 수법(시뮬레이션 수법)을 들 수 있다. 그리고, 회절 광학 소자(4K)의 표면 조건을 최적화함으로써, 원하는 기능을 갖는 회절 광학 소자(4K)를 형성할 수 있다.
또한, 회절 광학 소자(4K)로서는 직사각형의 오목부(4M)를 갖는 것에 한정되지 않고, 서로 다른 방향을 향하는 평면을 조합한 표면을 갖는 회절 광학 소자여도 좋다. 예를 들면, 회절 광학 소자(4K)로서는, 도 4에 도시하는 바와 같은, 사면을 갖는 삼각 형상의 오목부를 갖는 것이어도 좋다. 또한, 회절 광학 소자(4K)로서는, 도 3에 도시한 바와 같은 직사각형 형상의 오목부를 갖는 영역과, 도 4에 도시한 바와 같은 삼각 형상의 오목부를 갖는 영역 각각을 갖는 것이어도 좋다. 그리고, 그 표면 조건을 최적화함으로써, 원하는 기능을 갖는 회절 광학 소자(4K)를 형성할 수 있다.
여기에서, 도 5를 참조하면서 회절 광학 소자(4K)의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다. 도 5a에 도시하는 바와 같이, 석영 기판 상에 레지스트를 도포한 후, 전자빔 사출 장치에 의해 레지스트에 전자빔을 조사하고, 이 레지스트를 패터닝한다. 이어서, 에칭 처리함으로써, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 석영으로 이루어지는 몰드를 형성한다. 그리고, 합성 수지제의 필름 형상 부재 등, 회절 광학 소자를 형성하기 위한 기판과 몰드를 기판의 유리 전이 온도 이상으로 가열한다. 그리고, 도 5c에 도시하는 바와 같이, 기판과 몰드를 가압하여, 일정 시간 유지한다. 그 후, 기판과 몰드를 기판의 유리 전이 온도 이하로 냉각하고, 기판과 몰드를 분리한다. 이로써, 도 5d에 도시하는 바와 같이, 원하는 형상을 갖는 합성 수지제의 회절 광학 소자가 형성된다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 몰드를 형성한 후, 그 몰드의 형상을 기판에 열전사하는 소위 나노 임프린트(nano-imprint) 수법에 의해 회절 광학 소자를 형성한다.
또한, 여기에서 설명한 회절 광학 소자의 제조 방법은 일례이며, 원하는 형상을 갖는 회절 광학 소자를 제조할 수 있는 것이라면, 임의의 수법을 이용할 수 있다.
도 6은 회절 광학 소자(4K)를 포함하는 조명 장치(1)로 조명된 광변조 장치(10)의 입사면(11)을 도시하는 모식도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 회절 광학 소자(4K)를 포함하는 조명 장치(1)는 광변조 장치(10)의 입사면(11)뿐만 아니라 조명 영역(LA)을 설정할 수 있다. 구체적으로는, 회절 광학 소자(4K)를 포함하는 조명 장치(1)는 광변조 장치(10)의 입사면(11)뿐만 아니라 조명 영역(LA)의 크기 및 형상 중 적어도 한쪽을 설정할 수 있다. 본 실시형태에서는, 회절 광학 소자(4K)를 포함하는 조명 장치(1)는 조명 영역(LA)을 직사각형 형상(장방 형상)으로 설정한다. 본 실시형태의 광변조 장치(10)의 입사면(11)(후술하는 라이트 밸브의 입사면을 포함함)(11)은 직사각형 형상이며, 회절 광학 소자(4K)를 포함하는 조명 장치(1)는 광변조 장치(10)의 입사면(11)에 따른 조명 영역(LA)을 설정한다. 조명 영역(LA)의 크기 및 형상은 회절 광학 소자(4K)의 표면 조건[오목부(4M) 사이의 피치(d), 오목부(4M)의 깊이(t) 등]을 적당히 조정함으로써 설정가능하다. 환언하면, 오목부(4M) 사이의 피치(d) 및 오목부(4M)의 깊이(t)를 포함하는 표면 조건을 최적화함으로써, 회절 광학 소자(4K)에 조명 영역 설정 광학계로서의 기능을 갖게 할 수 있다. 또한, 회절 광학 소자(4K)의 표면 조건을 최적화함으로써, 조명 영역(LA)에서의 조도를 균일화하도록 확산 광을 생성할 수 있고, 또한 회절 광학 소자(4K)의 사출면으로부터 광이 사출되는 사출 영역보다도 큰 조명 영역(LA)에서 광변조 장치(10)의 입사면(11)을 조명할 수 있다. 그리고, 상술된 반복 푸리에법 등, 소정의 수법을 이용하여 회절 광학 소자(4K)의 표면 조건을 최적화함으로써, 원하는 기능(조명 영역 설정 기능, 확산 광 생성 기능, 확대 조명 기능 등)을 갖는 회절 광학 소자(4K)를 형성할 수 있다.
즉, 본 실시형태의 회절 광학 소자(4K)는 조명 영역 설정 기능, 확산 광 생성 기능(명도 균일화 기능) 및 확대 조명 기능 각각을 갖고 있고, 그들의 기능을 갖도록 오목부(4M) 사이의 피치(d) 및 오목부(4M)의 깊이(t)를 포함하는 표면 조건이 최적화되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 회절 광학 소자(4K)는 조명 영역(LA)을 직사각형 형상으로 설정하고 있지만, 오목부(4M) 사이의 피치(d) 및 오목부(4M)의 깊이(t)를 포함하는 표면 조건을 최적화함으로써, 예를 들면 조명 영역(LA)을 라인 형상이나 원형 형상 등, 임의의 형상으로 설정할 수 있다.
본 실시형태에 따른 조명 장치(1)에서는, 광원 장치(2)로부터 사출된 광은 회절 광학 소자(4K)에 의해 회절된 광변조 장치(10)를 향한다. 이 때, 회절 광학 소자(4K)와 광변조 장치(10) 사이에 차광 부재(5)가 배치되어 있으므로, 광변조 장치(10)를 향하는 0차광이 차광 부재(5)에 의해 흡수되게 된다. 따라서, 광변조 장치(10)에 0차광의 현저한 휘점이 발생하는 것을 회피하는 동시에, 균일한 조명광을 광변조 장치(10)에 조사하는 것이 가능해진다.
[제 2 실시형태]
다음에, 본 발명에 따른 제 2 실시형태에 대해서, 도 7을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 각 실시형태에 있어서, 상술한 제 1 실시형태에 따른 조명 장치(1)와 구성을 공통으로 하는 개소에는 동일부호를 붙이고, 설명을 생략하기로 한다.
본 실시형태에 따른 프로젝터(20)는 조명 장치(1)(1R, 1G, 1B)를 구비한 것 이다.
차광 부재(5)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 광원 장치(2)로부터 사출된 광의 광축(O) 상에 배치되어 있다. 이로써, 광원 장치(2)로부터 사출된 0차광은 차광 부재(5)에 의해 흡수하는 것이 가능해지고 있다. 즉, 차광 부재(5)로부터 사출되는 광은 0차광을 억제한 광으로 이루어져 있다. 또한, 차광 부재(5)의 크기는 약 0.1mm이다.
프로젝터(20)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 광변조 장치(10)로 생성된 화상 정보를 포함하는 색광을 스크린(50)에 투사하는 투사형의 프로젝터이다. 이 프로젝터(20)는 적색의 레이저 광을 쏘는 R광용 조명 장치(1R)와, 녹색의 레이저 광을 쏘는 G광용 조명 장치(1G)와, 청색의 레이저 광을 쏘는 B광용 조명 장치(1B)와, 각각의 조명 장치(1R, 1G, 1B)로부터 사출된 R광, G광, B광을 입사하는 입사면(11)을 갖는 동시에, R광, G광, B광 각각의 휘도를 화상 신호에 따라 변조하는 투과형 액정 라이트 밸브(광변조 장치, 이하 라이트 밸브라고 칭함)(10R, 10G, 10B)와, 변조된 각 색광을 합성하여 칼라 화상이라고 하는 다이크로익 프리즘(30)과, 다이크로익 프리즘(30)으로부터 사출된 칼라 화상을 스크린(50)에 투사하는 투사 렌즈(투사 장치)(40)를 구비하고 있다.
라이트 밸브(10R, 10G, 10B)는, 입사측 편광판과, 한 쌍의 유리 기판 사이에 봉입된 액정을 갖는 패널과, 사출측 편광판을 구비하고 있다. 유리 기판에는 화소 전극이나 배향막이 설치된다. 공간 광변조 장치를 구성하는 라이트 밸브는 정해진 진동 방향의 광만을 투과시키게 되어 있고, 라이트 밸브에 입사한 기본 색광은 라 이트 밸브를 통과함으로써 광변조된다.
R광용 조명 장치(1R)는 회절 광학 소자(4K)에 의해 적색의 레이저 광으로부터 원하는 영역을 조명하는 회절광을 생성하고, 그 생성된 회절광으로 라이트 밸브(10R)의 입사면(11)을 조명한다. 또한, G광용 조명 장치(1G)는 회절 광학 소자(4K)에 의해 녹색의 레이저 광으로부터 원하는 영역을 조명하는 회절광을 생성하고, 그 생성된 회절광으로 라이트 밸브(10G)의 입사면(11)을 조명한다. 또한, B광용 조명 장치(1B)는 회절 광학 소자(4K)에 의해 청색의 레이저 광으로부터 원하는 영역을 조명하는 회절광을 생성하고, 그 생성된 회절광으로 라이트 밸브(10B)의 입사면(11)을 조명한다.
각 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)를 통과함으로써 변조된 적색광, 녹색광, 청색광(변조광)은 다이크로익 프리즘(30)으로 합성된다. 다이크로익 프리즘(30)에 의해, 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)은 합성되어서, 풀칼라 합성광(full-color combined light)이 된다. 다이크로익 프리즘(30)으로부터 사출된 풀 칼라 합성광은 투사 렌즈(40)에 사출된다. 투사 렌즈(40)는 풀칼라 합성광을 스크린(50) 상에 투사한다. 투사 렌즈(40)는 입사측의 화상을 확대하여 스크린(50) 상에 투사하는 소위 확대계이다.
다음에, 이상의 구성으로 이루어지는 본 실시형태의 프로젝터(20)를 이용하여, 화상을 스크린(50)에 투사하는 방법에 대해서 설명한다.
우선, R광용 조명 장치(1R)로부터 사출된 적색광에 관한 작용을 설명한다. 또, G광용 조명 장치(1G)로부터 사출된 녹색광 및 B광용 조명 장치(1B)로부터 사출 된 청색광의 작용은 적색광과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.
광원 장치(2)로부터 사출된 적색광은 회절 광학 소자(4K)에 입사하고, 회절되어 사출된다. 회절 광학 소자(4K)에 의해 사출된 회절광 중, 0차광은 차광 부재(5)에 의해 흡수되고, 나머지 광은 지지 부재(5B)를 투과하고, 라이트 밸브(10R)를 향한다. 그리고, 라이트 밸브(10R)의 입사면(11)에 입사한 광은, 그 후 프로젝터(20)에 입력된 영상 신호에 근거하여 변조되어, 다이크로익 프리즘(30)을 향해서 사출된다.
다이크로익 프리즘(30)에 입사한 R광, G광, B광이 청색광을 반사하는 청색광반사 다이크로익 막과 녹색광을 반사하는 녹색광 반사 다이크로익 막에 의해 합성되어서 칼라 화상을 나타내는 광이 형성되어, 투사 렌즈(40)를 향해서 사출된다. 투사 렌즈(40)는 칼라 화상을 나타내는 광을 스크린(50)을 향해서 확대 투사하고, 칼라 화상을 표시한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 회절 광학 소자(4K)는 광원 장치(2)로부터 사출된 레이저 광(L1)에 의해 회절광(L2)을 생성하고, 그 회절광(L2)으로 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)을 조명하므로, 가령 회절 광학 소자(4K)로부터 0차광이 발생해도, 그 0차광의 입사면(11)뿐만 아니라 국소적인 조도(휘도)의 증대를 억제할 수 있다.
여기에서, 본 실시형태에 있어서는, 회절 광학 소자(4K)는 상술한 반복 푸리에법 등의 소정의 수법을 이용하여, 0차광을 발생시키지 않도록 설계되고, 발생한 1차광에 의해, 균일한 조도 분포에서 입사면(11)을 조명할 수 있게 설계되어 있지만, 예를 들면 회절 광학 소자(4K)를 제조할 때의 제조 오차(프로세스 오차)이나, 광원 장치(2)로부터 사출되는 레이저 광(L1)의 파장 오차 등에 기인하여, 회절 광학 소자(4K)로부터 0차광이 발생해버리는 가능성이 있다. 또한, 광원 장치(2)로부터 사출되는 레이저 광(L1)의 파장의 오차(변동)는 예를 들면 온도 변화에 기인한다. 0차광은, 회절 광학 소자(4K)에 입사하는 광의 연장선 상에 형성되는 경우가 많고, 그 0차광의 광 강도는 회절 광학 소자(4K)에 입사하는 광의 강도(조도)에 따른 값이 되는 경우가 많다. 그러한 경우에 있어서, 회절 광학 소자(4K)에 대하여 광원 장치(2)로부터의 레이저 광(L1)이 직접적으로 입사되었을 경우, 입사면(11) 중, 회절 광학 소자(4K)에 입사하는 레이저 광(L1)의 연장선 상의 영역에 0차광이 조사되어, 0차광이 조사된 부분의 조도(휘도)가 국소적으로 증대할 경우가 있다. 그 경우, 그 공간 광변조 장치(10)에 근거해서 형성되는 화상은 불량이 된다.
그러나, 본 실시형태에서는, 회절 광학 소자(4K)로부터 사출된 회절광 중, 0차광이 발생하는 위치, 즉 광원 장치(2)로부터 사출된 광의 광축(O) 상에 차광 부재(5)가 배치되어 있으므로, 0차광을 흡수할 수 있다. 따라서, 회절 광학 소자(4K)에 입사하는 광의 국소적인 조도(휘도)의 증대가 억제되어서, 조명 장치(1)는 입사면(11)을 거의 소망 상태로 조명할 수 있다. 따라서, 그 조명 장치(1)를 갖는 프로젝터(20)는 입사면(11)을 거친 광에 의해 원하는 화상을 형성할 수 있다.
또한, 광원 장치(2)로서 레이저 광을 사용하고 있으므로, 편광된 광을 사출할 수 있고, 광원으로서 예를 들면 초고압 수은 램프 등의 백색 광원을 사용하는 구성에 비해, 편광분리 소자(편광 빔 스플리터)나, 색분리 소자(다이크로익 미러) 등의 부품을 생략할 수 있다. 또한, 좁은 파장 대역의 레이저 광(기본색광)을 사출하므로, 그 레이저 광을 이용하여 화상을 표시할 때, 양호한 색 재현성을 얻을 수 있다. 또한, 액정 장치(라이트 밸브)에는 자외광이 조사되지 않으므로, 라이트 밸브의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 도 5 등을 참조해서 설명한 바와 같이, 회절 광학 소자(4K)는 나노 임프린트 수법으로 제조할 수 있으므로, 회절 광학 소자를 용이하게 대량으로 제조할 수 있고, 제조 비용을 저감할 수 있다.
[제 3 실시형태]
다음에, 본 발명에 따른 제 3 실시형태에 대해서, 도 8 내지 도 10을 참조해서 설명한다.
본 실시형태에 따른 프로젝터(60)에 있어서, 제 2 실시형태와 다른 점은 제 3 실시형태에서는, 조명 장치(61R, 61G, 61B)가 광원 장치(2)를 복수 설치하고 있는 점이다.
프로젝터(60)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 복수의 광원 장치(2)가 어레이 형상으로 배치되어 있고, 본 실시형태에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 일차원 방향(X방향)으로 복수 나란히 서서 설치된다. 광원 장치(2)의 광사출면은 +Z측을 향하고 있고, 각 광원 장치(2)는 +Z방향을 향해서 레이저 광(L1)을 사출한다.
차광 부재(62)는 복수의 광원 장치(2)의 각각 대응해서 복수 설치된다. 차광 부재(62)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 복수의 광원 장치(2)로부터 사출된 광의 광축(O) 상에 각각 배치되어 있다. 이로써, 각각의 광원 장치(2)로부터 사출된 0차광을 대응하는 차광 부재(62)에 의해 흡수하는 것이 가능해지고 있다. 즉, 차광 부재(62)로부터 사출되는 광은 0차광을 억제한 광으로 이루어져 있다. 또한, 차광 부재(62)의 크기는 약 0.1mm이다.
더욱이, 회절 광학 소자(4K)와 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11) 사이에는 각도 조정용 광학 소자(6)가 설치된다. 각도 조정용 광학 소자(6)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 회절 광학 소자(4K)로부터의 회절광(1차광)(L2)이 조사되는 동시에, 사출되는 광의 사출 각도를 조정하는 각도 조정 기능을 갖고 있다. 각도 조정용 광학 소자(6)는 굴절 렌즈(필드 렌즈)에 의해 구성되어 있다. 굴절 렌즈는, 예를 들면 구면 렌즈, 또는 비구면 렌즈 등의 광축에 대하여 회전 대칭인 축대칭 렌즈를 포함한다. 또는, 각도 조정용 광학 소자(6)는 프레스넬 스크린(Fresnel screen) 등을 포함하는 것이어도 좋다. 각도 조정용 광학 소자(6)는 회절 광학 소자(4K)로부터 조사된 광의 사출 각도, 즉 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)에 대한 광의 입사 각도를 조정가능하다. 본 실시형태에서는, 각도 조정용 광학 소자(6)는, 복수의 광원 장치(2) 각각으로부터 사출된 복수의 레이저 광(L1)에 근거해서 회절 광학 소자(4K)에 의해 생성된 회절광(1차광)(L2)으로 입사면(11) 상의 소정 영역을 중첩적으로 조명하기 위해, 사출하는 광의 사출 각도를 조정할 수 있도록 최적화되어 있다.
다음에, 차광 부재(62)의 제작 방법에 대해서 설명한다.
우선, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 유리 기판으로 이루어지는 지지 기판(5B)을 준비한다. 그리고, 스퍼터링법 또는 진공 증착법을 이용하여, 이 지지 기판(5B)의 표면에 광흡수 재료인 저반사 크롬(65)을 성막한다. 다음에, 포토리소그래피를 이용하여 저반사 크롬(65)이 성막된 지지 기판(5B)의 가공을 실행한다. 우선, 저반사 크롬(65)막 상에, 자외선 반응형 레지스트 등의 포토레지스트(네가티브형, 포지티브형 중 어느 것이라도 좋음)(66)를 도포하여 레지스트층을 형성한다. 그리고, 이 레지스트층 상에, 소정의 형상의 포토마스크(도시 생략)를 설치한 상태에서, 자외광 등의 광원을 이용하여 포토레지스트층을 노광한다. 또한, 본 실시형태에서는 네가티브형 포토레지스트를 이용하고 있다.
그리고, 노광 공정이 종료한 후, 현상 처리를 실행한다. 여기에서, 네가티브형의 포토레지스트(66)는 용제에 녹는 성질을 가지고 있기 때문에, 광화학 반응에 의해 광이 조사된 레지스트층은 용제에 불용이 되고, 도 10b에 도시하는 바와 같이 남게 된다.
더욱이, 원하는 포토레지스트(66)의 패턴이 형성된 지지 기판(5B)에, 도 10c에 도시하는 바와 같이, 에칭을 실시한 후, 포토레지스트(66)의 박리를 실행하고, 도 10d에 도시하는 바와 같이, 지지 기판(5B)에 원하는 형상의 저반사 크롬(62)을 형성한다.
본 실시형태에 따른 조명 장치(61R, 61G, 61B)는 복수의 광원 장치(2)를 구비하고 있으므로, 스펙클 패턴의 발생을 억제할 수도 있다. 스펙클 패턴이란, 레이저 광과 같은 코히런트 광(coherent light)에서 조면이나 불균질한 매질을 포함하는 산란면을 조사하고, 그 산란광(확산광)을 관찰했을 때, 공간에 생기는 콘트라스트가 높은 반점 형상의 모양을 말한다. 산란면의 각 점에서 발생한 산란광(확산 광)은 서로 임의적인 위상 관계로 간섭하고, 그 결과 복잡한 간섭 패턴을 생기고, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)을 불균일한 조도 분포로 조명할 가능성이 있다. 본 실시형태에서는, 조명 장치(61R, 61G, 61B)는 복수의 광원 장치(2)를 구비하고 있고, 그들 복수의 광원 장치(2) 각각으로부터 사출된 레이저 광은 서로 인코히런트(incoherent)하기 때문에, 서로 다른 조도 분포(휘도 분포)를 가지는 광으로 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)을 조명하는 것이 된다. 그 때문에, 그들 각 레이저 광에 근거하는 확산광을 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11) 상으로 서로 중첩시킴으로써, 외견상의 스펙클 패턴을 저감하고, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)뿐만 아니라 조도 분포를 거의 균일하게 할 수 있다. 따라서, 프로젝터(60)는 휘도 얼룩(조도 얼룩)을 억제한 화상을 표시할 수 있다.
또한, 차광 부재(62)는 약 0.1mm으로 작기 때문에, 차광 부재의 주위를 통과하는 광선의 회절광은 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)로 조사될 때, 차광 부재(62)에 의해 발생하는 블랙 스폿을 억제한 광으로 이루어져 있다. 따라서, 스크린(50)에 보다 선명한 화상을 투사하는 것이 가능해진다.
또한, 각도 조정용 광학 소자(6)를 설치함으로써, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)에 대한 광의 입사 각도를 작게 할 수 있고, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)을 효율적으로 조명할 수 있다. 또한, 복수의 광원 장치(2) 각각으로부터 사출된 레이저 광(L1)에 근거해서 회절 광학 소자(4K)에 의해 생성한 회절광(L2)으로 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11) 상의 소정 영역을 중첩적으로 조명할 수 있다. 이로써, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)을 높은 조도로 효율적으로 조명할 수 있다. 또한, 스펙클 패턴의 발생을 억제하고, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)을 거의 균일한 조도 분포로 조명할 수 있다.
더욱이, 반도체 장치의 제작과 같은 프로세스에 의해, 지지 기판(5B) 상에 차광 부재(62)를 복수 형성할 수 있으므로, 정밀도 좋게 차광 부재(62)를 배치할 수 있고, 확실하게 0차광을 억제하는 것이 가능해진다.
[제 4 실시형태]
다음에, 본 발명에 따른 제 4 실시형태에 대해서, 도 11을 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 따른 프로젝터에 있어서, 조명 장치(71R, 71G, 71B)에 사용할 수 있는 회절 광학 소자(72)의 형상이 제 3 실시형태와 상이하다.
회절 광학 소자(72)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 입사면(72a)에 회절면이 형성되고, 사출면(72b)에 차광 부재(73)가 형성되어 있다. 입사면(72a)에 형성된 회절면은, 도 3에 기재한 회절 광학 소자(4K)와 같이, 소정의 영역을 조사하는 회절 광학 소자이다. 또한, 사출면(72b)에 형성된 차광 부재(73)는 복수의 광원 장치(2)로부터 사출된 광의 광축(O) 상에 각각 배치되어 있다.
이러한 구성에 의해, 광원 장치(2)에 의해 조사된 레이저 광(L1)은 회절 광학 소자(72)의 입사면(72a)에서 회절한다. 회절된 회절광(L2)은 사출면(72b)에 형성된 차광 부재(73)에 의해 0차광이 차광된다. 그리고, 사출면(72b)으로부터 사출된 회절광(L2)은 각도 조정용 광학 소자(6)에 의해 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)에 입사하는 각도가 조정되고, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)의 소정의 조명 영역을 조명한다. 또한, 회절 광학 소자(4K)에 의해 생성되는 회절광(L2)은 소정의 영역을 조명하는 확산광이며, 회절 광학 소자(4K)는 그 확산광(회절광)(L2)으로 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)을 소정의 조명 영역에서 조명하고, 조명 영역에서의 조도를 균일화한다.
본 실시형태에 따른 조명 장치(71R, 71G, 71B)에 따르면, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)을 조사하는 광은 0차광이 억제되어 있기 때문에, 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)에 0차광의 현저한 휘점이 발생하는 것을 회피하는 것이 가능해진다. 또한, 회절 광학 소자(72)에 차광 부재(73)를 형성하고, 일체로 제작함으로써, 부품 개수를 삭감할 수 있으므로, 장치 전체의 박형화, 소형화, 저비용화가 가능해진다. 따라서, 본 발명의 조명 장치(71R, 71G, 71B)를 프로젝터에 적용함으로써, 휘도 변동(조도 변동)을 억제한 화상을 표시할 수 있다.
더욱이, 반도체 장치의 제작과 같은 프로세스에 의해, 회절 광학 소자(72)의 사출면(72b)에 차광 부재(73)를 복수 형성할 수 있으므로, 차광 부재(73)의 정렬을 용이하게 실행하는 것이 가능해진다. 따라서, 정밀도 좋게 차광 부재(73)를 배치할 수 있으므로, 확실하게 0차광을 억제하는 것이 가능해진다.
[제 5 실시형태]
다음에, 본 발명에 따른 제 5 실시형태에 대해서, 도 12를 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 따른 프로젝터에 있어서, 조명 장치(81R, 81G, 81B)에 사용할 수 있는 차광 부재(82)의 형상은 제 3 실시형태와 상이하다.
차광 부재(82)는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 각도 조정용 광학 소자(6)에 의해 복수의 0차광이 집광하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 회절 광학 소자(4K)로부터 사출한 회절광(L2)이 각도 조정용 광학 소자(6)에 입사한 후, 각도 조정용 광학 소자(6)에 의해 집광된 0차광을 흡수하게 되어 있다.
본 실시형태에 발명에 따른 조명 장치(81R, 81G, 81B)에서는, 0차광이 집광하는 위치에 차광 부재(82)가 배치되어 있기 때문에, 0차광을 억제한 회절광(L2)을 효율적으로 라이트 밸브(10R, 10G, 10B)의 입사면(11)에 도입하는 것이 가능해진다. 또한, 차광 부재(82)를 복수 배치하는 경우에 비해, 차광 부재(82)의 불량 등에 의한 블랙 스폿의 발생 확률을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 조명 장치(81R, 81G, 81B)를 프로젝터에 적용함으로써, 휘도 변동(조도 변동)을 억제한 화상을 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술범위는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다.
예를 들면, 차광 부재로서 광흡수 부재를 이용했지만, 광변조 장치(10)에 사출되는 0차광을 차광하는 것이면 좋다. 즉, 0차광을 흡수하는 부재 이외에, 0차광을 확산, 반사하는 부재를 이용하여, 회절광(L2) 중 광변조 장치(10)를 향하는 0차광을 차광시켜도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는, 광변조 장치로서 투과형 액정 표시 장치를 이용했지만, 반사형 액정 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스 등을 이용할 수 있다. 또한, 상술한 각 실시형태에 있어서의 조명 장치는 상술한 프로젝터 등의 투사형 표시 장치 이외의, 투사 렌즈를 생략한 직시형 표시 장치에도 적용하는 것이 가능하다.
본 발명의 조명 장치 및 이것을 이용한 프로젝터에 따르면, 0차광의 현저한 휘점이 발생하는 것을 회피하는 동시에, 균일한 조명광을 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 광원 장치로부터 사출된 광을 변조하는 광변조 장치를 구비한 화상 표시 장치에 사용되는 조명 장치에 있어서,
    상기 광원 장치로부터 사출된 광이 입사되는 동시에, 상기 입사된 광에 의해 회절광을 생성하고 상기 회절광에 의해 상기 광변조 장치를 조명하는 회절 광학 소자와,
    상기 회절 광학 소자와 상기 광변조 장치 사이에 배치되어, 상기 광변조 장치에 사출되는 0차광을 차광하는 차광 부재를 구비하고,
    복수의 상기 광원 장치를 구비하며,
    상기 차광 부재가, 상기 광원 장치로부터 사출된 광의 광축 상에, 상기 복수의 광원 장치에 대응해서 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
  3. 광원 장치로부터 사출된 광을 변조하는 광변조 장치를 구비한 화상 표시 장치에 사용되는 조명 장치에 있어서,
    상기 광원 장치로부터 사출된 광이 입사되는 동시에, 상기 입사된 광에 의해 회절광을 생성하고 상기 회절광에 의해 상기 광변조 장치를 조명하는 회절 광학 소자와,
    상기 회절 광학 소자와 상기 광변조 장치 사이에 배치되어, 상기 광변조 장치에 사출되는 0차광을 차광하는 차광 부재를 구비하고,
    상기 회절 광학 소자는 입사면에 회절면이 형성되고, 사출면에 상기 차광 부재가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
  4. 삭제
  5. 광원 장치로부터 사출된 광을 변조하는 광변조 장치를 구비한 화상 표시 장치에 사용되는 조명 장치에 있어서,
    상기 광원 장치로부터 사출된 광이 입사되는 동시에, 상기 입사된 광에 의해 회절광을 생성하고 상기 회절광에 의해 상기 광변조 장치를 조명하는 회절 광학 소자와,
    상기 회절 광학 소자와 상기 광변조 장치 사이에 배치되어, 상기 광변조 장치에 사출되는 0차광을 차광하는 차광 부재를 구비하고,
    복수의 상기 광원 장치와,
    상기 회절 광학 소자로부터 사출된 광의 사출 각도를 조정하는 각도 조정용 광학 소자를 구비하며,
    상기 차광 부재는 상기 각도 조정용 광학 소자에 의해 복수의 0차광이 집광하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
  6. 광원 장치로부터 사출된 광을 변조하는 광변조 장치를 구비한 화상 표시 장치에 사용되는 조명 장치로서, 상기 광원 장치로부터 사출된 광이 입사되는 동시에, 상기 입사된 광에 의해 회절광을 생성하고 상기 회절광에 의해 상기 광변조 장치를 조명하는 회절 광학 소자와, 상기 회절 광학 소자와 상기 광변조 장치 사이에 배치되어, 상기 광변조 장치에 사출되는 0차광을 차광하는 차광 부재를 구비하는, 상기 조명 장치와,
    상기 조명 장치로부터 사출된 광을 화상 신호에 따라 변조하는 광변조 장치와,
    상기 광변조 장치에 의해 변조된 광을 투사하는 투사 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는
    프로젝터.
  7. 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 조명 장치와,
    상기 조명 장치로부터 사출된 광을 화상 신호에 따라 변조하는 광변조 장치와,
    상기 광변조 장치에 의해 변조된 광을 투사하는 투사 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는
    프로젝터.
KR1020060077630A 2005-08-18 2006-08-17 조명 장치 및 프로젝터 KR100832194B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060077630A KR100832194B1 (ko) 2005-08-18 2006-08-17 조명 장치 및 프로젝터

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00237271 2005-08-18
KR1020060077630A KR100832194B1 (ko) 2005-08-18 2006-08-17 조명 장치 및 프로젝터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070021942A KR20070021942A (ko) 2007-02-23
KR100832194B1 true KR100832194B1 (ko) 2008-05-23

Family

ID=41638629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060077630A KR100832194B1 (ko) 2005-08-18 2006-08-17 조명 장치 및 프로젝터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100832194B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06283402A (ja) * 1993-03-26 1994-10-07 Nippon Steel Corp 投影露光装置及び投影露光方法
JP2001284240A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Canon Inc 照明光学系、および該照明光学系を備えた投影露光装置と該投影露光装置によるデバイスの製造方法
KR20040028919A (ko) * 2001-07-06 2004-04-03 익스플레이 엘티디. 영상 투사 장치 및 방법
KR20060061949A (ko) * 2004-12-02 2006-06-09 삼성전기주식회사 픽셀 단위 스캐닝 방식의 디스플레이 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06283402A (ja) * 1993-03-26 1994-10-07 Nippon Steel Corp 投影露光装置及び投影露光方法
JP2001284240A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Canon Inc 照明光学系、および該照明光学系を備えた投影露光装置と該投影露光装置によるデバイスの製造方法
KR20040028919A (ko) * 2001-07-06 2004-04-03 익스플레이 엘티디. 영상 투사 장치 및 방법
KR20060061949A (ko) * 2004-12-02 2006-06-09 삼성전기주식회사 픽셀 단위 스캐닝 방식의 디스플레이 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070021942A (ko) 2007-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7748853B2 (en) Lighting device and projector
US7583875B2 (en) Illumination device, image display device, and projector
JP4821204B2 (ja) 照明装置及び画像表示装置、並びにプロジェクタ
JP4379482B2 (ja) 光源装置及びプロジェクタ
JP2007033576A (ja) 照明装置及び画像表示装置、並びにプロジェクタ
JP4449848B2 (ja) 照明装置及び画像表示装置、並びにプロジェクタ
US7697079B2 (en) Illumination system eliminating laser speckle and projection TV employing the same
JP4367394B2 (ja) 画像表示装置及びプロジェクタ
JP2006301114A (ja) 照明装置及び画像表示装置
JP2009151221A (ja) 照明装置、画像表示装置及び偏光変換拡散部材
JP4483840B2 (ja) 画像表示装置
JP2008152019A (ja) 光源装置、画像表示装置、プロジェクタ、照明装置、及びモニタ装置
CN101271171B (zh) 全息元件、照明装置及投影机
EP2645404B1 (en) Exposure apparatus
JP5428822B2 (ja) 照明装置およびプロジェクター
JP5725138B2 (ja) 照明装置およびプロジェクター
US7950809B2 (en) Hologram element, illumination device, projector, and method of manufacturing hologram element
KR100682903B1 (ko) 레이저 반점을 제거한 조명계 및 이를 채용한 프로젝션 tv
KR100832194B1 (ko) 조명 장치 및 프로젝터
JP4788839B2 (ja) 照明装置及び画像表示装置、並びにプロジェクタ
JP5708925B2 (ja) 露光装置及び露光用光学装置
TW202144928A (zh) 曝光裝置、曝光方法及物品之製造方法
JP5429343B2 (ja) 画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130502

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140418

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150417

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160418

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170421

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180503

Year of fee payment: 11