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公開番号2024134177
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044352
出願日2023-03-20
発明の名称プロジェクター
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G03B 21/14 20060101AFI20240926BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】単板式のプロジェクターにおいて、明るい画像を表示する。
【解決手段】本発明のプロジェクターは、青色光と緑色光と赤色光とを含む白色光を発光する光源装置と、複数のレンズを有するレンズアレイと、青色光を透過する青色フィルターと、緑色光を透過する緑色フィルターと、赤色光を透過する赤色フィルターと、を含むカラーフィルターと、青色フィルターを透過する青色光を画像情報に応じて変調し、青色の画像光を射出する青色サブ画素電極と、緑色フィルターを透過する緑色光を画像情報に応じて変調し、緑色の画像光を射出する緑色サブ画素電極と、赤色フィルターを透過する赤色光を画像情報に応じて変調し、赤色の画像光を射出する赤色サブ画素電極と、を含む画素電極と、青色と緑色と赤色の各画像光を投射する投射光学系と、を備える。第2レンズの面積は、緑色フィルターの面積よりも広く、第1レンズの面積及び第3レンズの面積よりも大きい。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
青色光と緑色光と赤色光とを含む白色光を発光する光源装置と、
前記光源装置から射出される前記白色光の光路上に配置され、複数のレンズを有するレンズアレイと、
前記レンズアレイから射出される前記白色光の光路上に配置され、前記青色光を透過する青色フィルターと、前記緑色光を透過する緑色フィルターと、前記赤色光を透過する赤色フィルターと、を含むカラーフィルターと、
前記カラーフィルターと対向するように配置され、前記青色フィルターを透過する前記青色光を画像情報に応じて変調し、青色の画像光を射出する青色サブ画素電極と、前記緑色フィルターを透過する前記緑色光を画像情報に応じて変調し、緑色の画像光を射出する緑色サブ画素電極と、前記赤色フィルターを透過する前記赤色光を画像情報に応じて変調し、赤色の画像光を射出する赤色サブ画素電極と、を含む画素電極と、
前記青色の画像光と前記緑色の画像光と前記赤色の画像光との進路上に配置され、前記青色の画像光と前記緑色の画像光と前記赤色の画像光とを投射する投射光学系と、
を備え、
前記複数のレンズは、前記白色光を前記青色フィルターに向けて射出する第１レンズと、前記白色光を前記緑色フィルターに向けて射出する第２レンズと、前記白色光を前記赤色フィルターに向けて射出する第３レンズと、を含み、
前記第２レンズの面積は、前記緑色フィルターの面積よりも広く、前記第１レンズの面積及び前記第３レンズの面積よりも大きい、
プロジェクター。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズアレイに入射する前記白色光の光軸に平行な第１軸に交差する面内の第２軸及び前記第２軸に直交する第３軸に沿って配置され、
前記第２軸において、前記第２レンズの幅は前記第１レンズの幅及び前記第３レンズの幅よりも大きい、
請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記第３軸において、前記第２レンズの幅は前記第１レンズの幅及び前記第３レンズの幅よりも大きい、
請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズアレイに入射する前記白色光の光軸に平行な第１軸に交差する面内の第２軸及び前記第２軸に直交する第３軸に沿って配置され、
前記第３軸において、前記第２レンズの幅は前記第１レンズの幅及び前記第３レンズの幅よりも大きい、
請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記レンズアレイに入射する前記白色光の光軸に平行な第１軸に沿って見たときに、前記第２レンズの一部は前記青色フィルター及び前記赤色フィルターの少なくとも一方のフィルターと重なっている、
請求項１から４の何れか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記レンズアレイに入射する前記白色光の光軸に平行な第１軸に沿って見たときに、前記第２レンズにおいて前記緑色フィルターと重なる部分はパワーを有さず、前記第２レンズにおいて前記緑色フィルターとは重ならない部分は正のパワーを有する、
請求項１から４の何れか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記カラーフィルターは、互いに隣り合う前記赤色フィルター、前記緑色フィルター及び前記青色フィルターの何れかのフィルター同士の間に前記白色光を遮光する遮光領域を有する、
請求項１から４の何れか一項に記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記赤色フィルター、前記緑色フィルター及び前記青色フィルターは、前記カラーフィルターに入射する前記白色光の光軸に平行な第１軸に交差する面内の第２軸及び前記第２軸に直交する第３軸に沿って配置され、
前記遮光領域は、前記第２軸で隣り合う前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの何れかのレンズ同士の間で前記第３軸に平行に延在する領域と、前記第３軸で隣り合う前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの何れかのレンズ同士の間で前記第２軸に平行に延在する領域と、前記カラーフィルターの周縁部において前記第２軸に平行に延在する領域及び前記第３軸に平行に延在する領域に配置され、
前記第２軸に平行に延在する前記遮光領域の前記第３軸での幅は、前記第３軸に平行に延在する前記遮光領域の前記第２軸での幅よりも大きく、
前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズは前記第３軸においてパワーを有する、
請求項７に記載のプロジェクター。
【請求項９】
前記レンズアレイに入射する前記白色光の光軸に平行な第１軸に沿って見たときに、
前記第１レンズの主点は前記青色フィルターの中央と重なり、
前記第２レンズの主点は前記緑色フィルターの中央と重なり、
前記第３レンズの主点は前記赤色フィルターの中央と重なっている、
請求項１から４の何れか一項に記載のプロジェクター。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、色光から当該色の画像光を生成する光変調装置として１枚の液晶パネルを備えるプロジェクター、すなわち単板式のプロジェクターが知られている。例えば、特許文献１には、光源として発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ；ＬＥＤ）が用いられた単板式のプロジェクターが開示されている。特許文献１に開示されているプロジェクターにおいて、ＬＥＤ光源から射出される光の光路上には、リフレクターと、反射ミラーと、コリメートレンズと、光変調装置としての液晶ディスプレイと、集光レンズ等が配置されている。
【０００３】
また、特許文献２には、光変調装置としての液晶ディスプレイと、２つのマイクロレンズアレイと、を含む単板式のプロジェクターが開示されている。特許文献２に開示されているプロジェクターの液晶ディスプレイは、２枚の透明基板の間に、複数の画素を有する。複数の画素は、透明基板の板面に平行な方向に所定の間隔をあけて配列されている。２つのマイクロレンズアレイは、液晶ディスプレイの入射面及び射出面に配置されている。液晶ディスプレイに入射する光は、平行化されており、液晶ディスプレイの入射面に配置されたマイクロレンズアレイの各マイクロレンズによって各画素に集光される。画素に集光される光は、画像情報に応じて変調され、画像光として画素から射出される。画素から射出される光は、液晶ディスプレイの射出面に配置されたマイクロレンズアレイの各マイクロレンズによって平行化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
中国実用新案第２１２５１５３２０号明細書
特開平７－１９１３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に開示されている単板式のプロジェクターでは、液晶ディスプレイによって生成される赤色、緑色、青色の各色の画像光の光量差については特に考慮されていない。特許文献２に開示されているプロジェクターでは、複数の画素に対する複数のマイクロレンズの直径の差についても検討されていない。しかしながら、プロジェクターから投射される画像や映像を観察する観察者である人間は、例えば室内等の明るい所で、５５５ｎｍ付近の波長を有する緑色光を最も強く、明るく感じる。そこで、プロジェクターによって投射される画像や映像の明るさを観察する人間の視感度に合わせ、従来のプロジェクターよりも明るく視認される画像や映像を実現するための対策が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、青色光と緑色光と赤色光とを含む白色光を発光する光源装置と、光源装置から射出される前記白色光の光路上に配置され、複数のレンズを有するレンズアレイと、レンズアレイから射出される白色光の光路上に配置され、青色光を透過する青色フィルターと、緑色光を透過する緑色フィルターと、赤色光を透過する赤色フィルターと、を含むカラーフィルターと、カラーフィルターと対向するように配置され、青色フィルターを透過する青色光を画像情報に応じて変調し、青色の画像光を射出する青色サブ画素電極と、緑色フィルターを透過する緑色光を画像情報に応じて変調し、緑色の画像光を射出する緑色サブ画素電極と、赤色フィルターを透過する赤色光を画像情報に応じて変調し、赤色の画像光を射出する赤色サブ画素電極と、を含む画素電極と、青色の画像光と緑色の画像光と赤色の画像光との進路上に配置され、青色の画像光と緑色の画像光と赤色の画像光とを投射する投射光学系と、を備える。複数のレンズは、白色光を青色フィルターに向けて射出する第１レンズと、白色光を緑色フィルターに向けて射出する第２レンズと、白色光を赤色フィルターに向けて射出する第３レンズと、を含む。第２レンズの面積は、緑色フィルターの面積よりも広く、第１レンズの面積及び第３レンズの面積よりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一実施形態のプロジェクターの構成を示す概略図である。
図１のプロジェクターのレンズアレイ及び光変調装置のカラーフィルターの概略図である。
図１のプロジェクターのレンズアレイ及び光変調装置の概略図であり、図２に示すＣ１－Ｃ１線で矢視した場合の断面図である。
図１のプロジェクターのレンズアレイ及び光変調装置の概略図であり、図２に示すＣ２－Ｃ２線で矢視した場合の断面図である。
図１のプロジェクターのレンズアレイの斜視図である。
一実施形態のプロジェクターの第１変形例におけるレンズアレイ及び光変調装置のカラーフィルターの概略図である。
一実施形態のプロジェクターの第４変形例におけるレンズアレイ及び光変調装置のカラーフィルターの概略図である。
一実施形態のプロジェクターの第５変形例におけるレンズアレイ及び光変調装置のカラーフィルターの概略図である。
図８のプロジェクターのレンズアレイ及び光変調装置の概略図であり、図２に示すＣ１－Ｃ１線で矢視した場合に対応する断面図である。
図８のプロジェクターのレンズアレイ及び光変調装置の概略図であり、図２に示すＣ２－Ｃ２線で矢視した場合に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。各図面では、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を変えている場合がある。
【０００９】
先ず、本発明の一実施形態について、図１から図５を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態のプロジェクター３０１の構成を示す概略図である。プロジェクター３０１は、光変調装置として１枚の液晶パネルを備える画像表示装置であり、所謂単板式のプロジェクターである。図１に示すように、プロジェクター３０１は、光源装置１０と、ピックアップ光学系２０と、平行化レンズ２５と、入射側偏光板３０と、レンズアレイ４０と、光変調装置５０と、射出側偏光板８０と、集光レンズ８５と、投射光学系９０と、を備える。
【００１０】
図１に示すように、光源装置１０は、発光素子１２と、波長変換素子１４と、を有する。発光素子１２は、図示略の基板の板面に設けられている。発光素子１２は、板状又は層状に形成され、板面１２ａ，１２ｂを有する。板面１２ａ，１２ｂの平面視形状は、例えば矩形である。
（【００１１】以降は省略されています）

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