CN110073290A - 影像投影装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种影像投影装置，使用预定的回收光学系统使作为影像显示元件的数字微镜器件(DMD)所产生的DMD断开光高效地回归照射在DMD上，并且变换成有效投影光，从而良好地改善影像投影光学系统的光利用效率，提高投影影像的亮度。将DMD(4)的反射面(40)分割成第一区域和第二区域，在第一区域内进行影像显示，并根据与该第一区域内的微镜的开/关状态对应的预定的控制逻辑来适当地控制第二区域内的微镜的开/关状态。并且使用预定的DMD断开光回收光学系统使在上述第一及第二区域内产生的DMD断开光回归到DMD(4)，并从预定的照射方向仅集中地照射到位于上述反射面(40)内的上述第二区域，高效地将上述DMD断开光变换成有效投影光。
Description
技术领域
本发明涉及具备通过向具有多个微镜的数字微镜器件(DMD)照射预定的照明光来显示、投影影像的功能的影像投影装置，尤其涉及其光学系统结构。
背景技术
DMD是一种影像显示元件，其构成为规则地配置有具备选择性地向相互不同的第一方向以及第二方向倾斜的功能的可动式微小镜面(微镜)，各个微镜相当于显示影像的1个像素。
若使照明光从预定方向朝这样的DMD射入，则射入至处于向上述第一方向倾斜的状态(DMD接通状态)的微镜的照明光由该微镜反射，之后经由预定的投射透镜而投影照射在预定的投影面上。另一方面，由处于向第二方向倾斜的状态(DMD断开状态)的微镜反射后的上述照明光沿与上述的由DMD接通状态的微镜反射后的光不同的光路照射，例如向预定的光遮挡板射入并被吸收，而不向上述投射透镜射入。
因此，在搭载有DMD作为影像显示元件的现有的影像投影装置中，基于预定的影像信号来适当地切换为配置在上述DMD内的各个微镜的接通状态或者断开状态，通过按照每个像素地对投影照射至投影面的光量进行控制，来实现影像显示。
然而，由于DMD所进行的影像显示基于上述的原理，所以由DMD断开状态的微镜反射后的光(DMD断开光)完全不利于确保投影影像的亮度。其结果，在现有的DMD搭载影像投影装置中，有上述的DMD断开光的存在对于该投影装置的光利用效率成为重大的阻碍要因的课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-121784号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于这样的问题，例如在上述现有技术文献中公开以下光学方案：通过使用预定的球面镜使上述DMD断开光重新返回至照明光源侧，来再利用该光量的一部分作为照明光，从而实现光利用效率的改善。
然而在该现有方案中，DMD断开光构成为通过相对于往路光完全反向地沿从位于光学系统的最根部侧的照明光源至DMD为止的较长的光路照射，或者沿另外设置的迂回光路照射，来回归至照明光源，从而无法忽略在沿该回归光路前进的过程中产生的光量损失，并且在回归至照明光源侧的DMD断开光中，也仅光源的构造的一部分光量能够作为照明光来再利用，从而其结果，有该现有方案的光利用效率的改善效果极小的技术课题。
本申请发明是基于以上的背景而创作的，其目的在于提供一种新的DMD搭载影像投影装置，其通过高效地再利用DMD断开光作为投影光，来提高投影图像的明亮度(亮度)，并提高光利用效率。
用于解决课题的方案
上述目的通过在权利要求书中公开的光学方案来实现。举出更具体的例子，基于本发明的用于投射影像的影像投射装置具备：影像显示机构，其具有规则地配置有多个微小镜面的反射面，该多个微小镜面分别能够选择性地向相互不同的第一方向或者第二方向倾斜；照明机构，其向上述反射面上照射预定的照明光；以及投射透镜，其具备将由该照明机构照射在上述反射面上的照明光中的至少向上述第一方向倾斜的微小镜面所反射的照明光投影照射到预定的投影面的功能，上述反射面至少分割成第一区域以及第二区域，位于上述第一区域内的上述各微小镜面基于预定的第一控制信号，选择性地切换向上述第一方向或者上述第二方向的倾斜，并且位于上述第二区域内的上述各微小镜面基于与上述第一控制信号不同的预定的第二控制信号，选择性地切换向上述第一方向或者上述第二方向的倾斜，至少向上述第一区域照射的第一照明光与至少向上述第二区域照射的第二照明光从相互不同的方向照射到上述各区域。
发明的效果如下。
通过使用本申请发明，能够使在影像显示时等产生的DMD断开光高效地回归至DMD，并且能够使之作为有效的投影光照射在投影面上，从而能够良好地提高投影图像的明亮度(亮度)、作为投影装置的光利用效率。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的影像投影装置的光学系统简图。
图2是用于说明在本发明中使用的DMD微镜的动作的示意图。
图3是示出与在本发明中使用的DMD反射面相关的一个实施方式的简要俯视图。
图4是示出与在本发明中使用的DMD反射面相关的另一实施方式的简要俯视图。
图5是用于说明在DMD断开光回收时的微镜的动作的示意图。
图6是本发明的第二实施方式的影像投影装置的光学系统简图。
图7是本发明的第三实施方式的影像投影装置的光学系统简图。
图8是用于说明本发明的第四实施方式的DMD主要部分立体图。
图9是本发明的第七实施方式的影像投影装置的光学系统简图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的各实施方式进行说明。
第一实施方式
图1是本发明的第一实施方式的影像投影装置的光学系统简图。1是产生预定的照明光的光源。本发明中，作为上述光源1，例如可以使用各种灯、LED、激光、荧光体等之类的发光形态的装置。
光源1所发出的照明光经由照明光学系统2而变换成具有预定的光束直径的大致平行的照明光100。此外，图1中，为了容易理解说明，由实线或者虚线又或者点划线示出包括上述照明光100在内的各光的前进路径(光路)。并且，照明光学系统2具备将上述照明光源1所发出的照明光整形成适于向后述的DMD上照射的预定的光束的功能即可，可以是任意结构的光学系统。因此省略与照明光学系统2的具体结构相关的详细说明。
照明光学系统2所射出的照明光100接着向第一TIR(全反射)棱镜3的侧壁面31射入并在该棱镜内前进，之后到达侧壁面32。该第一TIR棱镜3是由具有预定的折射率n1的光学玻璃或者光学部件用塑料等构成的三角棱镜。到达上述侧壁面32的照明光100以比根据上述折射率n1与接触空气层的折射率的比率而定的预定的全反射角大的入射角向侧壁面32射入，从而由该侧壁面32全反射，并再次在棱镜内前进，之后从侧壁面33向棱镜外射出。而且，从该第一TIR棱镜3射出的照明光100从预定角度向作为影像显示元件的DMD4射入，并以大致相同的照度或者预定的照度分布照明在该DMD4内的反射面40上。
然而，在该DMD4内的反射面40上规则地配置有多个微镜，如在上述背景技术中说明那样，上述多个微镜具备以下功能：基于预定的控制信号，分别选择性地切换成向第一方向倾斜的状态或者向与该第一方向不同的第二方向倾斜的状态。
因此，作为一个例子，如图2所示，配置在反射面40上的各个微镜45是以图中的Z轴方向(相对于附图的铅垂方向)作为旋转主轴进行转动的构造，具备以下功能：转动至如图2的(a)所示地反射面法线相对于Y轴方向(附图内的垂直方向轴)倾斜角度+φ(从Y轴侧观察时，以正来表示逆时针方向)的状态(接通状态)、或者如图2的(b)所示地反向倾斜角度－φ的状态(断开状态)的任一种状态。此外，当然，上述微镜的倾斜形态不限定于图2所示的例子，在接通状态和断开状态下向相互不同的方向倾斜即可，可以是任意的倾斜形态。
然而，在本实施方式中，其特征之一在于：将DMD4的由多个微镜构成的反射面40分割成第一区域41和第二区域42这两个区域。例如图3中示出以下例子：在上下方向(Z轴方向)上将上述反射面40分割成两部分，将上半部分作为第一区域41，并将下半部分作为第二区域42。
此外，当然，上述的第一区域41以及第二区域42的分割形态不限定于图3所示的形态，并且第一区域以及第二区域各自的面积、形状、配置场所等没有特别限制，可以是任意形态。例如在图4所示的例子中，在上述反射面40的中央部下方配置有大致呈椭圆状的第二区域42，并将包围该第二区域的剩余的反射面作为第一区域41，这样的分割形态也没有问题。另外，上述第一区域以及第二区域的配置个数也如图3或图4的例子那样不分别限定为一个，分别分散地配置多个也没有问题。
另外，在本实施方式中，如上所述地分割、配置的第一区域41以及第二区域42中，主要由配置在第一区域41内的微镜来实施影像显示，并且根据第一区域41内的各微镜的运转状态即接通或者断开状态来控制配置在第二区域42内的微镜的运转状态。
具体地说明，例如在配置在上述第一区域41内的所有微镜统一成接通状态的模式(以下将该状态记载为完全接通模式)的情况下，配置在上述第二区域42内的所有微镜也统一成与上述第一区域41内相同的接通状态。相反地，在位于上述第一区域41内的所有微镜统一成断开状态的状态(以下将该状态记载为完全断开模式)的情况下，配置在上述第二区域42内的所有微镜也统一成断开状态。
另一方面，在由上述第一区域41显示有影像的情况下，配置在上述第一区域41内的各个微镜根据基于预定的影像显示信号而生成的控制信号来选择性地切换成接通或者断开状态，从而成为在上述第一区域41内混合有接通状态的微镜和断开状态的微镜的状态。在该情况下，根据在该第一区域41内成为断开状态的微镜的个数的多少，将配置在上述第二区域42内的所有微镜切换成接通状态或者断开状态任一状态。也就是说，在位于上述第一区域41内的断开状态微镜的个数比预定的阈值N少的情况下，将配置在上述第二区域42内的所有微镜统一成接通状态，相反在比阈值N多的情况下统一成断开状态。
此外，例如能够如下决定该阈值N。如在下文中说明那样，在本发明的光学系统中，若至少配置在上述第二区域42内的所有微镜统一成断开状态，则从该第二区域42射出被称作DMD回收光的有效光。而且，对于该DMD回收光而言，如在下文中说明那样，若上述第一区域41内的断开状态微镜的个数增加，则其光量也增大。因此，在配置在上述第二区域42内的所有微镜统一成断开状态的状态下，使位于上述第一区域41内的断开状态微镜的个数逐渐增加，当此时产生的上述DMD回收光的光量超过相反在上述第二区域42内的所有微镜统一成接通状态的情况下从该第二区域42射出的有效光(后述的DMD-ON光)的光量时，将上述断开状态的微镜的最小个数N设为上述的阈值。
在本实施方式中，根据上述的控制逻辑(逻辑)，适当地对配置在上述第二区域42内的所有微镜的运转状况即接通或者断开状态进行控制。
而且，例如从如图2所示地相对于Y轴大致倾斜+2φ的角度的方向，对如上所述地上述各区域内的微镜被控制成接通状态或者断开状态的DMD4的反射面40上的整个面照射照明光100。
此时，在上述第一区域41以及第二区域42内，根据反射的法则，射入至图2的(a)中如微镜45那样处于接通状态的微镜的照明光100成为沿与Y轴大致平行的方向前进的光101(图中由实线示出)。以下，将这样的沿反射光路照射的光记载为DMD接通光。
该DMD接通光101例如在图1的光学系统内沿实线所示的光路，再次从第一TIR棱镜3的侧壁面33向该TIR棱镜3内射入并前进，此次从侧壁面32射出。而且，还从最近配置的第二TIR棱镜5的侧壁面51向该TIR棱镜5内射入。该第二TIR棱镜5也是由具有预定的折射率n2的光学玻璃或者光学部件用塑料等构成的多棱镜。而且，该侧壁面中，至少在一面(图1的实施方式中为侧壁面52)内，设定为将以比根据上述折射率n2与接触空气层的折射率的比率而定的预定的全反射角大的入射角射入的光全反射。
射入至第二TIR棱镜5内的上述DMD接通光101在棱镜内部前进并到达侧壁面52。此时，DMD接通光101相对于侧壁面52的入射角设定为比上述的侧壁面52的全反射角小，从而保持原样地从该侧壁面52透射并向棱镜外部射出。而且，经由与上述第一TIR棱镜4或者第二TIR棱镜5相同地由预定的光学玻璃或者光学部件用塑料等构成的光路长度修正用棱镜6以及投射透镜7，并作为有效投影光而投影照射在配置于该投射透镜7的前方的预定的投影面20上。
另一方面，在上述第一区域41以及第二区域42内，与图2的(a)的情况相同地根据反射的法则，射入至图2的(b)中如微镜45那样处于断开状态的微镜的照明光100此次成为沿相对于Y轴大致倾斜－4φ的角度的方向前进的光102(图中由虚线示出)。以下，将这样的沿反射光路照射的光记载为DMD断开光。
该DMD断开光102例如在图1的光学系统内沿虚线所示的光路，与上述DMD接通光101相同地再次从第一TIR棱镜3的侧壁面33向该TIR棱镜3内射入并前进，之后从侧壁面32射出。而且，还从最近配置的第二TIR棱镜5的侧壁面51向该TIR棱镜5内射入并前进，之后到达侧壁面52。此时，DMD断开光102相对于侧壁面52的入射角与上述DMD接通光101不同，设定为比上述侧壁面52的全反射角大，从而此次由该侧壁面52全反射，之后经由其后侧壁面53从该第二TIR棱镜5射出。
从第二TIR棱镜5射出的DMD断开光102向由预定的光学系统构成的DMD断开光回收(再利用)光学系统10射入。该DMD断开光回收光学系统10是具备使上述DMD断开光102的光路偏转并使之回归照射至DMD4的功能的光学系统，作为其具体结构例，例如在图1的实施方式中，公开一种由平面反射镜8和复曲面(在预定的截面与垂直于该预定的截面的截面中具有相互不同的曲率半径的曲面)反射镜9构成的光学系统。
射入至DMD断开光回收光学系统10的DMD断开光102依次由平面反射镜8和复曲面反射镜9反射，从而其光路偏转，再次从侧壁面53向第二TIR棱镜5内射入。而且，在该第二TIR棱镜5内前进并再次由侧壁面52全反射，之后作为DMD断开回归光103从侧壁面51而从上述第二TIR棱镜5射出，并且经由第一TIR棱镜4而再次照射在DMD4的反射面40上。
此时，作为特有的光学条件，通过适当地设计构成上述DMD断开光回收光学系统10的各光学部件、例如图1的实施方式中的上述平面反射镜8、复曲面反射镜9的面形状、设置位置、设置角度等，来使上述DMD断开回归光103从相对于Y轴大致倾斜－2φ的角度的方向仅集中于上述反射面40内的第二区域42，并且在该第二区域42内，设定为以具有极均匀的照度或者缓慢的变化的照度分布的照明光来再次照射。
其结果，在上述影像显示模式或者完全断开模式中，从位于DMD4的反射面40的第一区域41以及第二区域42这二者产生的DMD断开光102的基本所有的光作为DMD断开回归光103，从相对于Y轴大致倾斜－2φ的角度的方向朝配置在上述第二区域42内的微镜射入。
另一方面，配置在上述第二区域42内的微镜全部如图5所示的微镜45那样统一成倾斜角度－φ的断开状态。因此，根据反射的法则，从相对于Y轴大致倾斜－2φ的角度的方向射入至该微镜的上述DMD断开回归光103如图5所示地成为沿与Y轴大致平行的方向前进的光104(图中由点划线示出)。以下，将这样的沿反射光路照射的光记载为DMD回收光。
而且，该DMD回收光104在图1的光学系统内沿点划线所示的光路，沿与上述DMD接通光101大致相同的光路照射并经由第一TIR棱镜3、第二TIR棱镜5、光路长度修正用棱镜6以及投射透镜7，作为与上述DMD接通光101相同的有效投影光而投影照射在投影面20上的预定区域、即投影面20上的与上述DMD反射面40内的第二区域42对应的区域。其结果，能够大幅度地增大投影影像中的预定区域的亮度。
即，在现有的DMD安装影像装置中，通过使用上述的本发明的DMD断开光回收机构来再利用完全不利于确保投影影像的明亮度而被舍弃的DMD断开光作为有效投影光，能够增大影像投影装置的光利用效率，从而与现有的影像投影装置相比，能够获得更明亮的影像。
并且，作为本实施方式的另一特征，可以举出以下方面：对于用于将DMD断开光102引导至DMD断开光回收光学系统10的光路偏转机构、以及用于使从该DMD断开光回收光学系统10射出的上述DMD断开光102作为DMD断开回归光103而回归照射在DMD反射面40上的光路偏转机构而言，由于使用完全不产生光量损失的棱镜侧壁面的全反射现象，所以从DMD断开光102向DMD断开回归光103的变换光利用效率非常高。
此外，对于DMD断开光回收(再利用)光学系统10的实施方式而言，当然不限定于上述的图1所示的实施方式，例如上述平面反射镜8和复曲面反射镜9的设置位置、设置角度替换的结构也没有问题。
另外，该DMD断开光回收光学系统10的实施方式不仅限定于上述的平面反射镜与复曲面反射镜的组合。若是满足上述的特有的光学条件的光学系统，则例如也可以是组合有多个自由曲面反射镜的光学系统或者与透镜、棱镜组合的光学系统等之类的结构、形态的光学系统。
以下，对与DMD断开光回收光学系统10相关的其它实施方式进行说明。
第二实施方式
图6是本发明的第二实施方式的影像投影装置的光学系统简图。该图中，对与图1所示的第一实施方式相同的构成要素标注相同的编号。
在本实施方式中，配置有由预定的光学玻璃或者光学部件用塑料等构成的多棱镜60，来代替第一实施方式中的第二TIR棱镜5以及DMD断开光回收光学系统10。该多棱镜60如图中所示地至少具备四个侧壁面，侧壁面61成为透射面，62成为全反射面，63、64成为反射镜面。并且，反射镜面63由预定的球面或者复曲面又或者自由曲面构成，反射镜面64成为平面。其中，当然，上述多棱镜60不限定于图6所示的外形形状，例如可以构成为反射镜面63是平面且64是曲面，并且也可以构成为63和64均是曲面。
在本实施方式中，通过配置上述那样的多棱镜60，能够使上述第一实施方式中的第二TIR棱镜5的功能和DMD断开光回收光学系统10的功能集成到一个光学部件。其结果，与上述第一实施方式相比，能够减少部件件数，并且通过消除DMD断开光102以及DMD断开回归光103的光路中的玻璃或者光学部件用塑料与空气层之间的界面，能够防止因该界面处的反射损失而引起光利用效率的降低。
第三实施方式
图7是本发明的第三实施方式的影像投影装置的光学系统简图。该图中，也对与图1所示的第一实施方式及图6所示的第二实施方式相同的构成要素标注相同的编号。
本实施方式为与图1所示的第一实施方式大致相同的光学系统结构，但在第二TIR棱镜5与DMD断开光回收光学系统10之间配置有彩色滤光器21，这一点与第一实施方式不同。
该彩色滤光器21是其透射率具有预定的波长依存特性的滤光器(滤波器)。通过将这样的彩色滤光器21配置在例如图中所示DMD断开光102的光路中，能够使DMD断开回归光103的色相相对于照明光100的色相变化。其结果，能够同时在投影面20上照射对于观测者而言可视性不同的两种有效投影光。
例如在上述照明光100是白色光、因此DMD接通光101也是白色光的情况下，若设置对于与蓝色相当的波长光使透射率降低预定量后的滤光器作为彩色滤光器21，则对于观测者而言，能够使DMD回收光104成为可视性更高的大致黄色的光。
此外，也可以在DMD断开光102所透射的第二TIR棱镜5的侧壁面53上设置预定的光学多层薄膜，并使之具有与上述彩色滤光器21相同的透射率波长依存特性，来代替如上所述地在第二TIR棱镜5与DMD断开光回收光学系统10之间配置彩色滤光器21的结构。
另外，在使用DMD作为影像显示设备的彩色影像投影装置中，一般搭载红色、绿色、蓝色这三种原色的光源作为照明光源，使它们以预定的时间间隔依次点亮，并且对配置在DMD反射面内的各微镜的接通状态(产生DMD接通光101)与断开状态的时间幅度进行控制，并按照每个像素地对观测者所识别的有效投影光(DMD接通光101)的色相进行控制，从而显示预定的全彩色影像。因此，应用该原理，对于上述DMD回收光104，也独自地对配置在上述第二区域42内的微镜的断开状态(产生DMD回收光104)与接通状态的时间幅度进行控制，从而能够使与DMD接通光101不同色相的有效投影光(DMD回收光104)照射至投影面。
第四实施方式
在本实施方式中，通过适当地在光学上设计DMD断开光回收光学系统10，能够使最初照射在DMD4的反射面40上的照明光100的收束或者扩散状态、与再次照射至上述反射面40内的第二区域42的DMD断开回归光103的收束或者扩散状态相互不同。其结果，从投射透镜7朝向投影面照射的有效投影光中，能够使在上述反射面40内的第一区域41发出的DMD接通光101的光束与在第二区域42发出的上述DMD回收光104的收束或者扩散状态相互不同。
另外，例如如图8所示的第四实施方式所示，在位于DMD4的反射面40中的上述第二区域42的紧前即图1、图6及图7的实施方式中的上述反射面40与第一TIR棱镜3的侧壁面33(图9中为了容易观察附图而未示出)之间的光路中，配置具有与上述第二区域42大致一致的形状、尺寸的开口的球面或者非球面的透镜70，由此能够使与上述DMD回收光104的光轴方向(图的Y轴方向)相关的成像位置任意地变化。其结果，能够使上述DMD回收光104在配置于上述DMD接通光101的最佳成像位置的投影面20上任意地散焦，从而能够任意地放大、缩小投影面20上的亮度增大区域。
此外，在图8所示的实施方式中，作为上述透镜70，示出配置有扩散透镜(凹透镜)的例子，但当然不限定于此，配置预定的收束透镜(凸透镜)也没有问题。
第五实施方式
在上述的各实施方式中，在影像显示模式或者完全断开模式中，示出利用将配置在上述第二区域42内的所有微镜统一成断开状态的控制逻辑来高效地回收DMD断开光的例子，但作为另一实施方式，也能够是不将所有微镜统一成断开状态而使至少一部分微镜成为接通状态来使用的形态。在本实施方式中，能够使从上述照明光100直接获得的DMD接通光101作为有效投影光从上述接通状态的微镜照射至投影面20，相反地，如上所述，能够使从DMD断开回归光103获得的DMD回收光104作为有效投影光从断开状态的微镜照射至投影面20。
一般在影像显示模式中，由于产生DMD断开光102的断开状态的微镜的个数随时变化，所以DMD断开光102以及从该DMD断开光102获得的DMD回归光103的光量也随时变化。因此，在配置在上述第二区域42内的各微镜中，通过使用适当地控制在接通状态下从照明光100直接获得有效投影光(DMD接通光101)的微镜的个数及其分布(设置位置)、和相反在断开状态下从DMD回归光103获得有效投影光(DMD回收光104)的微镜的个数及分布(设置位置)之类的预定的控制逻辑，能够使投影照射在预定的投影面上的有效投影光量(DMD接通光101的光量和DMD回收光的光量的总和)依次变得最大，从而能够总是将投影影像的明亮度(亮度)保持为最佳的状态。
第六实施方式
在上述的各实施方式中，示出由照明光100对上述第一区域41以及第二区域42这二者即上述DMD4的反射面40整个面进行照明的例子，但当然本发明不限定于此。作为另一实施方式，例如也能够是使照明光100仅集中地照射至上述第一区域41的形态。在本实施方式中，仅在上述第一区域41内产生的MD断开光102所生成的DMD断开回归光103再次照射至上述第二区域42。(另一方面，在上述各实施方式中，也从上述第二区域42本身产生的DMD断开光生成上述DMD断开回归光。)
在本实施方式中，除了上述第一区域41之外，在上述第二区域42内，也根据基于预定的影像显示信号而生成的控制信号，来选择性地对配置在该第二区域42内的各微镜的断开状态或接通状态进行切换，从而能够显示与在上述第一区域41内显示的影像相独立的影像。但是，在该第二区域42内，与上述第一区域41内的影像显示形态相反，生成从断开状态的微镜向投影面照射的有效投影光，由接通状态的微镜反射后的光成为不向投影面照射的无效光。也就是说，影像显示信号与微镜的开/关控制信号的关系需要与上述第一分割区域41内的该关系相反。
第七实施方式
图9是本发明的第七实施方式的影像投影装置的光学系统简图。该图中，也对与图1、图6、图7所示的各实施方式相同的构成要素标注相同的编号。
在本实施方式中，如上述第六实施方式所示，使照明光100仅集中地照射至上述第一区域41，并且除位于DMD4的反射面40内的第一区域41之外，在第二区域42内，也根据基于预定的影像显示信号而生成的控制信号，来选择性地对配置在该第二区域42内的各微镜的断开状态或接通状态进行切换，从而显示与在上述第一区域41内显示的影像相独立的影像，在具备上述功能的情况下，如图9所示的实施方式那样，配置有生成仅对上述第二区域42进行集中照明的照明光110的光源11以及照明光学系统12，来代替DMD断开光回收光学系统10。
这样，通过由分别独立的光源以及照明光学系统生成仅对上述第一区域41进行集中照明的照明光100和仅对上述第二区域42进行集中照明的照明光110，能够使用单个DMD、投射透镜作为影像显示设备，并且能够使色相、收束或扩散状态相互不同的两种有效投影光照射至投影面。
以上对实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，包括各种变形例。例如，上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而进行了详细说明的，并非限定为必须具备所说明的所有结构。并且，能够将某实施方式的结构的一部分置换成其它实施方式的结构，并且，也能够在某实施方式的结构的基础上增加其它实施方式的结构。并且，能够对各实施方式的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、置换。
符号的说明
3—第一TIR棱镜，4—DMD，5—第二TIR棱镜，6—光路长度修正用棱镜，7—投射透镜，10—DMD断开光回收光学系统，20—投影面，40—DMD反射面，45—微镜，100—照明光，101—DMD接通光，102—DMD断开光，103—DMD断开回归光，104—DMD断开回收光。
Claims (6)
1.一种影像投影装置，用于投射影像，其特征在于，具备：
影像显示机构，其具有规则地配置有多个微小镜面的反射面，该多个微小镜面分别能够选择性地向相互不同的第一方向以及第二方向倾斜；
照明机构，其向上述反射面上照射预定的照明光；以及
投射透镜，其具备将由该照明机构照射在上述反射面上的照明光中的至少向上述第一方向倾斜的微小镜面所反射的照明光投影照射至预定的投影面的功能，
上述反射面至少分割成第一区域以及第二区域，
位于上述第一区域内的上述各微小镜面基于预定的第一控制信号，选择性地切换向上述第一方向或者上述第二方向的倾斜，并且
位于上述第二区域内的上述各微小镜面基于与上述第一控制信号不同的预定的第二控制信号，选择性地切换向上述第一方向或者上述第二方向的倾斜，
至少向上述第一区域照射的第一照明光和至少向上述第二区域照射的第二照明光从相互不同的方向照射到上述各区域。
2.一种影像投影装置，用于投射影像，其特征在于，具备：
影像显示机构，其具有规则地配置有多个微小镜面的反射面，该多个微小镜面分别能够选择性地向相互不同的第一方向以及第二方向倾斜；
照明机构，其向上述反射面上照射预定的照明光；以及
投射透镜，其具备将由该照明机构照射到上述反射面上的照明光中的至少向上述第一方向倾斜的微小镜面所反射的照明光投影照射至预定的投影面的功能，
上述反射面至少分割成第一区域以及第二区域，
位于上述第一区域内的上述各微小镜面基于预定的第一控制信号，选择性地切换向上述第一方向或者上述第二方向的倾斜，并且
位于上述第二区域内的上述各微小镜面基于与上述第一控制信号不同的预定的第二控制信号，选择性地切换向上述第一方向或者上述第二方向的倾斜，
并且具备光回归机构，该光回归机构具备使位于上述第一区域内以及上述第二区域内的各微小镜面中向上述第二方向倾斜的上述微小镜面所反射的照明光沿预定的光路而从与上述照明光不同的方向回归照射到上述第二区域的功能，
由该光回归机构回归照射到上述第二区域的照明光中的向上述第二方向倾斜的微小镜面所反射的光经由上述投射透镜向上述投影面投影照射。
3.根据权利要求2所述的影像投影装置，其特征在于，
上述第二控制信号具备与根据上述第一控制信号选择性地切换的上述第一区域内的各微小镜面的倾斜状况相应地对位于上述第二区域内的各微小镜面的倾斜状况进行控制的功能。
4.根据权利要求3所述的影像投影装置，其特征在于，
在位于上述第一区域内的所有微小镜面向上述第一方向倾斜的第一状态下，位于上述第二区域内的所有微小镜面向上述第一方向倾斜，
在上述第一区域内混合有向上述第一方向倾斜的微小镜面和向上述第二方向倾斜的微小镜面的第二状态下，位于上述第二区域内的所有微小镜面根据向上述第二方向倾斜的微小镜面的个数选择向上述第一方向倾斜的状态以及向上述第二方向倾斜的状态的任一种状态，
在位于上述第一区域内的所有微小镜面向上述第二方向倾斜的第三状态下，根据上述第二控制信号控制为位于上述第二区域内的所有微小镜面向上述第二方向倾斜。
5.根据权利要求2～4任一项中所述的影像投影装置，其特征在于，
上述光回归机构具备由平面或者球面或者自由曲面构成的至少两个反射镜。
6.根据权利要求2～4任一项中所述的影像投影装置，其特征在于，
上述光回归机构至少具备多边形光学棱镜，该多边形光学棱镜具备至少一个面的曲面状侧壁面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210706 |
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