JP2002365588A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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JP2002365588A
JP2002365588A JP2001173668A JP2001173668A JP2002365588A JP 2002365588 A JP2002365588 A JP 2002365588A JP 2001173668 A JP2001173668 A JP 2001173668A JP 2001173668 A JP2001173668 A JP 2001173668A JP 2002365588 A JP2002365588 A JP 2002365588A
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JP
Japan
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light
angle
light beam
mirror array
air gap
Prior art date
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Application number
JP2001173668A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Tanabe
和紀 田辺
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of high luminance and a high contrast ratio being unable to be made compatible with each other, in a projection type display device where a mirror array element is used as a light valve. SOLUTION: The aperture shape of luminous flux illuminating the mirror array element 19 is changed by a variable diaphragm mechanism 16, consisting of a drive mechanism 15 installed in an illumination optical path for illuminating the mirror array element 19 and driven to be turned to an optional angle and a prism block 14 having an air gap 11 in between, and the luminance is applicably prioritized or the contrast ratio is prioritized according to inputted information or selection by a user.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ライトバルブ上で
映像信号に変調された画像を照明光で照射し、投写レン
ズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type display device which irradiates an image modulated into a video signal on a light valve with illumination light and enlarges and projects the image on a screen by a projection lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ライトバルブ上で映像信号に変調
された画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリ
ーン上に拡大投写する投写型表示装置において、高輝
度、高コントラスト比を目的とした装置として、特表平
9−500738号公報に記載されたものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a projection type display apparatus which irradiates an image modulated into a video signal on a light valve with illumination light and enlarges and projects the image on a screen by a projection lens is aimed at high luminance and high contrast ratio. An apparatus described in Japanese Patent Application Publication No. 9-500738 is known as an apparatus.

【0003】図9は、従来の上記投写型表示装置におい
て、コントラスト比を悪化させずに高輝度化可能になる
非対称開口の一例である。図9において、ミラーアレイ
素子119は画素数分の微小ミラー117を持ち、その
微小ミラー117は回動軸118に対し所定角度任意に
回動可能である。このミラーアレイ素子119を照明す
る照明光は開口形状123に示す非対称開口形状として
いる。具体的な実施方法としてはミラーアレイに光を照
射する照明光学系の光路中に所定形状の絞りを設置した
り、構成するレンズに歪像レンズを用いる方法等が開示
されている。
FIG. 9 shows an example of an asymmetrical opening which enables high brightness without deteriorating the contrast ratio in the above-mentioned conventional projection display device. In FIG. 9, the mirror array element 119 has minute mirrors 117 for the number of pixels, and the minute mirror 117 can be arbitrarily rotated at a predetermined angle with respect to a rotation shaft 118. The illumination light for illuminating the mirror array element 119 has an asymmetric aperture shape shown by an aperture shape 123. As a specific implementation method, a method of installing a stop of a predetermined shape in an optical path of an illumination optical system that irradiates light to a mirror array, a method of using a distorted image lens as a constituent lens, and the like are disclosed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の方法では、コンピュータからの映像を明るい部屋で
投写するような輝度を優先したい場面や、逆に映画のよ
うなコントラスト比を優先したい場面についても同じ輝
度やコントラスト比となってしまい、すべての場合に満
足できる画像を得ることが困難であるという問題点を有
していた。
However, according to the above-mentioned conventional method, a scene in which priority is given to the luminance such as when projecting an image from a computer in a bright room or a scene in which a contrast ratio is desired to be prioritized such as a movie. The same luminance and contrast ratio result, and it is difficult to obtain a satisfactory image in all cases.

【0005】本発明は上記問題点を解決するもので、入
力情報に応じ、照明光をそのまま透過させる輝度を優先
する場合と照明光の一部を遮りコントラスト比高める場
合とを選択可能に制御できる投写型表示装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problem, and can selectively control a case where priority is given to the luminance for transmitting the illumination light as it is and a case where a part of the illumination light is blocked and the contrast ratio is increased according to the input information. An object of the present invention is to provide a projection display device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明に係る投写型表示装置は、複数の微小ミラー
から構成され、入力情報に応じ個々の微小ミラーがそれ
ぞれ独立に第1の角度若しくは第2角度に回動可能で、
かつ、それぞれの微小ミラーの回動軸が全て同一方向で
あるミラーアレイ素子と、前記ミラーアレイ素子に光を
照射する光源と、前記光源から出た光束を効率良く前記
ミラーアレイに照射するため複数の光学素子からなる照
明光学手段と、前記ミラーアレイの微小ミラーのうち第
1の角度をなすミラーの光を入射し、入射した光のみを
投写する投写レンズと、前記照明光学手段内で光束が透
過する位置に配置され、かつ、エアギャップを有し、該
エアギャップの角度が設置位置における光束の方向に対
し臨界角の前後で前記ミラーアレイの微小ミラーの回動
方向と同一方向に回動し、透過する光束をエアギャップ
により全反射させるか若しくは透過させるかを選択可能
なプリズムと、前記入力情報に応じ前記プリズムの回動
角度を制御可能な駆動手段を備えたことを特徴とする。
In order to solve this problem, a projection display device according to the present invention comprises a plurality of micromirrors, and each of the micromirrors is independently provided with a first micromirror in accordance with input information. Angle or a second angle,
A mirror array element in which the rotation axes of the respective micromirrors are all in the same direction; a light source for irradiating the mirror array element with light; and a plurality of light sources for efficiently irradiating the light beam emitted from the light source to the mirror array. Illumination optical means comprising optical elements of
A mirror lens having an angle of 1 is incident thereon, and a projection lens that projects only the incident light, and is disposed at a position where a light beam is transmitted in the illumination optical unit, and has an air gap, and the air gap The angle is rotated in the same direction as the rotation direction of the micro mirror of the mirror array before and after the critical angle with respect to the direction of the light beam at the installation position, and whether the transmitted light beam is totally reflected or transmitted by the air gap is selected. A prism capable of controlling the rotation angle of the prism according to the input information.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図8を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0008】(実施の形態1)図1は本発明の第1の実
施の形態に係る投写型表示装置の全体構成図を示し、光
源としてのランプ1と、その光を集光する楕円面鏡2
と、図2に示す赤、緑、青の光を選択的に透過するRフ
ィルタ3、Gフィルタ4、Bフィルタ5から構成され駆
動モータ6により回転駆動されるカラーホィール7と、
カラーホィール7からの所定の広がり角で出射される光
を平行光にするコンデンサレンズ8と、照明すべきエリ
アを均一に照明するよう作用する第1レンズアレイ9と
第2レンズアレイ10とから構成される照明光学系と、
この照明光学系の途中でかつそこを通る光束の一部を遮
るように位置し、間にエアギャップ11を構成する2個
のプリズム12、13から構成されるプリズムブロック
14と、このプリズムブロック14を回動駆動するモー
タやギヤで構成される駆動機構15とから構成される可
変絞り機構16と、照明光学系からの光を受けライトバ
ルブとして作用し、図3に示すように画素に応じた微小
ミラー17とその回動軸18が規則正しく多数配列され
たミラーアレイ素子19と、そのミラーアレイ素子19
から光を入射し、ミラーアレイ素子19の像を投写する
投写レンズ20とから構成されている。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention, in which a lamp 1 as a light source and an elliptical mirror for condensing the light are shown. 2
And a color wheel 7 composed of an R filter 3, a G filter 4, and a B filter 5 selectively transmitting red, green, and blue light shown in FIG.
A condenser lens 8 for collimating light emitted from the color wheel 7 at a predetermined divergence angle, and a first lens array 9 and a second lens array 10 for uniformly illuminating an area to be illuminated. Illumination optics,
A prism block 14 including two prisms 12 and 13 which are located in the middle of and in the illumination optical system so as to block a part of a light beam passing therethrough, and constitute an air gap 11 therebetween; A variable aperture mechanism 16 composed of a drive mechanism 15 composed of a motor and gears for rotating the lens and a light valve that receives light from the illumination optical system and acts as a light valve as shown in FIG. A mirror array element 19 in which a large number of micromirrors 17 and rotating shafts 18 are regularly arranged;
, And a projection lens 20 that projects an image of the mirror array element 19.

【0009】以上のように構成された投写型表示装置に
ついて、以下、その動作を述べる。光学的な基本動作と
しては光源としてのランプ1からの白色光を楕円面鏡2
で集光しスポット状にして、カラーホィール7に照射
し、カラーホィール7は赤、緑、青の光を選択的に透過
するRフィルタ3、Gフィルタ4、Bフィルタ5から構
成され、かつ、駆動モータ6により回転駆動されている
ため、このカラーホィール7を透過する光は赤、緑、青
の光が順次切り替わり所定角度の広がりをもつ光束とな
る。この光束がコンデンサレンズ8の作用で平行光にな
り、第1レンズアレイ9、第2レンズアレイ10の作用
で、照明エリアであるミラーアレイ素子19の面に均一
に照射される。このミラーアレイ素子19の微小ミラー
は投写させる画像情報である入力情報に応じ、かつ、照
射される光の色に応じて個々の微小ミラーを回動させる
ことで、所定の画素の光を投写レンズ20側に反射し、
映像を投影できる。次に照明光学系の途中に配置された
可変絞り機構16の動作を説明する、プリズムブロック
14は2つの硝材BK7製のプリズム12、13で作ら
れておりその間にエアギャップ11が構成されている、
このプリズムブロック14は駆動機構15によって図4
(a)と図4(b)の角度に回動でき、そのときの透過
光21とエアギャップ11の垂線との角度が41.16
°−αと41.16°+αを成す。この41.16°は
硝材BK7の臨界角であり、図4(a)に示すようプリ
ズム12の硝材中の透過光21が臨界角以下のの角度で
空気との界面に入射しても、所定の角度屈折しエアギャ
ップ11を透過し再度プリズム13の中を透過する、こ
の時エアギャップ11のギャップ幅は非常に狭く設定す
ることが可能でこのプリズムブロックを透過する光は殆
ど直線的に透過できる。また、図4(b)に示すように
プリズム12の硝材中の透過光21が臨界角以上の角度
で空気との界面に入射するとその界面で全反射し、反射
光22に示す方向で光路外へ照射される。
The operation of the projection display device having the above-described configuration will be described below. As an optical basic operation, white light from a lamp 1 as a light source is
The light is condensed to form a spot and irradiates the color wheel 7. The color wheel 7 includes an R filter 3, a G filter 4, and a B filter 5 that selectively transmit red, green, and blue light, and Since the light is rotationally driven by the drive motor 6, the light transmitted through the color wheel 7 is sequentially switched between red, green, and blue light to form a light beam having a predetermined angle of spread. This light flux is converted into parallel light by the action of the condenser lens 8, and is uniformly illuminated by the action of the first lens array 9 and the second lens array 10 on the surface of the mirror array element 19 which is an illumination area. The micro mirrors of the mirror array element 19 emit light of predetermined pixels by rotating individual micro mirrors according to input information which is image information to be projected and according to the color of light to be irradiated. Reflected to the 20 side,
Can project images. Next, the operation of the variable aperture mechanism 16 arranged in the middle of the illumination optical system will be described. The prism block 14 is made up of two prisms 12 and 13 made of glass material BK7, and an air gap 11 is formed between them. ,
This prism block 14 is driven by a driving mechanism 15 as shown in FIG.
4B, the angle between the transmitted light 21 and the perpendicular of the air gap 11 at that time is 41.16.
° -α and 41.16 ° + α. This 41.16 ° is the critical angle of the glass material BK7. As shown in FIG. 4A, even if the transmitted light 21 in the glass material of the prism 12 is incident on the interface with air at an angle smaller than the critical angle, the predetermined angle is determined. Is refracted through the air gap 11 and then passes through the prism 13 again. At this time, the gap width of the air gap 11 can be set very small, and the light passing through this prism block is transmitted almost linearly. it can. As shown in FIG. 4B, when the transmitted light 21 in the glass material of the prism 12 enters the interface with air at an angle greater than the critical angle, the light is totally reflected at the interface and goes out of the optical path in the direction indicated by the reflected light 22. Irradiated to

【0010】図5(a)に図4(a)で示す状態のミラ
ーアレイ素子19を照明する照明光の開口形状23を示
し、図5(b)に図4(b)で示す状態のミラーアレイ
素子19を照明する照明光の開口形状24を示す、図5
(b)では可変絞り機構16の作用により照明光束の一
部が遮られ、開口形状24は微小ミラー17の回動軸1
8と平行に直線部をもつ円形を一部切り欠いた開口形状
になる。この開口形状の変化を用い輝度を優先させる場
合とコントラスト比を高くする場合とに対応できる、ち
なみに、開口形状23の時は輝度をより高くでき、開口
形状24の時にはコントラスト比を高くすることができ
る。
FIG. 5A shows an aperture shape 23 of illumination light for illuminating the mirror array element 19 in the state shown in FIG. 4A, and FIG. 5B shows the mirror in the state shown in FIG. FIG. 5 shows an aperture shape 24 of illumination light for illuminating the array element 19.
In (b), a part of the illuminating light beam is blocked by the action of the variable aperture mechanism 16, and the aperture shape 24 is the rotation axis 1 of the micro mirror 17.
An opening shape is obtained by partially cutting out a circle having a linear portion parallel to 8. It is possible to cope with a case where the luminance is prioritized using the change in the opening shape and a case where the contrast ratio is increased. By the way, the luminance can be increased in the case of the opening shape 23, and the contrast ratio can be increased in the case of the opening shape 24. it can.

【0011】この両方の開口形状をコンピュータからの
プレゼンテーション用画像などの輝度を必要とするもの
や、映画のようなコントラストを優先する画像などの入
力情報により自動的に変化させたり、また、ユーザーの
好みで選択できたりすることが可能になる。
[0011] Both of these aperture shapes are automatically changed by input information from a computer that requires brightness such as a presentation image from a computer, or an image such as a movie that gives priority to contrast. It becomes possible to select it as you like.

【0012】(実施の形態2)図6は本発明の第2の実
施形態に係る投写型表示装置の全体構成図を示し、光源
としてのランプ1と、その光を集光する楕円面鏡2と、
図2に示す赤、緑、青の光を選択的に透過するRフィル
タ3、Gフィルタ4、Bフィルタ5から構成され駆動モ
ータ6により回転駆動されるカラーホィール7と、カラ
ーホィール7からの所定の広がり角で出射される光を平
行光にするコンデンサレンズ8と、照明すべきエリアを
均一に照明するよう作用する第1レンズアレイ9と第2
レンズアレイ10とから構成される照明光学系と、この
照明光学系の途中でかつそこを通る光束の一部を遮るよ
うに位置し、間に所定の曲率を持ったエアギャップ61
を構成する2個のプリズム62、63から構成されるプ
リズムブロック64と、このプリズムブロック64を回
動駆動するモータやギヤで構成される駆動機構65とか
ら構成される可変絞り機構66と、照明光学系からの光
を受けライトバルブとして作用し、図3に示す画素に応
じた微小ミラー17とその回動軸18が規則正しく多数
配列されたミラーアレイ素子19と、そのミラーアレイ
素子19から光を入射し、ミラーアレイ素子19の像を
投写する投写レンズ20とから構成されている。
(Embodiment 2) FIG. 6 shows an overall configuration diagram of a projection display apparatus according to a second embodiment of the present invention, in which a lamp 1 as a light source and an elliptical mirror 2 for condensing the light are shown. When,
A color wheel 7 composed of an R filter 3, a G filter 4, and a B filter 5 selectively transmitting red, green, and blue light shown in FIG. A condenser lens 8 for collimating light emitted at a spread angle of the first lens array 9 and a second lens array 9 for uniformly illuminating an area to be illuminated.
An illumination optical system composed of a lens array 10 and an air gap 61 located in the middle of the illumination optical system and so as to block a part of a light beam passing therethrough and having a predetermined curvature therebetween.
, A prism block 64 composed of two prisms 62 and 63, and a variable diaphragm mechanism 66 composed of a driving mechanism 65 composed of a motor and gears for rotating the prism block 64, and illumination. The light from the optical system acts as a light valve, and serves as a light valve. A mirror array element 19 in which a number of micromirrors 17 corresponding to the pixels and their rotating shafts 18 are regularly arranged, as shown in FIG. And a projection lens 20 for projecting an image of the mirror array element 19.

【0013】以上のように構成された投写型表示装置に
ついて、以下、その動作を述べる。光学的な基本動作と
しては光源としてのランプ1からの白色光を楕円面鏡2
で集光しスポット状にして、カラーホィール7に照射
し、カラーホィール7は赤、緑、青の光を選択的に透過
するRフィルタ3、Gフィルタ4、Bフィルタ5から構
成され、かつ、駆動モータ6により回転駆動されている
ため、このカラーホィール7を透過する光は赤、緑、青
の光が順次切り替わり所定角度の広がりをもつ光束とな
る。この光束がコンデンサレンズ8の作用で平行光にな
り、第1レンズアレイ9、第2レンズアレイ10の作用
で、照明エリアであるミラーアレイ素子19の面に均一
に照射される。このミラーアレイ素子19の微小ミラー
は投写させる画像情報である入力情報に応じ、かつ、照
射される光の色に応じて個々の微小ミラーを回動させる
ことで、所定の画素の光を投写レンズ20側に反射し、
映像を投影できる。次に照明光学系の途中に配置された
可変絞り機構66の動作を説明する、プリズムブロック
64は2つの硝材BK7製でそれぞれ一辺がRをなすプ
リズム62、63で作られておりその間に所定の曲率を
持ったエアギャップ61が構成されている、このプリズ
ムブロック64は駆動機構65によって図7の(a)と
図7(b)の角度に回動でき、そのときの透過光71と
透過する位置でのエアギャップ61の垂線との角度が、
すべての位置で41.16°−αをなす状態から、すべ
ての位置で41.16°+αをなす位置まで回動させら
れる。この41.16°は硝材BK7の臨界角であり、
図7(a)に示すようプリズム62の硝材中の透過光7
1が臨界角以下のの角度で空気との界面に入射しても、
所定の角度屈折しエアギャップ61を透過し再度プリズ
ム63の中を透過する、この時エアギャップ61のギャ
ップ幅は非常に狭く設定することが可能でこのプリズム
ブロック64を透過する光は殆ど直線的に透過できる。
また、図7(b)に示すようにプリズム62の硝材中の
透過光71が臨界角以上の角度で空気との界面に入射す
るとその界面で全反射し、反射光72に示す方向で光路
外へ照射される。
The operation of the projection type display device having the above configuration will be described below. As an optical basic operation, white light from a lamp 1 as a light source is
The light is condensed to form a spot and irradiates the color wheel 7. The color wheel 7 includes an R filter 3, a G filter 4, and a B filter 5 that selectively transmit red, green, and blue light, and Since the light is rotationally driven by the drive motor 6, the light transmitted through the color wheel 7 is sequentially switched between red, green, and blue light to form a light beam having a predetermined angle of spread. This light flux is converted into parallel light by the action of the condenser lens 8, and is uniformly illuminated by the action of the first lens array 9 and the second lens array 10 on the surface of the mirror array element 19 which is an illumination area. The micro mirrors of the mirror array element 19 emit light of predetermined pixels by rotating individual micro mirrors according to input information which is image information to be projected and according to the color of light to be irradiated. Reflected to the 20 side,
Can project images. Next, the operation of the variable stop mechanism 66 arranged in the middle of the illumination optical system will be described. The prism block 64 is made of prisms 62 and 63 made of two glass materials BK7, each having an R side. An air gap 61 having a curvature is formed. The prism block 64 can be rotated by the driving mechanism 65 to the angles shown in FIGS. 7A and 7B, and transmits the transmitted light 71 at that time. The angle between the air gap 61 and the perpendicular at the position is
It is rotated from a state of forming 41.16 ° -α at all positions to a position of forming 41.16 ° + α at all positions. This 41.16 ° is the critical angle of the glass material BK7,
As shown in FIG. 7A, the transmitted light 7 in the glass material of the prism 62
Even if 1 enters the interface with air at an angle less than the critical angle,
The light is refracted at a predetermined angle, passes through the air gap 61, and passes through the prism 63 again. At this time, the gap width of the air gap 61 can be set very small, and the light passing through the prism block 64 is almost linear. Can be transmitted through.
Also, as shown in FIG. 7B, when the transmitted light 71 in the glass material of the prism 62 is incident on the interface with air at an angle equal to or greater than the critical angle, it is totally reflected at the interface and out of the optical path in the direction indicated by the reflected light 72. Irradiated to

【0014】図8(a)に図7(a)で示す状態のミラ
ーアレイ素子19を照明する照明光の開口形状73を示
し、図8(b)に図7(b)で示す状態のミラーアレイ
素子19を照明する照明光の開口形状74を示す。図8
(b)では可変絞り機構66の作用により照明光束の一
部が遮られ、開口形状74は微小ミラー17の回動軸1
8と平行に直線部をもつ円形を一部切り欠いた開口形状
になる。エアギャップ61に所定の曲率を持たせたこと
と駆動機構65によりプリズムブロック64の角度を制
御することで開口形状73から開口形状74まで連続的
に変化させることができる。
FIG. 8A shows an opening 73 of illumination light for illuminating the mirror array element 19 in the state shown in FIG. 7A, and FIG. 8B shows the mirror in the state shown in FIG. 7B. The aperture shape 74 of the illumination light for illuminating the array element 19 is shown. FIG.
In (b), a part of the illuminating light beam is blocked by the action of the variable stop mechanism 66, and the opening shape 74 is the rotation axis 1 of the micro mirror 17.
An opening shape is obtained by partially cutting out a circle having a linear portion parallel to 8. By providing the air gap 61 with a predetermined curvature and controlling the angle of the prism block 64 by the driving mechanism 65, it is possible to continuously change from the opening shape 73 to the opening shape 74.

【0015】これにより、入力情報や、ユーザーの好み
によりこの開口形状を選択的に変化させ、輝度重視から
コントラスト比重視まで連続的に可変できる。
Thus, the opening shape can be selectively changed according to the input information or the user's preference, and can be continuously changed from emphasis on luminance to emphasis on contrast ratio.

【0016】なお、以上の説明では、ミラーアレイ素子
を1個使った方式について説明したが、ミラーアレイ素
子を複数使用する方式においても同様に実施可能であ
る。
In the above description, a method using one mirror array element has been described. However, the present invention can be similarly applied to a method using a plurality of mirror array elements.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、少ない部
品移動で開口形状を大きく変化させることが可能でか
つ、その開口形状により入力情報や、ユーザーの好みに
より輝度重視や、コントラスト比重視に画質を変化させ
ることが可能になるという顕著な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, it is possible to greatly change the opening shape with a small number of component movements, and to emphasize input information and luminance and contrast ratio according to the opening shape. The remarkable effect that the image quality can be changed quickly is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る投写型表示装置
の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】カラーホィール部の斜視図FIG. 2 is a perspective view of a color wheel unit.

【図3】ミラーアレイ素子の構造を示す図FIG. 3 is a diagram showing a structure of a mirror array element.

【図4】可変絞り機構の動作を示す図FIG. 4 is a diagram showing an operation of a variable aperture mechanism.

【図5】可変絞り機構の動作に対応した照明光の開口形
状を示す図
FIG. 5 is a diagram showing an aperture shape of illumination light corresponding to the operation of the variable aperture mechanism.

【図6】本発明の第2の実施形態に係る投写型表示装置
の構成図
FIG. 6 is a configuration diagram of a projection display device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】可変絞り機構の動作を示す図FIG. 7 is a diagram showing the operation of a variable aperture mechanism.

【図8】可変絞り機構の動作に対応した照明光の開口形
状を示す図
FIG. 8 is a diagram showing an aperture shape of illumination light corresponding to the operation of the variable aperture mechanism.

【図9】従来技術のミラーアレイ素子に対する固定開口
形状を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a fixed aperture shape for a mirror array element according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランプ 2 楕円面鏡 3 Rフィルタ 4 Gフィルタ 5 Bフィルタ 6 駆動モータ 7 カラーホィール 8 コンデンサレンズ 9 第1レンズアレイ 10 第2レンズアレイ 11 エアギャップ 12、13 プリズム 14 プリズムブロック 15 駆動機構 16 可変絞り機構 17 微小ミラー 18 回動軸 19 ミラーアレイ素子 20 投写レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lamp 2 Ellipsoidal mirror 3 R filter 4 G filter 5 B filter 6 Drive motor 7 Color wheel 8 Condenser lens 9 1st lens array 10 2nd lens array 11 Air gap 12, 13 Prism 14 Prism block 15 Driving mechanism 16 Variable aperture Mechanism 17 Micromirror 18 Rotation axis 19 Mirror array element 20 Projection lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 21/28 G03B 21/28 H04N 5/74 H04N 5/74 B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03B 21/28 G03B 21/28 H04N 5/74 H04N 5/74 B

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の微小ミラーから構成され、入力情報
に応じ個々の微小ミラーがそれぞれ独立に第1の角度若
しくは第2角度に回動可能で、かつ、それぞれの微小ミ
ラーの回動軸が全て同一方向であるミラーアレイ素子
と、 前記ミラーアレイ素子に光を照射する光源と、 前記光源から出た光束を効率良く前記ミラーアレイに照
射するため複数の光学素子からなる照明光学手段と、 前記ミラーアレイの微小ミラーのうち第1の角度をなす
ミラーの光を入射し、 入射した光のみを投写する投写レンズと、 前記照明光学手段内で光束が透過する位置に配置され、
かつ、エアギャップを有し、該エアギャップの角度が設
置位置における光束の方向に対し臨界角の前後で前記ミ
ラーアレイの微小ミラーの回動方向と同一方向に回動
し、透過する光束をエアギャップにより全反射させるか
若しくは透過させるかを選択可能なプリズムと、 前記入力情報に応じ前記プリズムの回動角度を制御可能
な駆動手段を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
A plurality of micromirrors, each of which can be independently rotated at a first angle or a second angle in accordance with input information; A mirror array element having the same direction, a light source for irradiating the mirror array element with light, an illumination optical unit including a plurality of optical elements for efficiently irradiating the mirror array with a light beam emitted from the light source; A projection lens that receives light from a mirror forming a first angle among the micromirrors of the mirror array and projects only the incident light, and is disposed at a position where a light beam passes through the illumination optical unit;
The air gap has an air gap, and the angle of the air gap is turned around the critical angle with respect to the direction of the light beam at the installation position, in the same direction as the turning direction of the micro mirror of the mirror array, and the transmitted light beam is air. A projection display device comprising: a prism capable of selecting either total reflection or transmission by a gap; and a driving unit capable of controlling a rotation angle of the prism in accordance with the input information.
【請求項2】前記プリズムのエアギャップは透過する光
束の一部に設置されていることを特徴とする請求項1記
載の投写型表示装置。
2. The projection display device according to claim 1, wherein an air gap of the prism is provided in a part of a transmitted light beam.
【請求項3】複数の微小ミラーから構成され、入力情報
に応じ個々の微小ミラーがそれぞれ独立に第1の角度若
しくは第2角度に回動でき、かつ、それぞれの微小ミラ
ーの回動軸が全て同一方向であるミラーアレイ素子と、 前記ミラーアレイ素子に光を照射する光源と、 前記光源から出た光束を効率良く前記ミラーアレイに照
射するため複数の光学素子からなる照明光学手段と、 前記ミラーアレイの微小ミラーのうち第1の角度をなす
ミラーの光を入射し、 入射した光のみを投写する投写レンズと、 前記照明光学手段内で光束が透過する位置に配置され、
かつ、任意の曲率を持つ面同士で構成されるエアギャッ
プを有し、該エアギャップの角度が設置位置における光
束の方向に対し順次臨界角を超えるよう前記ミラーアレ
イの微小ミラーの回動方向と同一方向に回動し、透過す
る光束をエアギャップにより全反射させるか若しくは透
過させるかを選択可能なプリズムと、 前記入力情報に応じ前記プリズムの回動角度を制御可能
な駆動手段を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
3. A micromirror comprising: a plurality of micromirrors; each micromirror being independently rotatable to a first angle or a second angle in accordance with input information; A mirror array element having the same direction, a light source for irradiating the mirror array element with light, an illumination optical unit including a plurality of optical elements for efficiently irradiating the mirror array with a light beam emitted from the light source, and the mirror. A projection lens that receives light of a mirror that forms a first angle among the micromirrors of the array and projects only the light that is incident thereon, and is disposed at a position where a light beam passes through the illumination optical unit,
And, having an air gap composed of surfaces having an arbitrary curvature, the rotation direction of the micro mirror of the mirror array so that the angle of the air gap sequentially exceeds the critical angle with respect to the direction of the light beam at the installation position A prism that rotates in the same direction and selects whether the transmitted light beam is totally reflected or transmitted by an air gap, and a driving unit that can control the rotation angle of the prism according to the input information. A projection display device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】前記プリズムのエアギャップは透過する光
束の一部に設置され、回動することでその部分の光束の
周辺部から順次全反射させるよう構成されたことを特徴
とする請求項3記載の投写型表示装置。
4. The prism according to claim 3, wherein the air gap of the prism is provided at a part of the transmitted light beam, and is rotated so that the light beam is totally reflected sequentially from a peripheral portion of the light beam. The projection type display device according to the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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