JP2003121784A

JP2003121784A - 投写装置

Info

Publication number: JP2003121784A
Application number: JP2001320312A
Authority: JP
Inventors: Taketoshi Hibi; 武利日比; Akihisa Miyata; 彰久宮田; Shinji Okamori; 伸二岡森
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】オフ状態光を照明光の一部として利用するこ
とによりランプで発生した光の利用効率を向上させるこ
とができる投写装置を提供する。【解決手段】複数のマイクロミラー素子のぞれぞれを
選択的にオン方向又はオフ方向に向けることができるラ
イトバルブ１と、このライトバルブ１に照明光Ｌ _１を照
射する照明光学系２と、オン方向を向くマイクロミラー
素子で反射した照明光であるオン状態光Ｌ_２を投写する
投写レンズ６と、オフ方向を向くマイクロミラー素子で
反射した照明光であるオフ状態光Ｌ_３の進行方向を変え
てライトバルブ１に照射される照明光Ｌ_１の一部とする
光回収光学系７とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のマイクロミ
ラー素子を備えたデジタルマイクロミラーデバイス（Ｄ
ＭＤ：テキサスインスツルメンツ社の商標）に照明光を
照射することによって画像を投写する投写装置に関する
ものであり、特に、その光学系の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−２１９７７号公報及び特開２
０００−２５８７０３号公報には、ＤＭＤをライトバル
ブとして用いる投写装置の光学系が開示されている。Ｄ
ＭＤは、規則的に配列された複数のマイクロミラー素子
を備えている。マイクロミラー素子は、映像信号に基づ
いて選択的にオン方向又はオフ方向を向く可動式ミラー
である。マイクロミラー素子が、オン方向を向くとき
（即ち、オン状態のとき）には、光源からの照明光は反
射してオン状態光となり投写レンズに向かう。マイクロ
ミラー素子が、オフ方向を向くとき（即ち、オフ状態の
とき）には、光源からの照明光は反射してオフ状態光と
なり、例えば、光遮蔽板で吸収される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の投写装置の光学系においては、ＤＭＤに
照射された照明光の大部分がオフ状態光となって画像表
示に使用されなかったので、照明光の利用効率が非常に
低かった。例えば、ＩＳＯディジタル標準画像における
ファイル名Ｎ３画像（机上の果物籠）の画素値をもとに
ＮＴＳＣ方式テレビジョンの標準ガンマ値２．２にて表
示するようにＤＭＤを駆動した場合を数値シミュレーシ
ョンすると、オン状態のマイクロミラー素子の割合は約
２０％であり、オフ状態のマイクロミラー素子の割合は
約８０％であった。

【０００４】そこで、本発明は上記したような従来技術
の課題を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、オフ状態光をライトバルブに照射され
る照明光の一部として利用することによりランプで発生
した光の利用効率を向上させることができる投写装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の投写装置は、
規則的に配列された複数のマイクロミラー素子を備えて
おり、前記複数のマイクロミラー素子のぞれぞれを選択
的に第１の方向又は第２の方向に向けることができるラ
イトバルブと、前記ライトバルブに照明光を照射する照
明手段と、前記第１の方向を向くマイクロミラー素子で
反射した照明光であるオン状態光を投写する投写レンズ
とを有し、前記第２の方向を向くマイクロミラー素子で
反射した照明光であるオフ状態光の進行方向を変えて前
記ライトバルブに照射される照明光の一部とする光回収
手段を有することを特徴としている。

【０００６】また、請求項２の投写装置は、前記照明手
段からの照射光を反射させて前記ライトバルブに向ける
第１の面を持つ第１の全反射プリズムを有することを特
徴としている。

【０００７】また、請求項３の投写装置は、前記オン状
態光の進行方向と前記オフ状態光の進行方向のなす角度
を大きくするオフ状態光分離手段を有し、前記投写レン
ズに入射するオン状態光が前記オフ状態光分離手段を通
過した後のオン状態光であり、前記光回収手段に入射す
るオフ状態光が前記オフ状態光分離手段を通過した後の
オフ状態光であることを特徴としている。

【０００８】また、請求項４の投写装置は、前記オフ状
態光分離手段が、オン状態光を反射させずオフ状態光を
反射させる第２の面を持つ第２の全反射プリズムを含む
ことを特徴としている。

【０００９】また、請求項５の投写装置は、前記オン状
態光の進行方向と前記ライトバルブの前記複数のマイク
ロミラー素子以外の部分で反射した照明光である不要光
の進行方向とのなす角度を大きくする不要光分離手段を
有することを特徴としている。

【００１０】また、請求項６の投写装置は、前記不要光
分離手段が、前記オン状態光を反射させず前記不要光を
反射させる第３の面を持つ第３の全反射プリズムを含む
ことを特徴としている。

【００１１】また、請求項７の投写装置は、前記照明手
段が、ランプと、光インテグレータとを含み、前記光イ
ンテグレータの第１端面に前記ランプからの光及び前記
光回収手段からの光を入射させ、前記光インテグレータ
の第２端面から出射された光を照明光として前記ライト
バルブに照射することを特徴としている。

【００１２】また、請求項８の投写装置は、前記照明手
段が、ランプと、前記ランプからの光を反射するリフレ
クタとを含み、前記光回収手段が、オフ状態光の進行方
向を前記ライトバルブに向ける光学系を含み、前記光回
収手段により前記ライトバルブに向けられたオフ状態光
が、第２の方向を向く前記マイクロミラー素子で反射し
て前記リフレクタに向かい、前記リフレクタで反射する
ことによって照明光の一部となることを特徴としてい
る。

【００１３】また、請求項９の投写装置は、前記照明手
段が、ランプと、前記ランプからの光を反射するリフレ
クタと、光インテグレータとを含み、前記光インテグレ
ータの第１端面に前記ランプ及び前記リフレクタからの
光を入射させ、前記光インテグレータの第２端面から出
射された光を照明光として前記ライトバルブに照射し、
前記光回収手段が、オフ状態光の進行方向を前記ライト
バルブに向ける光学系を含み、前記光回収手段により前
記ライトバルブに向けられたオフ状態光が、第２の方向
を向く前記マイクロミラー素子で反射して前記光インテ
グレータの第２端面から入射し、前記光インテグレータ
の第１端面から出射して前記リフレクタに向かい、前記
リフレクタで反射して前記光インテグレータの第１端面
に入射することによって照明光の一部となることを特徴
としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１図１は、本発明の実施の形態１に係る投写装置の構成を
示す図である。また、図２は、オン方向を向くマイクロ
ミラー素子を示す説明図であり、図３は、オフ方向を向
くマイクロミラー素子を示す説明図である。また、図４
は、図１のプリズム３，４，５の拡大図である。

【００１５】図１に示されるように、実施の形態１に係
る投写装置は、ＤＭＤをライトバルブ１として使用して
いる。ＤＭＤは、シリコンチップ上に規則的に配列され
た複数のマイクロミラー素子を備えている。図２及び図
３に示されるように、マイクロミラー素子１１は、映像
信号に基づいて選択的にオン方向又はオフ方向を向く
（即ち、傾斜角を切り替える）可動式ミラーである。

【００１６】図２に示されるように、マイクロミラー素
子１１が、オン方向を向くとき（オン状態のとき）に
は、マイクロミラー素子１１は、マイクロミラー素子１
１の静止位置基準面１２に対して角度θだけ（図２にお
いて左側に）傾斜する。図２に示されるように、オン方
向を向くマイクロミラー素子１１に入射角θ（マイクロ
ミラー素子１１の法線１１ｎに対する角度がθであり、
基準面１２の法線１２ｎに対する角度が２θである。）
で照明光Ｌ_１が入射すると、オン状態光Ｌ_２はマイクロ
ミラー素子１１で反射して基準面１２の法線１２ｎ方向
に進む。

【００１７】また、図３に示されるように、マイクロミ
ラー素子１１が、オフ方向を向くときには、マイクロミ
ラー素子１１は、基準面１２に対して角度θだけ（図３
において右側に）傾斜する。オフ状態のマイクロミラー
素子１１は、オン状態のマイクロミラー素子１１と反対
に傾斜する。図３に示されるように、オフ方向を向くマ
イクロミラー素子１１に照明光Ｌ_１（マイクロミラー素
子１１に対する照明光Ｌ_１の入射角は３θであり、基準
面１２の法線１２ｎに対する角度が２θである。）が入
射すると、オフ状態光Ｌ_３はマイクロミラー素子１１で
反射して基準面１２の法線１２ｎに対して角度４θの方
向に進む。

【００１８】また、図１に示されるように、実施の形態
１の投写装置は、複数のマイクロミラー素子１１に照明
光Ｌ_１を照射する照明光学系２を有する。照明光学系２
は、ランプ２１と、このランプ２１で発生した光を所定
方向に向けて反射するリフレクタ２２と、光インテグレ
ータ２３と、導光部２４とを有する。ランプ１は、例え
ば、高圧水銀灯である。ただし、ランプ１としては、種
々の方式の光源が適用可能である。リフレクタ２２は、
回転放物面や回転楕円面等のような凹面鏡である。ただ
し、ランプ１としては、種々の方式の光源が適用可能で
ある。光インテグレータ２３は、例えば、側壁内面を全
反射（ＴＩＲ）面とした角柱ガラスである。ただし、光
インテグレータ２３を、第一端面２５及び第二端面２６
を開口部とし、側壁内面を光反射面とした中空角柱ミラ
ー（ミラーパイプ）で構成することもできる。照明光学
系２においては、ランプ２１で発生した光がリフレクタ
２２により反射され、光インテグレータ２３の第一端面
２５から光インテグレータ２３に入射する。入射した光
は、光インテグレータ２３の側壁内面で反射されて第二
端面２６から出射される。第一端面２５から入射する光
の進行方向には違いがあるので、光の進行方向に応じて
光インテグレータ２３の内面において反射される回数が
異なる。光インテグレータ２３の寸法を適切な値とする
ことにより、第二端面２６から出射される光の二次元的
強度分布を一様な分布にすることができる。光インテグ
レータ２３の第二端面２６から出射した光は導光部２４
により、ライトバルブ１を照明するのに適した断面寸法
の照明光Ｌ_１に変換される。また、導光部２４は、例え
ば、１又は複数枚のレンズ及び照明光の断面寸法を決め
る開口部等を有する。

【００１９】また、図１に示されるように、実施の形態
１の投写装置は、ＴＩＲ（全反射）プリズム３、ＴＩＲ
プリズム４、及びプリズム５を有する。図１に示される
ように、プリズム３、プリズム４、及びプリズム５は、
微小（数マイクロメータ程度）の間隔を挟んで配置され
ている。プリズム３は、導光部２４から出射された照明
光Ｌ_１を面３ａで全反射してライトバルブ１に向ける。
プリズム４は、オン状態のマイクロミラー素子から反射
されたオン状態光Ｌ_２を通過させ、オフ状態のマイクロ
ミラー素子から反射されたオフ状態光Ｌ_３を全反射させ
る面４ａを有する。プリズム４により、オン状態光Ｌ_２
の進行方向とオフ状態光Ｌ_３の進行方向のなす角度が大
きくなる。プリズム５は、オン状態光Ｌ_２の進行方向を
直線状に保つ。

【００２０】また、図１に示されるように、実施の形態
１の投写装置は、投写レンズ６を有する。投写レンズ６
は、プリズム５を通過したオン状態光Ｌ_２をスクリーン
等の被照射面（図示せず）に向けて投写する。

【００２１】また、図１に示されるように、実施の形態
１の投写装置は、光回収光学系７を有する。光回収光学
系７は、オフ状態光Ｌ_３の進行方向を変えて照明光学系
２の光インテグレータ２３の第一端面２５に導くことに
よって、オフ状態光Ｌ_３を照明光Ｌ_１の一部とする。図
１に示されるように、光回収光学系７は、集光レンズ７
１と、光反射部材７２と、リレー光学系７３と、光反射
部材７４と、集光レンズ７５とを有する。光回収光学系
７においては、入射したオフ状態光Ｌ_３を、集光レンズ
７１で集光し、光反射部材７２で進行方向を変え、光を
所定方向に導くためのリレー光学系７３を通過させた
後、光反射部材７４で進行方向を変え、集光レンズ７４
で集光して光インテグレータ２３の端面２５に入射させ
る。光インテグレータ２３に入射したオフ状態光はラン
プ２１及びリフレクタ２２からの光Ｌ_０と混ぜ合わさ
れ、一様な２次元強度分布の光となって光インテグレー
タ２３を出射し、導光部２４により断面寸法を変換され
て、ライトバルブ１の照明光Ｌ _１として使用される。

【００２２】光回収光学系７により回収できる光の量
は、表示画像によって異なる。例えば、画面全体が真っ
白で明るい画像を表示する場合は、オン状態光Ｌ_２が多
いので、光回収光学系７により回収できるオフ状態光Ｌ
_３は少ない。ただし、テレビ放送などにおいて画面全体
が真っ白となることは稀である。通常の画像について一
例を示すと、ＩＳＯ標準画像Ｎ３を表示する場合は、画
素と時間の両者により平均すると約８０％のマイクロミ
ラー素子がオフ状態である。映画などの暗いシーンにお
いては、さらにオフ状態のマイクロミラー素子の割合が
多くなる。実施の形態１の投写装置においては、これら
のオフ状態光Ｌ_３が光回収光学系７によって瞬時に回収
され照明光Ｌ_１の一部となる。強度を増した照明光Ｌ_１
は暗いシーンの中の人物や物体などの画像を一層明るく
表示することを可能とするので、結果として白黒表示の
輝度差が大きくなり、コントラストの高い画像表示が可
能となる。

【００２３】なお、上記説明においては、プリズムを３
個使用した場合について説明したが、プリズムの個数、
形状、配置は、オン状態光Ｌ_２にオフ状態光及びその他
の光（例えば、ライトバルブ１のマイクロミラー素子以
外の部分で反射した不要光）を混入させない機能を持つ
構成であれば、他の構成であってもよい。

【００２４】また、光回収光学系７は、オフ状態光Ｌ_３
の進行方向を変えて照明光Ｌ_１の一部とすることができ
る構成であれば他の構成であってもよい。

【００２５】実施の形態２図５は、本発明の実施の形態２に係る投写装置のプリズ
ム部の構成を示す図である。図５において、図４と同一
又は対応する構成には同じ符号を付す。実施の形態２の
投写装置の構成は、プリズム部の構成を除いて実施の形
態１の投写装置（図１）と同一である。

【００２６】図５に示されるように、実施の形態２のプ
リズム部は、ＴＩＲプリズム３、ＴＩＲプリズム４、Ｔ
ＩＲプリズム５１、及びプリズム５２を有する。図５に
示されるように、プリズム３、プリズム４、プリズム５
１、及びプリズム５２は、微小（数マイクロメータ程
度）の間隔を挟んで配置されている。プリズム３は、導
光部２４から出射された照明光Ｌ_１を面３ａで全反射し
てライトバルブ１に向ける。プリズム４は、オン状態の
マイクロミラー素子から反射されたオン状態光Ｌ _２を通
過させ、オフ状態のマイクロミラー素子から反射された
オフ状態光Ｌ_３を全反射させる面４ａを有する。プリズ
ム５１は、オン状態のマイクロミラー素子から反射され
たオン状態光Ｌ_２を通過させ、ライトバルブ１のマイク
ロミラー素子以外の部分で反射した不要光Ｌ_４を全反射
させる面５１ａを有する。不要光Ｌ _４は光遮蔽板５３で
吸収される。プリズム５２は、オン状態光Ｌ_２の進行方
向を直線状に保つ。プリズム５２を通過したオン状態光
Ｌ_２は投写レンズ６によりスクリーン等の被照射面（図
示せず）に向けて投写される。

【００２７】実施の形態２の投写装置によれば、オン状
態光Ｌ_２に含まれる不要光が低減され、その結果、画像
の白浮きの少ない、画像を投写することができる。

【００２８】なお、実施の形態２において、上記以外の
点は、上記実施の形態１と同じである。

【００２９】実施の形態３図６は、本発明の実施の形態３に係る投写装置の構成を
示す図である。図６において、図１と同一又は対応する
構成には同じ符号を付す。実施の形態３の投写装置の構
成は、プリズム部の構成及び光回収光学系８の構成を除
いて実施の形態１の投写装置（図１）と同じである。

【００３０】図７は、図６のプリズム部の構成を示す図
である。図７に示されるように、実施の形態２のプリズ
ム部は、ＴＩＲプリズム３１、ＴＩＲプリズム４１、及
びプリズム５４を有する。図７に示されるように、プリ
ズム３１、プリズム４１、及びプリズム５４は、微小
（数マイクロメータ程度）の間隔を挟んで配置されてい
る。プリズム３１は、導光部２４から出射された照明光
Ｌ_１を面３１ａで全反射してライトバルブ１に向ける。
プリズム４１は、オン状態のマイクロミラー素子から反
射されたオン状態光Ｌ_２を通過させ、オフ状態のマイク
ロミラー素子から反射されたオフ状態光Ｌ_３を全反射さ
せる面４１ａを有する。プリズム５４は、オン状態のマ
イクロミラー素子から反射されたオン状態光Ｌ_２を通過
させる。プリズム５４を通過したオン状態光Ｌ_２は投写
レンズ６によりスクリーン等の被照射面（図示せず）に
向けて投写される。本発明の実施の形態１におけるプリ
ズム部の構成を表す図２と比較すると、図７のプリズム
部は、オフ状態光Ｌ_３を分離するＴＩＲ面４１ａがライ
トバルブ１の受光面に近いので、図４及び図５のプリズ
ム部に比べ、プリズム部の小型化ができる。また、オフ
状態光Ｌ_３が広がらないうちに光回収光学系８に導くこ
とができるので、光回収光学系８を小型化することがで
きる。

【００３１】オフ状態光Ｌ_３はプリズム４１のＴＩＲ面
４１ａにおいて反射され光回収光学系８に入射する。光
回収光学系８において、オフ状態光Ｌ_３は集光レンズ８
１により集光され、凹面鏡８２により反射され、再度集
光レンズ８１により集光され、プリズム４１を通過して
ライトバルブ１の受光面に戻される。ライトバルブ１に
入射したオフ状態光Ｌ_３は、照明光Ｌ_１と同一の光路を
逆方向に進行し、導光部２４、光インテグレータ２３を
逆方向に進行し、リフレクタ２２により反射され、ラン
プ２１を通過することにより、照明光Ｌ_１として再利用
される。ランプ２１は種々の方式が適用可能であるが、
一例として高圧水銀灯を用いるようにすれば、発光点は
電極間の空間であり、回収したオフ状態光が通過するこ
とができる。

【００３２】図８は、光回収光学系８の光学的特性を説
明するための図である。図６及び図８に示されるよう
に、光回収光学系８は、集光レンズ８１と、凹面鏡８２
とを有する。図８において、ＩＭはライトバルブ１の受
光面のイメージ、Ｄ_１はイメージＩＭから集光レンズ８
１までの実効光路長、Ｆ_１は集光レンズ８１の焦点距
離、Ｆ_２は凹面鏡８２の焦点距離である。焦点距離Ｆ_２
は焦点距離Ｆ_１とほぼ等しい長さである。実際の投写装
置においては、イメージＩＭと集光レンズ８１の間にプ
リズムが配置される。実効光路長Ｄ_１は焦点距離Ｆ_１の
２倍となるよう設定される。イメージＩＭ上の任意の点
から発した光は集光レンズ８１により集光され、凹面鏡
８２上に結像して反射され、再度集光レンズ８１により
集光されて、イメージＩＭ上の点に戻る。このように構
成すれば、オフ状態にあるマイクロミラー素子１１で反
射したオフ状態光Ｌ_３は、同じマイクロミラー素子１１
に戻って来る。光回収光学系８によりオフ状態のマイク
ロミラー素子１１に入射した光は、照明光Ｌ_１の進行方
向とは逆向きに進み、光インテグレータ２３の第二端面
２６に向かう。

【００３３】イメージＩＭはオフ状態のマイクロミラー
素子の配列パターンにより定まるので、投写する画像に
より異なる。暗い画面ではオフ状態のマイクロミラー素
子が多く、イメージＩＭは明るい。逆に明るい画面で
は、オフ状態のマイクロミラー素子が少ないのでイメー
ジＩＭは暗く、このため回収できるオフ状態光は少な
い。通常のテレビジョン画像では、明るい領域と暗い領
域が入り交じった複雑なパターンであるが、画像の特質
として任意の画素の輝度レベルと周辺画素との輝度レベ
ルには相関があることが報告されている。例えば、文献
（宮川、渡辺編著「画像エレクトロニクスの基礎」、コ
ロナ社、５９〜６０頁、（１９７５））による測定例に
おいては、大写しの画像では水平及び垂直方向とも１０
画素以内は明るさの相関関数の値が０．８以上と高い。
従って、暗い画素の近傍には暗い画素が存在する可能性
が高く、このことは、オフ状態のミラー素子の近傍には
オフ状態のミラー素子が存在する可能性が高いことを意
味する。光回収光学系８がオフ状態光をライトバルブ１
の受光面に戻す際には、オフ状態のマイクロミラー素子
の発したオフ状態光は同じマイクロミラー素子に戻すこ
とにより回収の効率を最も高くできるが、少なくとも近
傍のミラー素子に反射させることにより暗い領域のある
画像についてはオフ状態光を回収することができる。

【００３４】なお、実施の形態３において、上記以外の
点は、上記実施の形態１又は２と同じである。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１から９
までの投写装置によれば、第２の方向を向くマイクロミ
ラー素子で反射した照明光であるオフ状態光の進行方向
を変えてライトバルブに照射される照明光の一部とする
光回収手段を備えたので、ランプから出射される光の利
用効率を向上させることができる。

【００３６】また、請求項２から４までの投写装置によ
れば、プリズムにより照明光及びオフ状態光を折り曲げ
るので、装置の小型化が可能になる。

【００３７】また、請求項５及び６の投写装置によれ
ば、プリズムにより不要光を分離するので、オン状態光
に混入する不要光が低減され、投写画像の黒レベルの浮
き上がりのない、コントラストの高い画像を表示でき
る。

【００３８】また、請求項７の投写装置によれば、光回
収手段により光インテグレータの第一端面に回収光を入
射させるので、回収光と光源からの光とが光インテグレ
ータで混合されるので、均一な照明光をライトバルブに
照射できる。

【００３９】また、請求項８及び９の投写装置によれ
ば、光回収手段によりオフ状態光をライトバルブに戻す
ことによって、回収光を照明光に加えるので、装置の小
型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る投写装置の構成
を示す図である。

【図２】オン方向を向くマイクロミラー素子で反射し
た照明光であるオン状態光を示す説明図である。

【図３】オフ方向を向くマイクロミラー素子で反射し
た照明光であるオフ状態光を示す説明図である。

【図４】図１のプリズムの構成を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る投写装置のプリ
ズムの構成を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態３に係る投写装置の構成
を示す図である。

【図７】図６のプリズムの構成を示す図である。

【図８】図６の光回収光学系のレンズとミラーの配置
と焦点距離を示す図である。

【符号の説明】

１ライトバルブ、２照明光学系、３，３１照
明光とオン状態光の分離を行うＴＩＲプリズム、３
ａ，３１ａＴＩＲプリズムの全反射面、４，４１
ＴＩＲプリズム、４ａ，４１ａＴＩＲプリズムの全
反射面、５，５２，５４プリズム、５１ＴＩＲ
プリズム、５１ａＴＩＲプリズムの全反射面、６
投写レンズ、７，８光回収光学系、１１マイ
クロミラー素子、２１ランプ、２２リフレク
タ、２３光インテグレータ、２４導光部、２
５光インテグレータの第一端面、２６光インテグ
レータの第２端面、５３光吸収部材、７１，７
５，８１レンズ、７２，７４光反射部材、８２
ミラー、７３リレー光学系、Ｌ_０ランプ及びリ
フレクタからの光、Ｌ_１ライトバルブに照射される
照明光、Ｌ_２オン状態光、Ｌ_３オフ状態光、
Ｌ_４不要光（オフ状態光以外の不要光）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡森伸二東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5C058 AB06 BA05 EA13 EA14 EA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】規則的に配列された複数のマイクロミラ
ー素子を備えており、前記複数のマイクロミラー素子の
ぞれぞれを選択的に第１の方向又は第２の方向に向ける
ことができるライトバルブと、前記ライトバルブに照明光を照射する照明手段と、前記第１の方向を向くマイクロミラー素子で反射した照
明光であるオン状態光を投写する投写レンズとを有する
投写装置において、前記第２の方向を向くマイクロミラー素子で反射した照
明光であるオフ状態光の進行方向を変えて前記ライトバ
ルブに照射される照明光の一部とする光回収手段を有す
ることを特徴とする投写装置。
【請求項２】前記照明手段からの照射光を反射させて
前記ライトバルブに向ける第１の面を持つ第１の全反射
プリズムを有することを特徴とする請求項１に記載の投
写装置。
【請求項３】前記オン状態光の進行方向と前記オフ状
態光の進行方向のなす角度を大きくするオフ状態光分離
手段を有し、前記投写レンズに入射するオン状態光が前記オフ状態光
分離手段を通過した後のオン状態光であり、前記光回収手段に入射するオフ状態光が前記オフ状態光
分離手段を通過した後のオフ状態光であることを特徴と
する請求項１又は２のいずれかに記載の投写装置。
【請求項４】前記オフ状態光分離手段が、オン状態光
を反射させずオフ状態光を反射させる第２の面を持つ第
２の全反射プリズムを含むことを特徴とする請求項３に
記載の投写装置。
【請求項５】前記オン状態光の進行方向と前記ライト
バルブの前記複数のマイクロミラー素子以外の部分で反
射した照明光である不要光の進行方向とのなす角度を大
きくする不要光分離手段を有することを特徴とする請求
項１から４までのいずれかに記載の投写装置。
【請求項６】前記不要光分離手段が、前記オン状態光
を反射させず前記不要光を反射させる第３の面を持つ第
３の全反射プリズムを含むことを特徴とする請求項５に
記載の投写装置。
【請求項７】前記照明手段が、ランプと、光インテグ
レータとを含み、前記光インテグレータの第１端面に前記ランプからの光
及び前記光回収手段からの光を入射させ、前記光インテグレータの第２端面から出射された光を照
明光として前記ライトバルブに照射することを特徴とす
る請求項１から６までのいずれかに記載の投写装置。
【請求項８】前記照明手段が、ランプと、前記ランプ
からの光を反射するリフレクタとを含み、前記光回収手段が、オフ状態光の進行方向を前記ライト
バルブに向ける光学系を含み、前記光回収手段により前記ライトバルブに向けられたオ
フ状態光が、第２の方向を向く前記マイクロミラー素子
で反射して前記リフレクタに向かい、前記リフレクタで
反射することによって照明光の一部となることを特徴と
する請求項１から６までのいずれかに記載の投写装置。
【請求項９】前記照明手段が、ランプと、前記ランプ
からの光を反射するリフレクタと、光インテグレータと
を含み、前記光インテグレータの第１端面に前記ランプ及び前記
リフレクタからの光を入射させ、前記光インテグレータの第２端面から出射された光を照
明光として前記ライトバルブに照射し、前記光回収手段が、オフ状態光の進行方向を前記ライト
バルブに向ける光学系を含み、前記光回収手段により前記ライトバルブに向けられたオ
フ状態光が、第２の方向を向く前記マイクロミラー素子
で反射して前記光インテグレータの第２端面から入射
し、前記光インテグレータの第１端面から出射して前記
リフレクタに向かい、前記リフレクタで反射して前記光
インテグレータの第１端面に入射することによって照明
光の一部となることを特徴とする請求項１から６までの
いずれかに記載の投写装置。