JP2006026909A - 画像生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回折格子型光変調素子と空間フィルタを用いた画像生成装置において、空間フィルタの過熱を防ぐために充分な熱対策を講じて、画質等を向上させる。
【解決手段】 画像生成装置は、回折格子型の光変調素子９と、該光変調素子を用いて変調された光を受けて信号光と非信号光を分離して特定次数の回折光を信号光として選別するためのシュリーレンフィルタ１１を有する。変調光のうち、非信号光の進行方向を変更してシュリーレンフィルタ１１の過熱を防ぐために光学素子１３を該フィルタに付設し、光学素子１３によって光路変更を受けた光が、シュリーレンフィルタ１１から離れた場所に設けられた放熱手段又は冷却手段６に照射される構成にした。
【選択図】図３

Description

本発明は、回折格子型の光変調素子及び空間フィルタを備えた画像表示装置やプリンタ等の画像生成装置（あるいは画像出力装置）への適用において、空間フィルタの除熱技術に関する。

プロジェクション型ディスプレイ装置等の画像生成装置には、液晶パネルやＤＭＤ（Digital Micromirror Device：テキサス・インスツルメンツ社製）等を用いた空間光変調素子と、投影レンズを含む光学系を備え、二次元画像を前方のスクリーン上に映し出すようにした構成が知られているが、近年では、一次元空間変調型の光変調素子として、米国シリコン・ライト・マシン（ＳＬＭ）社開発のグレーティング・ライト・バルブ（Grating Light Valve、以下、「ＧＬＶ」という。）が注目されている。ＧＬＶ素子は、電圧の印加によって発生するクーロン引力を用いた変調可能なリボン構造を有する回折格子型空間変調器であり、例えば、画像記録装置に適用する場合に、レーザ光源からの光を変調した後、光学素子を用いて記録媒体に照射する構成等が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、ＧＬＶ等を用いた一次元光変調素子によって画像を生成する場合に、例えば、該素子に線状レーザ光が照射されて発生する光成分のうち、０次光を遮光して±１次光のみを透過させる機能をもったシュリーレンフィルタが必要とされる。即ち、ＧＬＶ素子への通電時（ＧＬＶ：ＯＮ）には、シュリーレンフィルタにおいて±１次光のみが透過され、０次光はシュリーレンフィルタで遮断される。そして、ＧＬＶ素子への非通電時（ＧＬＶ：ＯＦＦ）には、全てのリボンの位相が揃うため、±１次光は発生せず、全ての光束、つまり、０次光がシュリーレンフィルタで遮光される。

特開２０００−１３１６２８号公報

上記のようにシュリーレンフィルタは、ＧＬＶ素子にて変調される光のうち、特定次数の回折光を選別するものであり、例えば、プロジェクタ等のディスプレイ装置への適用において、ＧＬＶ素子への非通電時には、全ての光束がシュリーレンフィルタにて遮光されるため、非常に多くの光束をもってシュリーレンフィルタが照射されることになる。

従って、シュリーレンフィルタの加熱に対する冷却手段や放熱手段が必要となるが、従来の構成では、光学系内の空間的な制約により充分な機構等を配置することが困難となっている。また、加熱により、周囲の光学素子を配置するための機構部品に熱膨張等の歪が生じた場合には、これが光学素子の位置ズレ等、精度低下や光学性能の劣化の原因となってしまう。

例えば、特定次数の回折光を信号光として光学系に透過させ、それ以外の光成分、例えば、０次光を光路から外すために反射部材等を該光学系に対して配置する形態において、空間変調素子の配置や設置姿勢が制限を受けたり、あるいは該素子との位置関係によっては反射部材等のための設置スペースを充分に確保できないとった問題や、反射部材等の保持が困難であったり、安定な保持や支持のための機構が複雑化する等の問題がある。

この他、例えば、高出力レーザ光源を使用する場合に、光照射によってシュリーレンフィルタ周辺が加熱されると、その熱ゆらぎに起因して像にゆらぎが生じる。その結果、スクリーン上の表示画像にゆらぎが観察される場合に画質低下をもたらす虞がある。また、シュリーレンフィルタにおいて非信号光に係る光束群を遮光する際に、該フィルタによって光束群に散乱が生じた場合に、生成画像のコントラストが低下してしまうといった問題が生じ得る。

そこで、本発明は、回折格子型光変調素子と空間フィルタを用いた画像生成装置において、空間フィルタの過熱防止のために充分な熱対策を講じて、画質等を向上させることを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するために、回折格子型の光変調素子と、該光変調素子を用いて変調された光を受けて信号光と非信号光を分離して特定次数の回折光を信号光として選別するための空間フィルタとを備え、光変調素子を用いて変調された光のうち、非信号光の進行方向を変更して空間フィルタの過熱を防ぐための光学素子を該空間フィルタに付設し、該光学素子によって光路変更を受けた光が、該空間フィルタから離れた場所に設けられた放熱手段又は冷却手段に照射されるように構成したものである。

従って、本発明では、非信号光の照射による空間フィルタの過熱を防止するために非信号光に対してその進行方向を変更する光学素子を設けており、しかも、光学系内の空間的な制約に関しては該空間フィルタ上に該光学素子を付設することによりその設置場所を確保することができ、また該光学素子の安定保持等に有効である。

本発明は、空間フィルタに係る放熱や冷却の対策却に有効であり、過熱による光学的影響を低減して、画質低下等を防止できる。また、空間フィルタの過熱を防ぐための光学素子を該空間フィルタ上に付設し、空間フィルタから離れた場所に放熱手段や冷却手段を設置することができるので設計自由度が高い。

上記光学素子の設置スペースや光学的な影響を考慮した場合、空間フィルタの入射面側に光学素子を固定する構成形態が好ましく、また、光学素子に反射鏡を用いることが構成の簡単化や低コスト化に好適である。

空間フィルタとしてのシュリーレンフィルタを、オフナーリレー系の副鏡に設けた構成形態においては、該シュリーレンフィルタに付設された反射鏡によって非信号光の進行方向を変更することができ、光学的な構成が簡単であって小型化等に有効である。そして、シュリーレンフィルタをオフナー副鏡の保持部材に取り付け、信号光が該シュリーレンフィルタの開口を通してオフナー副鏡で反射されるようにし、該開口周辺に付設された反射鏡によって非信号光が反射されるように構成すると、シュリーレンフィルタ開口の傍に反射鏡の設置スペースを確保することができる。さらには、該開口周辺に形成された突出部の斜面に平面鏡を固定することによって簡素な構成となり、部品点数やコスト低減等に好適である。

画像表示装置への適用において、例えば、ＧＬＶ素子等の一次元光変調素子を用いるとともに、空間フィルタからの光を受けて画像を生成するための画像出力部が、変調光を走査して二次元像を形成するための光走査手段及び画像を投影するための投射光学系を備えた構成形態において、空間フィルタの加熱に伴う問題を解決するとともに、表示画像のコントラスト低下を防止することができ、その結果、高性能化や画質の向上等を実現することができる。

本発明は、回折格子型光変調素子と空間フィルタを用いた画像生成装置、例えば、投影画像を生成する機構に回折格子型の空間変調デバイスを使用したディスプレイ装置等において、空間フィルタの過熱に起因する画質低下やコントラスト低下等を防止して画像の表示品質を高めることが可能である。

図１は、本発明画像生成装置に係る基本構成例を示したものである。

画像生成装置１は、光源部２と、光変調部３、空間フィルタ５、画像出力部７を備えている。

光源部２には、例えば、レーザ光源等のように、高出力の光源が用いられ、図示しない照明光学系を介して光変調部３への照射が行われる。

光変調部３には回折格子型の光変調素子が使用される。例えば、ディスプレイ装置、特に、プロジェクション型のディスプレイ装置への適用において、マイクロマシン技術を用いて製作されるＧＬＶ素子が知られている。

光変調部３を構成する光変調素子は駆動手段４からの駆動信号によって動作制御が行われる。つまり、画像信号に応じて生成される駆動信号が光変調素子に供給されることによって光源部２からの光が変調され、変調光が後段の空間フィルタ５に送られる。

空間フィルタ５は、光変調素子を用いて変調された光を受けて信号光と非信号光を分離するために設けられている。例えば、変調光成分のうち特定次数の回折光を信号光として選別するためのシュリーレンフィルタが用いられる。

空間フィルタ５から離れた場所には、放熱手段又は冷却手段６が設けられており、該手段は空間フィルタ５の加熱による温度上昇を抑制する目的で設置されている。尚、放熱手段としては、例えば、熱拡散用のビームディフュ−ザが用いられ、また、冷却手段には空冷式又は水冷式の冷却装置が用いられる。

空間フィルタ５で選別された光は、画像出力部７を介して出力され、生成画像が得られる。例えば、プロジェクタ装置の場合、画像出力部７にはガルバノミラー等を用いた光走査手段や、投射光学系等が含まれる。

制御手段８は、光源部２、駆動手段４、画像出力部７等の制御を総括しており、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリ等を用いて構成される。例えば、光源の出力制御や点消灯の制御、駆動信号の補正、光走査制御等が制御手段８の下に行われる。

図２は光変調素子と空間フィルタについての原理的な説明図である。

回折格子型の一次元光変調素子９として、例えば、ＧＬＶ素子を用いることができ、レーザ光源からの光が線状の一次元ビームに整形された上でＧＬＶ素子に照射される。

ＧＬＶ素子はその長軸方向における画素数に相当するリボン群を用いて構成され、例えば、表示画面の１画素（ピクセル）を構成する部分が、３本の可動リボンと３本の固定リボンから成る６本の微小リボン（回折格子／反射部）を有する。ＧＬＶに駆動電圧を印加すると、上記可動リボンが静電気力によって基板側に移動し、リボン群が電圧印加前の単なる反射鏡の状態から反射型回折格子の状態へと変化する。その際、照射されたレーザ光が反射して回折光として出射される。

ＧＬＶを用いて画像を生成するには、上記回折光のうち、０次光を遮光して±１次光のみを透過させるスリット（開口）を有するシュリーレンフィルタが必要となる。

（Ａ）図に示すように、ＧＬＶへの通電時（ＧＬＶ：ＯＮ）には、ＧＬＶを用いて変調された光が、レンズ１０を透過した後、シュリーレンフィルタ１１のスリット１１ａ、１１ａにより選別される。つまり、スリット１１ａ、１１ａを有するシュリーレンフィルタ１１にて±１次光のみが通過した後、レンズ１２による集光後に該レンズの焦点位置に実像を形成する。尚、０次光はスリット１１ａを通過せず、シュリーレンフィルタ１１で遮断される。

また、（Ｂ）図に示すように、ＧＬＶへの非通電時（ＧＬＶ：ＯＦＦ）には、全てのリボンの位相が揃うため、±１次光は発生しない。よって、全ての光束、即ち、０次光がシュリーレンフィルタ１１で遮光されるのみとなる。

このように、ＧＬＶへの非通電時には、全ての光束についてシュリーレンフィルタ１１で遮光されるため、非常に多くの光束群に係るエネルギーをもってシュリーレンフィルタ１１が照射されることとなる。

従って、シュリーレンフィルタ１１は光束群によって加熱されるので、放熱や冷却の対策が必要となる。

図３は、本発明に係る空間フィルタの原理的な説明図である。

図２（Ｂ）との相違点は下記に示す通りである。

・光変調素子９を用いて変調された光のうち、非信号光である０次光の進行方向を変更して空間フィルタ（シュリーレンフィルタ１１）の過熱を防ぐための光学素子１３が該空間フィルタ上に付設されていること。
・上記光学素子１１によって光路変更を受けた光が、空間フィルタから離れた場所に設けられた放熱手段又は冷却手段６に照射されること。

本例では、シュリーレンフィルタ１１において、例えば、０次光の進行方向を、所定の角度（例えば、９０度）に変更するための光学素子１３にミラーを用いており、該ミラーをシュリーレンフィルタ１１の入射面に固定し、スリット１１ａと１１ａとの間に配置するようにした構成を示している。

光学素子１３の配置としては、シュリーレンフィルタ１１への光路途中で０次光の進行方向を変更させる形態も考えられるが、信号光への影響が問題になる。また、例えば、シュリーレンフィルタ１１に０次光の通過穴等を形成した上で該フィルタの背面に光学素子を固定する形態も挙げられるが、実際上の問題として光学素子の配置スペースを確保できないことが多い（例えば、そのような形態が可能である場合には、シュリーレンフィルタ１１の背後に放熱用又は冷却の部材等を設置できるので、敢えて光学素子１３を設置するまでもない。）。シュリーレンフィルタ１１に係る直接的な放熱や冷却が困難であり、また、設置スペース面や光学的な影響等を考慮した場合には、本例のようにフィルタの入射側に光学素子１３を付設し、これから離れた場所で放熱や冷却を行う形態が好ましい。

また、光学素子１３については、反射膜や反射層での境界反射、全反射等を利用した反射手段を用いる構成形態が簡単であり、低コスト化等に好適であるが、本発明の適用においてはこれに限らず、プリズムや各種光学フィルタ等を用いることが可能である（但し、散乱や回折等を利用した素子の使用は、光学的な影響等について充分な配慮が必要である。）。

本例において、光学素子１３によって光路変更を受けた０次光は、放熱手段を構成する熱拡散用部材に照射される。例えば、既知のビームディフュ−ザ等が使用され、自然対流による空冷式が採用される（水冷式等では大掛かりな構成となるため。）。

以上のように、０次光の照射に伴うシュリーレンフィルタ１１の加熱によって温度が過剰に高くならないように防止することができ、しかも、シュリーレンフィルタ自体を冷却する必要がなくなる。また、加熱により、周囲の光学素子を配置するための機構部品等への熱的影響、例えば、熱膨張等による歪が生じることもない。さらには、シュリーレンフィルタ周辺において、加熱に起因する熱ゆらぎの発生を防ぐことができ、例えば、スクリーン上の表示画像にゆらぎが観察されるといった不具合も起きない。

図４乃至図８は、本発明に係る実施の一例を示すものであり、プロジェクションシステムへの適用について例示したものである。

図４は、本発明を、前面投射型（フロントプロジェクションタイプ）の画像表示装置に適用した場合の構成形態について概要を例示したものである。尚、本実施例では、光源からの光束についてその位相を変調するための回折格子状要素が一次元的に配列された構成の空間変調手段（一次元空間変調手段）を用いており、縦一列又は横一列分の画像成分を含む光をシュリーレンフィルタに通した後、二次元像を形成してスクリーン上に画像投影が行われる。

先ず、画像表示装置１４の光学系について説明すると、光源１５からの出射光が、照明光学系１６を経て光変調部１７に到達し、ここで変調された光が色合成部１８、空間フィルタ１９を経て光走査部２０に到達する。

光源１５としては、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色毎に半導体レーザや固体レーザ等を用いたレーザ光源１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂが設けられており、図示しない電源部からの電力供給を受けて各色に応じた波長のレーザビームをそれぞれ出力する。

照明光学系１６は、各レーザ光源から出力されるビームを一次元の線状ビームに変換する役目を有し、ビーム拡大光学系やラインジェネレータ等を用いて構成される。尚、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に応じた光学系１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂがそれぞれに用いられる。

光変調部１７は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応した一次元光変調素子１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを用いて構成され、上記光学系１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂを経て均一化された照明プロファイル（所謂「トップハット」分布）の線状ビームが各素子に照射される。

一次元光変調素子としてＧＬＶ素子が使用され、例えば、１画素を構成する６本のリボン素子、つまり、３本ずつの可動リボンと固定リボンとが１つおきにそれぞれ配置されている場合に、１ライン分の１０８０画素では６４８０本のリボン素子が一次元方向（長軸方向）に沿って配列される。

レーザ光の照射面に対して、画像信号に応じた駆動電圧が印加されることで該電圧に対応する変位量をもって可動リボンが移動し、この状態（所謂ピクセルオン時）では入射光に対する反射型回折格子が構成される（±１次回折光の発生）。また、可動リボンを動かさずに固定リボンとの間で変位量を揃えた状態（所謂ピクセルオフ時）では、±１次回折光が発生しない（入射光に対する正反射のみ）。尚、ＧＬＶ素子を使用する形態では、高速な動作制御であることや、広い帯域幅で高い解像度の画像表示を行う場合に低い動作電圧でもって駆動可能なこと等の特長が得られる。

一次元光変調素子に照射された照明光の反射光や回折光が発生されて、色合成部１８では、変調された各色光が合成された後、空間フィルタ１９に送られる。

空間フィルタ１９には、一次元光変調素子を用いて変調された光のうち、±１次回折光をとり出すためにシュリーレンフィルタが用いられる（画像表示に用いない０次光が遮断される。）。

次段の光走査部２０には、例えば、ガルバノメータが用いられ、一次元像の入射光を受けて二次元中間像を形成する。即ち、一次元像の形成方向を「縦方向」とするとき、該方向は一次元光変調素子の長軸方向に対応しており、該方向に対して直交する「横方向」に沿って光走査を行うことにより二次元中間像が形成される。尚、走査方式については、一方向性スキャン方式と双方向性スキャン方式が挙げられる。前者の方式では、例えば、表示画面の左端縁が走査開始位置とされ、右端縁が走査終了位置とされており、左端縁から光走査が開始されて縦ラインが横方向に沿って走査された後、右端縁に達すると再び左端縁に戻って光走査が繰り返される。また、後者の方式では、表示画面の左端縁及び右端縁が走査開始位置及び走査終了位置とされ、例えば、左端縁から光走査が開始されて、縦ラインが横方向に沿って走査された後、右端縁に達すると、今度は反対方向に向かって光走査が行われ、元の左端縁に達すると左端縁から再び光走査を開始するという動作が繰り返される。

このような光走査によって得られる二次元中間像が光拡散部２１を経た後、投射光学系２２によってスクリーン「ＳＣＮ」上に投影されることで映像が表示される。

尚、光拡散部２１は、スペックルノイズ低減等のために設けられ、また、投射光学系２２は投影レンズを含む二次元投射光学系である。

次に、画像処理系の要部だけを説明する。

図中に「ＶＩＤＥＯ」で示す映像信号は、信号処理部２３を経て駆動部２４に送出される。

信号処理部２３において映像信号は色差信号からＲＧＢの色信号に変換される。そして、γ（ガンマ）特性等の非線形特性が付与されている場合には、逆補正を行うことで線形特性への変換を行った後、照明光源の色再現範囲への対応のための色空間変換処理を行う。

駆動部２４は上記一次元光変調素子を駆動するために設けられており、素子駆動回路（ドライバ）を含み、信号処理部２３からの信号に応じた駆動信号を生成して上記光変調部１７の一次元光変調素子１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂにそれぞれ供給する。

光走査制御部２５は、光走査部２０とともに光走査手段を構成しており、一次元光変調素子を用いて光を変調することにより得られる一次元画像を走査するための制御を行う。つまり、図中に「ＳＹＮＣ」で示す同期信号に従って光走査部２０の動作（ガルバノミラーの回転）を制御する。

尚、本例では、光走査手段の後に投射光学系を配置した構成形態を採っているが、これに限らず投射光学系の後に光走査手段を配置する形態での実施が可能である。

図５は、画像表示装置１４に係る光学系の要部を例示した概略図である。

Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に対応した一次元光変調素子１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂには、図示しない照明光源からの光がそれぞれ照射される。尚、各色レーザ光については、例えば、ラインジェネレータ等によって線状ビームに整形された上で、各素子１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに照射される。

変調されたレーザ光は、色合成ミラー１８ａ、１８ｂを用いて光学的に合成された後、オフナーリレー系２６を介してガルバノスキャナ２７に到達して光走査を受ける。

オフナーリレー系２６は主鏡（凹面鏡）２６ａと副鏡（凸面鏡）２６ｂを用いて構成され、色合成後の光は、先ず、主鏡２６ａで１回目の反射を受けた後で、副鏡２６ｂで反射され、さらに主鏡２６ａで２回目の反射を受けてから、ガルバノスキャナ２７に向けて出射される。副鏡２６ｂには、後述するようにシュリーレンフィルタが設けられている。本形態は光学的な構成が簡単であって小型化等に好適であり、また、収差低減等に有効である。

オフナーリレー系２６からガルバノスキャナ２７に到達する一次元像の形成方向（縦方向）は、図５の紙面に垂直な方向とされ、光走査によって二次元中間像「ｇ２」が形成される。本例では、二次元像の像面湾曲を除去するために、ガルバノスキャナ２７の後に像面湾曲補正光学系２８を配置している。

像面湾曲補正後の二次元中間像ｇ２は投射光学系２２によってスクリーンに拡大投影される。

図６乃至図８は、オフナー副鏡に対して設けられるシュリーレンフィルタの構成例を示したものであり、図６は副鏡の光軸に直交する方向からみた側面図、図７はシュリーレンフィルタの斜視図、図８は機能説明のための側面図である。

本例において、図６に示すように、副鏡２６ｂを取り付けて保持するための保持部材（ホルダー）２９には、開口２９ａが形成されるとともに、副鏡２６ｂの受け入れ用に凹部２９ｂが形成されている。そして、保持部材２９におけるシュリーレンフィルタ３０の取り付け面には、位置決め及び取り付け用のピン２９ｃ、２９ｃ、…が形成されている。

熱膨張係数が小さく熱変形し難い材料（アルミニウムや鉄等の金属材料、セラミック材料、ガラス等）で形成されるシュリーレンフィルタ３０は、その一端がＬ字状に屈曲された形状をもち、その中央には、図６、図７に示すように、矩形状をした開口３０ａが形成されており、その両脇には突出部３０ｂ、３０ｂが一体に形成されている。

一方の突出部３０ｂには斜面３１が形成されるとともに、該斜面には平面鏡３２が接着等により固定されている。この平面鏡３２は前記した光学素子１３に相当する。尚、本例では、平面鏡３２を一方の突出部３０ｂだけに設けているが、必要によっては両方の突出部にそれぞれ設けることも可能である。つまり、開口３０ａの上側と下側とで光量分布に差がある場合においては、その分布と熱量に応じて適宜に判断することができる（例えば、開口３０ａの下側に照射される光量が少なく、熱的な影響が少ないと判断される場合には、開口３０ａの上側だけに平面鏡３２を取り付ければ済む。）。

シュリーレンフィルタ３０には、図７に示すように、保持部材２９の上記ピン２９ｃ、２９ｃ、…に対応した位置に係合孔３０ｃ、３０ｃや係合長孔３０ｄ、３０ｄが形成されている。

図６に示すように、副鏡２６ｂを保持部材２９の凹部２９ｂ内に配置させて、副鏡２６ｂの凸面が開口２９ａから外部に臨む状態とし、副鏡２６ｂの背面を押え部材等で保持する。そして、取り付け面のピン２９ｃ、２９ｃ、…に対してシュリーレンフィルタ３０の係合孔３０ｃや係合長孔３０ｄを挿合させながら、両者の間で位置合わせを行うことによって、シュリーレンフィルタ３０が保持部材２９に取り付けられ、接着や締結等の適宜の手段により固定される。

図８に示すように、主鏡からの信号光（図中の「ＯＮ光」参照）がシュリーレンフィルタ３０の開口３０ａを通して入射され、副鏡２６ｂで反射される。

また、開口３０ａの近辺に付設された平面鏡３２に向けて入射される非信号光（図中の「ＯＦＦ光」参照）は、平面鏡３２で反射された後、図示しない放熱手段や冷却手段に照射されるか、あるいは、低強度の非信号光成分については突出部３０ｂの斜面３１に照射されて遮断される。

例えば、±１次回折光と０次回折光を分離する形態において、±１次回折光を開口３０ａに通過させて副鏡２６ｂで反射させると、反射光は上記主鏡２６ａに向けて進行する。また、０次光については、シュリーレンフィルタ３０に付設された平面鏡３２によって反射させ、その進行方向を変更して別の場所へと光を導く。

このように、シュリーレンフィルタ３０において光束群を遮光せずに、平面鏡３２によって光を偏向させることにより、シュリーレンフィルタ３０によって光束群の散乱が生じることがなく、生成画像のコントラスト低下等も生じない。

また、光束群の遮光については、平面鏡３２で光路を折り曲げた後で実施すれば良いので、熱対策上充分な配置空間を確保し得る場所まで光束群を導いた後、熱拡散用機構又は冷却用機構にて遮光すれば良い。よって、放熱や冷却の設計を自由に行うことができ、実施が容易であってシュリーレンフィルタの構成が簡素化される。

このように、画像を生成する機構にＧＬＶ素子等を用いたディスプレイ等の画像表示装置において、非信号光の進行方向を変更するための光学素子（ミラー等）をシュリーレンフィルタ上に配置することによって、該フィルタの加熱に起因する問題の改善及び画像コントラストの向上を同時に実現することができる。

尚、上記実施例は本発明を実施するに当たって、具体化の一例を示したものであり、従って、該実施例に限らず、平面鏡３２をオフナー副鏡に一体化させた構成形態や、オフナー副鏡の一部に平面鏡３２の機能を持たせるといった、各種形態での実施が可能である。

本発明に係る基本構成例を示す図である。 空間フィルタの機能を示す説明図である。 本発明に係る空間フィルタの説明図である。 図５乃至図８とともに、本発明を適用した実施例を示すものであり、本図は装置構成の概要を示す図である。 光学系の要部構成を示す図である。 オフナー副鏡とシュリーレンフィルタの構成例を示す図である。 シュリーレンフィルタの構成例を示す斜視図である。 オフナー副鏡の保持部材にシュリーレンフィルタを取り付けた状態を示す説明図である。

符号の説明

１…画像生成装置、５…空間フィルタ、６…放熱手段又は冷却手段、７…画像出力部、９…光変調素子、１１…シュリーレンフィルタ、１３…光学素子、１５…光源、１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ…一次元光変調素子、２０、２５…光走査手段、２２…投射光学系、２６…オフナーリレー系、２６ｂ…副鏡、２９…保持部材、３０…シュリーレンフィルタ、３０ａ…開口、３０ｂ…突出部、３１…斜面、３２…平面鏡

Claims (7)

1. 光源と、回折格子型の光変調素子と、該光変調素子を用いて変調された光を受けて信号光と非信号光を分離するための空間フィルタとを備えた画像生成装置において、
   上記光変調素子を用いて変調された光のうち、非信号光の進行方向を変更して上記空間フィルタの過熱を防ぐための光学素子を該空間フィルタに付設し、該光学素子によって光路変更を受けた光が、該空間フィルタから離れた場所に設けられた放熱手段又は冷却手段に照射される
   ことを特徴とする画像生成装置。
2. 請求項１に記載した画像生成装置において、
   上記光学素子が、上記空間フィルタの入射面に固定されている
   ことを特徴とする画像生成装置。
3. 請求項１に記載した画像生成装置において、
   上記光学素子に反射鏡を用いた
   ことを特徴とする画像生成装置。
4. 請求項３に記載した画像生成装置において、
   上記空間フィルタとしてのシュリーレンフィルタが、オフナーリレー系を構成する副鏡に対して設けられており、
   上記シュリーレンフィルタに付設された上記反射鏡によって非信号光が反射されることにより、その進行方向が変更されて上記放熱手段又は冷却手段に向かう
   ことを特徴とする画像生成装置。
5. 請求項４に記載した画像生成装置において、
   上記シュリーレンフィルタが上記副鏡の保持部材に取り付けられるとともに、上記信号光が該シュリーレンフィルタの開口を通して上記副鏡で反射され、該開口周辺に付設された上記反射鏡によって上記非信号光が反射される
   ことを特徴とする画像生成装置。
6. 請求項５に記載した画像生成装置において、
   上記シュリーレンフィルタの開口周辺に形成された突出部の斜面に平面鏡を固定した
   ことを特徴とする画像生成装置。
7. 請求項１に記載した画像生成装置において、
   上記光変調素子として一次元光変調素子を用いるとともに、
   上記空間フィルタからの光を受けて画像を生成するための画像出力部が、上記一次元光変調素子を用いて変調された光を走査して二次元像を形成するための光走査手段と、画像を投影するための投射光学系とを備えている
   ことを特徴とする画像生成装置。

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