JP2006119254A - 光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置 - Google Patents

光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006119254A
JP2006119254A JP2004305375A JP2004305375A JP2006119254A JP 2006119254 A JP2006119254 A JP 2006119254A JP 2004305375 A JP2004305375 A JP 2004305375A JP 2004305375 A JP2004305375 A JP 2004305375A JP 2006119254 A JP2006119254 A JP 2006119254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
deflection
color
incident
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004305375A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4688130B2 (ja
Inventor
Takeshi Nanjo
健 南條
Akihiro Yamakage
明広 山影
Masaaki Ishiyama
政秋 石山
Seiichi Kato
静一 加藤
Koichi Otaka
剛一 大高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Optical Industries Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Optical Industries Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Optical Industries Co Ltd, Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Optical Industries Co Ltd
Priority to JP2004305375A priority Critical patent/JP4688130B2/ja
Priority to US11/252,815 priority patent/US7345823B2/en
Priority to CNB2005100034901A priority patent/CN100376919C/zh
Publication of JP2006119254A publication Critical patent/JP2006119254A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4688130B2 publication Critical patent/JP4688130B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0841Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting element being moved or deformed by electrostatic means

Abstract

【課題】カラーホイールを用いた場合に顕著に見られるカラーフリッカーを大幅に抑制する。
【解決手段】光束C1が光偏向アレー703に入射し、アレーを構成する各光偏向装置が色C1の色情報を有する場合には、C1に対してON動作を行い、色C1の色情報を持たない場合には、C1に対してOFF動作を行う。C1と異なる色の光束C2も入射し、色C2の色情報を有する場合には、C2に対してON動作を行い、色C2の色情報を持たない場合には、C2に対してOFF動作を行う。ON動作により色情報に応じた反射光C1、C2(ON光)が投射レンズ704によってスクリーン上に投射され、画像が結像する。OFF光は光吸収板705で吸収される。
【選択図】図1

Description

本発明は、入射光に対する出射光の方向を変えることのできる光偏向装置を、複数2次元にアレー状に並べた光偏向アレーを用いた光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置に関し、投射光学システムを応用した機器、例えば投射プロジェクターやリアプロジェクションテレビ等の映像装置に好適な技術に関する。
従来、入射光を複数の所定方向へ偏向する光偏向装置と、複数の光偏向装置を1次元または2次元アレー状に並べた光偏向アレー、さらに、そのような光偏向アレーを用いた画像投影表示装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
上記した光偏向装置としては、1つの軸を中心に2方向に光偏向可能な光偏向装置、2軸あるいはそれ以上の多軸を中心に、多方向に偏向可能な光偏向装置等がある。
ところで、上記した光偏向アレーは画像投影表示装置の光学システムとして用いられるが、画像投影表示装置が単色表示であれば、1軸の光偏向装置を用いた光偏向アレーで構成できる。しかし、カラー画像を表示するためには、3原色の合成が必要である。そこで、上記特許文献1の光学システムでは、3原色の色フィルタにより構成されるカラーホイールを白色光源と光偏向装置との光路に置いて回転させ、入射光の色を高速に切り換えることによりカラー表示を行っている。
図9は、従来のカラー画像投影表示装置100を示す(従来技術1)。図9において、101は白色光源、102は回転円板状のカラーホイール、103はロットレンズ、104は1軸2方向偏向の光偏向アレー、105は投射レンズ、106は光吸収板、107はスクリーンをそれぞれ示す。
白色光源101から出た光束は、時間順次で切り替わるカラーホイール102の内のどれかのフィルタ、たとえば赤フィルタを通ったとする。光束は赤色光(R)となってロッドレンズ103を通過する。光束はロッドレンズ103でほぼ平行光にされ、光偏向アレー104の個々の光偏向装置に入射する。このとき、光偏向アレー104の個々の光偏向装置には赤画像に対応する色情報が入力され、色情報有りの場合には入射した赤色光(R)が投射レンズ105に導かれ、色情報なしの場合には光吸収板106へ導かれる。この偏向方向の切り替えはミラーである部材が変位することにより行なわれる。以後、色情報有りの場合に光束が投射レンズ105に導かれる動作をON動作、色情報無しの場合に光束が光吸収板106に導かれる動作をOFF動作と呼ぶことにする。
ON動作で、光偏向アレー104上に示された画像が投射レンズ105に出射し、スクリーン107上に結像する。OFF動作では投射レンズ105には入らない方向に出射し、光吸収板106によって吸収され、スクリーン107には到達しないように構成される。3色が時間順次にスクリーン上に高速で投射されると、人間の目で見たとき、残像により色分解された画像が個別には見えず、カラー画像として合成された像が見える。
また、カラーホイールを使用せずに、1個の光偏向装置だけでカラー画像を表示する光学システムも提案されている(例えば、特許文献2を参照)。上記光学システムを用いた画像投影表示装置(従来技術2)は、2軸偏向の光偏向装置を用いて、1個の入射光束を3原色用の3方向とオフ(黒)情報のための1方向の計4方向に振り分け、その後、3原色用の3方向の反射光を合成してスクリーン上へ結像させる。
図10(a)は、従来技術2における光学系を説明する図(側面図)であり、図10(b)は、光源からの光束の様子を示す図(部分斜視図)である。図10において、10は光偏向アレー、11は第1のフィールドレンズ、12は投射レンズ、13は第2のフィールドレンズ、14は画像表示部(スクリーン)、15は光源、16は光束整形レンズ、17は平面反射鏡、Lは光束、Oは光学系全体の光軸をそれぞれ示す。また、R、G、B、offは他の符号に添えて三原色(赤、緑、青)の色情報、およびオフ情報に関係する構成要素である。なお、図10(a)では図の錯綜を避けるため、光偏向アレーに平行光束を入射させる光源系が省略され、また、図10(b)では第1フィールドレンズの面11aまでの光束が示され、透過後の光束が省略されている。
入射光束は、図10(b)に示す光源15から、通常コンデンサレンズと呼ばれる光束整形レンズ16により平行光束Lとなって、平面反射鏡17により向きを変えて、光偏向アレーの面に垂直に設定された光軸Oに沿って入射する。なお、光束Lの断面が光偏向アレーの有効部分の形状とほぼ同じでやや大きめになるよう、遮光マスク16aで光束の形状が整えられている。
光偏向アレー10に入射した光束Lは、色情報に応じて偏向され、任意の時間、反射光は光束LRとなる。光束LRは第1のフィールドレンズ11の面11aに入射すると、その中心光が光軸Oに平行になるような屈折を受け出射される。さらに光束LRは、第1のフィールドレンズ11に近接して置かれ、その光軸が光偏向アレー10の面に対する法線に平行な投射レンズ12Rを透過して結像作用を受け、第1のフィールドレンズ11とほぼ同じ大きさの第2のフィールドレンズ13に入射する。第2のフィールドレンズによって、光束LRはその中心光が画像表示部14の表示中心14aに向うように屈折され、画像表示部14で結像する。なお、光束LRが色情報を担っているとしても、白色光源から出た光をそのまま使う限りカラー画像にはならないので、従来技術2ではカラーフィルタFRを第1フィールドレンズの入射面11aに設置してある。
次の任意の時間、光偏向アレーは次の色情報により偏向されて例えば光束LGとなる。光束LGはその中心光が、図10(a)では光軸Oに一致しているように見えるが、図10(b)の斜視図から分かるように、平面図的には前記LRと同じように光軸Oから離れている。したがって、以後の光束LGが光学系から受ける作用も側面図と平面図の違い以外は光束LRと全く同様である。よって、光束LGは画像表示部の表示中心14aに光束の中心が合わせられて結像表示される。
さらに、次の所定の時間において光束LBが生成され、上記と同様に、画像表示部の表示中心14aに光束中心が一致して重ね合わされる。以上の説明では、光束LR、LG、LBが色情報を担った光束である場合を示したが、色情報はここでは色が有り、無しの2値情報として入力される。したがって、上記光束には、色が有りのときの偏向方向によって得られた光線のみが含まれている。色が無しの情報、すなわちオフ情報のときは、光偏向装置の偏向方向は図10(b)の光束Loffの方向とする。しかも、オフ情報の偏向方向は3原色とも共通とする。光束Loffは、画像表示にとっては不要な光束であるから、他の有効な光束に影響を与えない位置、例えば第1フィールドレンズ11の入射面11aの面上において、図示しない遮光部材によって遮光される。 ところで、画像表示部に画像蓄積作用が無い限り、光束LGによる画像が表示されたときは、光束LRによる画像は消えている。同様に、光束LBによる画像が表示されたときは、光束LGによる画像は既に消えている。すなわち、3色の画像が時間順次に表示されるだけなので、どの瞬間をとってもフルカラーの画像は存在しない。しかし、このような画像も、切換周期が十分短ければ人間の目で見る限り、残像現象によりフルカラーとして観察される。
特許文献2には、カラーホイールを使用せずに、1個の光偏向装置だけでカラー画像を表示する、他の光学システムを用いた画像投影表示装置(従来技術3)も開示されている。
従来技術3は、2軸偏向の光偏向装置を用い、図10とは逆にR、G、Bの各色の3方向の入射光束を投射レンズへ導かれる1方向とオフ(黒)情報のための3方向の計4方向に振り分け、投射レンズに導かれた1方向の反射光がスクリーン上へ結像させることを特徴としている。
図11(a)は、従来技術3を説明するための光源系の一部の斜視図であり、図11(b)はその側面図である。図11において、符号r、g、bは先のR、G、Bと同様、符号に添えて3色に個別に関連するものを示す。従来技術3では3原色の色別に対応して3個の独立した光源を用いる。図11(a)は煩雑さを避けるため、3個の光源の内、1個(15G)のみを示してある。
図10(b)における光束LGが第1フィールドレンズ11aに入射する位置とほぼ同じ位置に、図11(b)では集光レンズ16Gを置いて、光源15Gは、発散光束が集光レンズ16Gによって上記光束LGを逆行させる形で照明光束LG’を形成するよう配置する。照明光束LG’は3原色の緑の単色光である。光源自体が緑色を発色してもよいし、白色光源に緑色のカラーフィルタをかけてもよい。
このような構成で、光偏向アレーの各光偏向装置が図10(b)において光束LGを形成する方向に偏向したのと同じ方向に偏向した場合、図11(a)において照明光束LG’は光偏向アレー10の面に垂直な方向に光束L’として偏向される。図11(b)の側面図では、照明光束LG’と光束L’とが重なるため、光源15Gは省略してあるが、光源15R、照明光束LR’と光束L’が同様の関係にある。光束L’は投射レンズ12の開口12aに入射し、その出射光は、光束の中心を通る光線が画像表示部14の表示中心14aに一致するように、画像表示部14の面上に結像して、光偏向アレー10に示された緑の色情報を有する画像が表示される。同様に、3原色の他の単色、すなわち、赤、青に関しても全く同様な構成にすると、それぞれの単色の照明光束LR’、LB’は、光偏向アレー10によって対応する色情報を担った光束がいずれも光束L’に一致する。したがって、画像表示部14には誤差の心配が全くなく、3色の画像が一致して重ね合わせられる。光偏向アレー10の偏向方向がすべて赤の色情報対応の方向に向いていたとすると、照明光束LR’は光束L’の方向に偏向されるが、照明光束LG’、LB’はそれぞれ全く別の方向に偏向される。
照明光束LG’について説明する。光偏向装置の偏向面は平面鏡である。各光偏向装置の平面鏡はその法線Nの方向が入射光束と出射光束のなす内角を2等分する方向に向いており、平面鏡は光線を法線に関して対称な方向に反射する。したがって、上記条件のときは、照明光束LG’は図11(a)のLG’rで示したように、後述の法線Nrに関し対称な反射光束となる。図11(a)では、作図の角度関係で光束LG’rは光束L’と見かけ上重なっているが、両者は光偏向アレー10からの出射方向が異なっている。光偏向アレーは光偏向装置の集合体であるから、個別の法線は表示しきれないので、代表的に光偏向アレーの中心に1本だけNrを示す。以下も同様である。光偏向アレー10の偏向方向がすべて青の色情報対応の方向に向いていたとすると、上記と同様な理由で、照明光束LG’は図11(a)のLG’bで示したように、法線Nbに関し対称な反射光束となる。これらの、画像表示にとって無効な光束は投射レンズに入射することがなく、いわゆる迷光となるので、光吸収板等により吸収されるよう工夫すればよい。各色情報を表示する際、オフ情報が入った光偏向装置は、図10(b)において光束Loffを形成したときと同じ方向に偏向面を傾ける。このとき、光偏向装置の平面鏡の法線はNoffの方向に向いているので、照明光束LG’はその光偏向装置によって、光束LG’offとなり、投射レンズには入らないため、この光偏向装置に対応する画素は黒表示となる。以上、照明光束LG’について説明したが、他の照明光束についても、図11(b)のLR’b以外は図示しないが事情は全く同じである。なお、図11(a)にも示したように、LG’bとLR’offは実質同じ光束位置に重なる。よって、各単色光源は、互いに他の色に干渉しないので、他の色情報が表示されるときでも、照明し続けることができる。
次に、上記した特許文献1、2に記載されている2軸の光偏向が可能な光偏向装置の代表例を説明する。図12は、光偏向装置の構成である。
図12(a)は、光偏向装置の上面図(但し、支点部材403、電極405a〜405dを透過して図示)であり、図12(b)はその断面図(B−B’線上)である。なお、図12に示す光偏向装置は、光偏向アレーとして2次元に配置した光偏向装置群の中の1個の光偏向装置に注目して図示している。
上記光偏向装置は、光反射領域を有する部材が静電引力によって変位することにより、光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置であり、基板401と、複数の規制部材402と、支点部材403と、板状部材404と、複数の電極405を有し、複数の規制部材402はそれぞれ上部にストッパを有し、基板401の複数の端部にそれぞれ設けられ、支点部材403は頂部を有して基板401の上面に設けられ、板状部材404は固定端を持たず、上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、基板401と支点部材403とストッパの間の空間内で可動的に配置され、複数の電極405は基板上にそれぞれ設けられ、板状部材404の導電体層とほぼ対向している構成を有する。
上記偏向装置は、以下の利点を有している。すなわち、
・支点部材と基板と板状部材の接触で傾斜角が決定されるので、ミラーの偏向角の制御が容易かつ安定である。
・支点部材を中心として対向する電極に異なる電位を印加することにより高速に薄膜の板状部材を反転するので、応答速度が速くできる。
・板状部材が固定端を有していないので、捻り変形などの変形を伴わず長期的な劣化が少なく低電圧で駆動できる。
・半導体プロセスにより微細で軽量な板状部材を形成できるので、ストッパとの衝突による衝撃が少なく、長期的な劣化が少ない。
・規制部材や板状部材や光反射領域の構成を任意に決めることにより、反射光のON/OFF比(画像機器におけるS/N比、映像機器におけるコントラスト比)を向上できる。
・半導体プロセス及び装置を使用できるので、低コストで微細化と集積化が可能である。
・支点部材を中心として複数の電極を配置することにより、1軸2次元の光偏向、2軸3次元の光偏向が可能である。
次に、上記した光偏向装置の駆動方法の一例を、図13、図14を用いて説明する。この駆動方法は、板状部材404が電気的に浮いている場合の駆動方法(光偏向方法)である。
図13は、図12に示す板状部材が傾斜した様子を示し、図13(a)は、OFF動作時のA−A’断面図とC−C’断面図を示し、図13(b)は、ON動作時のA−A’断面図とC−C’断面図を示す。
図13において、電極405a〜405dに印加する電位を切り替えることにより、光偏向動作が行われる。また、図13(a),(b)には、電極405a〜405dに印加された電位により発生する静電引力(黒矢印)が図示されている。図14は、各電極に印加する電位のタイミングチャートを示す。
以下、図13、図14を参照して、光偏向装置の駆動方法と、板状部材404の傾斜変位動作(すなわち光偏向動作)を説明する。まず、図14のOFF動作では、電極405aに高電位aを印加し、電極405bに低電位cを印加し、電極405c、電極405dに中間の電位bを印加する。そうすると、導電体層を有しかつ電極群405と対向している電気的に浮いている板状部材404は簡易的なクローズ回路の計算から容易に類推されるように中間の電位bと等しくなる。
これにより、ON側の電極405c,405dに対して静電引力を生じず、OFF側の電極405a,405bに対して図13(a)に示すように静電引力が発生し、板状部材404がOFF側に傾斜変位する。この動作は一連の光偏向動作のOFF動作だけでなく、光偏向動作の初期に行うリセット動作であっても良い。 図14のON動作では、電極405cに高電位aを印加し、電極405dに低電位cを印加し、電極405a、電極405bに中間の電位bを印加する。そうすると、導電体層を有しかつ電極群405と対向している電気的に浮いている板状部材404は同様に簡易的なクローズ回路の計算から容易に類推されるように中間の電位bと等しくなる。これにより、OFF側の電極405a,405bに対して静電引力を生じず、ON側の電極405c,405dに対して図13(b)に示すように静電引力が発生し、板状部材404がON側に傾斜変位する。
なお、光偏向装置の板状部材404は、図12では単層で図示しているが、単層に限定されず、特許文献1、2では2層構造を有するものもある。
また、図13、図14では、電極405a,405b側をOFF、電極405c,405d側をON方向とする、1軸2次元の光偏向動作を説明したが、支点部材403が光偏向装置の中央に円錐形状で配置されているので、電極405a〜405dに印加する電圧を任意に変えることにより、電極405a,405c側、および電極405b,405d側にも傾斜することが出来る。すなわち2軸3次元の光偏向が可能である。
また、図12〜図14の光偏向装置は、電気的に浮いている板状部材を変位させる構造、駆動方法であるが、板状部材を支点部材に接触導通させ、板状部材に電気的に電位を付与する構造、駆動方法を採る光偏向装置でもよい。つまり、本発明は2軸3次元の光偏向が可能な光偏向装置であれば、何れの構造であっても良い。
上記した光偏向装置に、任意の方向から光反射領域を有する板状部材に光を照射すると、板状部材の傾斜方向に応じて光の反射方向が4方向に偏向される。さらに、基板面(アレー面)に対して垂直方向から光を入射させれば、反射光は入射光を中心とした対称な4方向に反射する。光偏向アレーは、上記した光偏向装置を縦横に密接して並べたものであり、縦横に配列する数は、画像表示に必要な縦横の画素数に応じて決める。
特開2004−78136号公報 特開2004−138881号公報
上記した従来技術1の画像投影表示装置は、1軸偏向の光偏向アレー、白色光源、カラーホイールがそれぞれ1個、その他、光学レンズの構成により、光学システムが構成されている。そして、従来技術1では、白色光源からの光がカラーホイールを用いてR、G、Bの3原色に順次切り替えて光偏向アレーに導かれるため、各色の色情報を表示する時間が3分割されることになる。このため、1フレーム時間における光利用効率が低下する。
また、高速でカラーホイールが回転するので騒音が発生し、高速で回転するカラーホイールに同期して光偏向アレーを構成する各光偏向装置を動作させなければならないので、画像データの処理も複雑になる。
さらに、カラーホイールを構成する色フィルタの境目では混色の危険があるため、光偏向装置の動作を禁止しければならず、1フレーム時間を全て使った表示ができず、また、カラーホイールを用いることによりコストが増大する。
上記した従来技術1は、これらの問題に加えて、一般的に、カラーフリッカーやカラーブレーキングと呼ばれる問題がある。カラーフリッカーとは、人間がスクリーン上に映った画像を見るとき、虹のような光が瞬間見える現象をいい、目に疲労感を与える原因となる。これは、カラーホイールを用いて順次色を投射する光学システム特有の問題である。
すなわち、スクリーン上にはR、G、Bの3原色が順次表示され、残像現象で色が合成されるが、色の合成には個人差があり、またスクリーンの端から端へ視線を動かした時やまばたきした時など、うまく色を合成できなくなる場合に、カラーフリッカーが見られることになる。カラーフリッカーは、カラーホイールを用いて色の切り替えを行なう光学システムの主要な課題である。
カラーフリッカー対策として、カラーホイールの色の切り替えを高速に行うことが挙げられる。例えば、フレームレートが60Hzで画像を表示させた場合、1フレーム時間は16.7ミリ秒である。これをR、G、B3原色で等分割すると、各色5.56ミリ秒の表示時間となる。カラーフリッカー対策として、カラーホイールをR、G、B、R、G、Bの6分割とし、カラーホイールの回転速度を3倍にすることにより、各色が1回表示する時間が0.93ミリ秒に短縮される(実際には1フレーム時間あたり6回繰り返させるので積算時間は5.56ミリ秒と見なせる)。しかし、この高速な色の切り替えによりカラーフリッカーが若干低減されるものの、いまだ充分とはいえない。
従来技術2の画像投影表示装置は、2軸偏向の光偏向アレー、白色光源がそれぞれ1個、色フィルタが3個(R、G、B)、その他、光学レンズの構成により、光学システムが構成されている。従来技術2では、2軸偏向の光偏向アレーに1方向から白色光が入射し、R、G、B、OFFの4方向へ反射して、各R、G、B方向への出射光は色フィルタを通過することにより各色光となり、フィールドレンズ/投射レンズ/フィールドレンズの組合せにより色合成され、スクリーン上に表示される。
しかし、従来技術2では、R、G、Bの3方向に広がった各色光をフィールドレンズで受けるため、フィールドレンズ/投射レンズ/フィールドレンズの組合せが大きくなり、また、光偏向アレーから出射した各色光を色合成するための光路長が長くなるので、光学システムも大きくなる。
従来技術3の画像投影表示装置は、2軸偏向の光偏向アレーが1個、各色に対応する光源が計3個、その他、光学レンズの構成により、光学システムが構成されている。従来技術3では2軸偏向の光偏向アレーに3方向からR、G、Bの各色光が入射し、ON(R、G、B共通)、OFF(R)、OFF(G)、OFF(B)の4方向へ反射して、ON(R、G、B共通)光が投射レンズに導かれスクリーン上に表示される。ON(R、G、B共通)光は共通の光路を通るので自然に色合成される。しかし、従来技術3では、3個の光源が必要であるので、コストが高い。
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、光反射領域を有する部材が変位することにより光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置を複数2次元アレー状に並べた光偏向アレーを有し、光偏向アレーを照明する光源を有し、光偏向アレーからの反射光を色情報に応じて投射する投射レンズを有する光学システムにおいて、カラーホイールを用いた場合に顕著に見られるカラーフリッカーを大幅に抑制できる光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置を提供することにある。
本発明は、光反射領域を有する部材が変位することにより該光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置を複数2次元アレー状に並べた光偏向アレーを有し、該光偏向アレーを照明する光源を有し、該光偏向アレーからの反射光を色情報に応じて投射する投射レンズを有する光学システムにおいて、2軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーを少なくとも1個以上有し、かつ該光偏向装置は各偏向軸に対応する2方向から入射光を有し、かつ該2方向の入射光は互いに異なる色を有し、かつ色情報に応じて該2方向の入射光が反射してそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれることを最も主要な特徴とする。
本発明は、2軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーを少なくとも1個以上有し、かつ光偏向装置は各偏向軸に対応する2方向から入射光を有し、かつ2方向の入射光は互いに異なる色を有し、かつ色情報に応じて2方向の入射光が反射してそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれるので、偏向軸を切り替えることにより異なる色の表示が可能となり、かつ観察者の残像現象を利用した色合成が可能となる(2色間の合成の範囲ではあるが)。また、各光偏向装置を個別に軸を変えて光偏向することにより、各光偏向装置ごとに異なる色を表示することができる。また、偏向軸の切替が板状部材の変位により行なわれるので、従来のカラーホイールの回転による色切替に比べ高速な(2〜3桁)色切替が可能となり、カラーフリッカーを大幅に抑制した光学システムを提供することができる。
本発明は、2軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーの投射レンズに導かれる反射光方向が、2方向の入射光に対応する反射光ともに光偏向アレー面に対して垂直方向であるので、同一方向の反射光は色合成のためのプリズムやレンズが不要となり、小型で安価な光学システムを提供できる。
本発明は、光偏向アレーが2個で構成され、かつ2個の光偏向アレーがともに、2軸方向に光偏向しかつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有しかつ色情報に応じて2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ2個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有するので、4色の色を合成して色表現が可能であり、より高精彩なカラー画像を表示できる光学システムを提供できる。また、カラーホイールの場合の色切替は少なくとも3色以上の切替であるのに対し、本発明では各光偏向アレーにおける色切替が2色であるので、1フレーム時間における各色の表示時間が少なくとも1.5倍以上長くなり、これにより輝度が高くなり、階調表現を増加できる。また、カラーホイールを用いず光学システムを構成できるので、カラーホイールを用いることによる上記した問題を解決できる。
本発明は、光偏向アレーが2個で構成され、かつ一方の光偏向アレーが2軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有しかつ色情報に応じて2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつもう一方の光偏向アレーが1軸方向に光偏向しかつ1方向から入射光が入射しかつ色情報に応じて1方向の入射光が任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ2個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有するので、3色の色を合成して色表現が可能であり、カラー画像を表示できる光学システムを提供できる。また、カラーホイールの場合の色切替は少なくとも3色以上の切替であるのに対し、本発明では2軸偏向の光偏向アレーにおける色切替は2色で、1軸偏向の光偏向アレーでは1色を表示し切替しないので、1フレーム時間における各色の表示時間は前記2色では少なくとも1.5倍以上長くなり、色切替しない1色では3倍以上長くなり、これにより、より輝度が高くなる。また、カラーホイールを用いず光学システムを構成できるので、カラーホイールを用いることによる上記した問題を解決できる。
本発明は、色情報に応じて2個の光偏向アレーから反射された反射光を光合成し、1個の投射レンズに導いているので、3色または4色のカラー表示が可能となる。
本発明は、光偏向アレーが1個で構成され、かつ光偏向アレーが2軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有し、かつ色情報に応じて2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ光偏向装置に入射する2方向の入射光の内少なくとも1方向の入射光がさらに任意の時間または周期で異なる色の入射光に切り替わり、かつ1個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有しているので、3色以上のカラー表示が可能であり、また色合成のためのプリズムやレンズが不要な光学システムを提供できる。これにより、小型でかつ安価な光学システムが提供できる。
本発明は、少なくとも1個の光偏向アレーを構成する、2軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有しかつ色情報に応じて2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群の、略隣接する光偏向装置どうしが任意の時間において異なる偏向軸の、すなわち異なる色の入射光を投射レンズに導いているので、投影スクリーン上で任意の瞬間に全画面を1色だけの表示とすることがなく、これによりカラーフリッカーを大幅に抑制できる。
本発明は、少なくとも1個の光偏向アレーを構成する、2軸方向に光偏向しかつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有し、かつ色情報に応じて2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群の、2軸間での光偏向の切り替えを1フレーム表示時間において複数回行っているので、各色の積算の表示時間を変えずに各色が1回あたり表示する時間を大幅に短縮することができ、これによりカラーフリッカーを大幅に抑制できる。
本発明の光偏向装置が、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材と、複数の電極を有し、複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有して基板上の複数の端部にそれぞれ設けられ、支点部材は頂部を有して基板の上面に設けられ、板状部材は固定端を持たず、上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、基板と支点部材とストッパの間の空間内で可動的に配置され、複数の電極は基板上にそれぞれ設けられ、板状部材の導電体層とほぼ対向しているので、光偏向角の制御が容易かつ安定で、高速な光偏向が可能で、長期的な劣化が少なく、低電圧で駆動でき、コントラスト比を向上でき、光偏向アレーとして小型で高集積化でき、容易に2軸偏向が可能である。
本発明では、大幅にカラーフリッカーを抑制し、色再現性に優れた画像投影表示装置を提供できる。
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。
実施例1:
図1は、本発明の実施例1に係る光学システムを示す。図1において、701は光源、Lは光源から発せられた光束、702は光学レンズとミラーの組合せ、703は2軸方向に光偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレー、704は投射レンズ、705は光吸収板である。
図2(a)は、図1の光学システムにおける光偏向アレー703を光偏向アレー面の法線方向の上方から眺めた上面図、図2(b)は、光偏向アレー703のA−A’断面図、図2(c)は、光偏向アレー703のB−B’断面図である。図2(d)は、光偏向アレーの任意のD点に配置された光偏向装置706の概略配置図である。
図1、2において、C1は任意の色の入射光束、C1(ON)は該色のON動作時の投射レンズ704に導かれる反射光束(以下、ON光)、C1(OFF)はOFF動作時の投射レンズ704から外れて光吸収板705に導かれる反射光束(以下、OFF光)を示す。C2はC1と異なる任意の色の入射光束、C2(ON)は該色のON光、C2(OFF)はOFF光を示す。
C1、C2は、例えば三原色(赤、緑、青)の何れかであり、あるいは波長を変えた別の色である。光束C1、C2は黒矢印で図示したが、実際は光偏向アレー面全面に照射される幅を持った光線である。光源701は例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプなどの白色光源とする。光学レンズとミラーの組合せ702は、波線で省略表示した(図の錯綜を避けるため)。702の組合せとしては、例えば赤外光をカットするIRカットミラーやIRカットフィルター、光源光を平行光に変えるためのインテグレータレンズやロッドレンズ、白色光源を目的の色に分離するダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム、各色の光偏向アレーへの照射方向を変えるための全反射ミラーやTIRプリズムなどである。702の役割は主に光源光Lを任意の色の光束C1、C2に分離し、方向を変えて光偏向アレーに照射させることにあり、上記した組合せで容易に目的を達することが出来る。
光偏向アレー703は、2軸方向に光偏向する光偏向装置706が2次元に複数個配置されて構成され、個々の光偏向装置706が独立して2軸を選択して各色の色情報に応じてON動作/OFF動作を行う。光偏向装置706としては、図12に示す光偏向装置などが用いられる。実施例1では、図12の光偏向装置を用いることとする。図12の光偏向装置は、ミラーである板状部材に対向する4個の電極に印加する電位により任意に偏向軸を変えて光偏向することが可能である。
投射レンズ704には光偏向アレー703の個々の光偏向装置のON動作により色情報に応じた反射光(ON光)が導かれ、投射レンズ704でスクリーン上に投射され、画像が結像する。なお、図示を省略したが、光学システムの任意の光路には絞りが配置され、光の整形を行なったり、散乱光が投射レンズ704に到達することを防止する場合もある。
本発明は、2軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーを少なくとも1個以上有し、かつ該光偏向装置は各偏向軸に対応する2方向から入射光を有し、かつ該2方向の入射光は互いに異なる色を有し、かつ色情報に応じて該2方向の入射光が反射してそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれ、また、2軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーの投射レンズに導かれる反射光方向が、該2方向の入射光に対応する反射光ともに光偏向アレー面に対して垂直方向である。
図2を参照して本発明を更に説明すると、光偏向アレー面に対して斜め上方より任意の色を有する光束C1が入射している。この時、光偏向アレー703を構成する個々の光偏向装置706が色C1に対して色情報を有する場合には、C1に対して個々にON動作を行う。すなわち、ミラーである板状部材404がB−B’線を回転軸として目的方向に傾斜変位する。そうすると、光束C1は光偏向アレー面と垂直方向に反射し、C1(ON)となる。 本発明(実施例1)では、ON光の方向が光偏向アレー面に対して垂直であることを特徴としているが(後述する実施例2〜4も同様である)、反射方向はこれには限定されない。
個々の光偏向装置706が色C1に対して色情報を持たない場合には、C1に対して個々にOFF動作を行う。すなわち、ミラーである板状部材404がB−B’線を回転軸としてON動作時と逆方向に傾斜変位する。そうすると、光束C1は投射レンズ704から外れる方向にC1(OFF)として反射し、光吸収板705で吸収される。
一方、光偏向アレー面に対して、別の斜め上方より上記したC1と異なる任意の色を有する光束C2も入射している。この時、光偏向アレー703を構成する個々の光偏向装置706が色C2に対して色情報を有する場合には、C2に対して個々にON動作を行う。すなわち、ミラーである板状部材404がA−A’線を回転軸として目的方向に傾斜変位する。そうすると、光束C2は光偏向アレー面と垂直方向に反射し、C2(ON)となる。
本発明(実施例1)では、C2のON光の方向も光偏向アレー面に対して垂直であることを特徴としているが、反射方向はこれには限定されない。
個々の光偏向装置706が色C2に対して色情報を持たない場合には、C2に対して個々にOFF動作を行う。すなわち、ミラーである板状部材404がA−A’線を回転軸としてON動作時と逆方向に傾斜変位する。そうすると、光束C2は投射レンズ704から外れる方向にC2(OFF)として反射し、光吸収板705で吸収される。
上記したように、入射光束C1、C2は絶えず光偏向アレーに照射されている。しかし、C1とC2の光偏向を同時に行なうことは不可能である。そのため、1フレーム時間において、C1の色情報に基づく光偏向動作と、C2の色情報に基づく光偏向動作を時間を分けて行なう必要がある。便宜的には2等分することが望ましいが、特にこれに限定されるものではなく、各色の要求される輝度などにより適宜、時間を割り振ることが出来る。なお、従来技術で説明したと同様に、時間をずらして投影表示された色情報C1、C2は、観察者の目の残像現象により色合成される。 また、実施例1では、C1とC2が90度、入射方向を変えて入射する構成としている。90度という入射方向のずれは、C1とC2の混色を避けるために望ましいが、必ずしもこれに限定されない。本発明では、C1(ON)とC2(ON)の方向がともに光偏向アレー面に対し垂直であることを特徴としているが、この構成により、ON光の方向が同一となり、投射レンズに導くまでに色合成プリズムなどが不要になる。すなわち、自然に色合成される利点がある。
実施例2:
図3は、本発明の実施例2に係る光学システムを示す。図3において、光源701、光束L、光学レンズとミラーの組合せ702、投射レンズ704、光吸収板705は実施例1と同様である。但し、実施例2の光学レンズとミラーの組合せ702は、光源光Lを任意の色の光束C1、C2、C3、C4に分離し、方向を変えて光偏向アレー703、901にそれぞれ2色ずつ照射させる組合せが必要である。
703、901は、それぞれ2軸方向に偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレーであり、実施例2においても図12の光偏向装置群を用いる。C1は光偏向アレー703への任意の色の入射光束、C1(ON)は該色のON光、C1(OFF)はOFF光を示す。C2は光偏向アレー703へのC1と異なる任意の色の入射光束、C2(ON)は該色のON光、C2(OFF)はOFF光を示す。C3は光偏向アレー901へのC1、C2と異なる任意の色の入射光束、C3(ON)は該色のON光、C3(OFF)はOFF光を示す。C4は光偏向アレー901へのC1、C2、C3と異なる任意の色の入射光束、C4(ON)は該色のON光、C4(OFF)はOFF光を示す。
C1、C2、C3、C4は、例えば三原色(赤、緑、青)の何れかであり、あるいは波長を変えた別の色である。光束C1、C2、C3、C4も実施例1と同様に、光偏向アレー面全面に照射される幅を持った光線である。902は色合成プリズムであり、異なる方向から入射するC1(ON)またはC2(ON)と、C3(ON)またはC4(ON)を投射レンズ704へ向けた同一方向へ出射させて色合成する役割を持つ。また、実施例1と同様に、光学システムの任意の光路には絞りが配置され、光の整形を行なったり、散乱光が投射レンズに到達することを防止する場合もある。
本発明(実施例2)は、光偏向アレーが2個で構成され、かつ2個の光偏向アレーがともに、2軸方向に光偏向しかつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有しかつ色情報に応じて該2方向の入射光がそれぞれ任意の時間、投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ2個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有する。
図3において、光偏向アレー703面に対しては斜め上方の2方向より光束C1、C2が入射している。この時、光偏向アレー703を構成する個々の光偏向装置が色C1に対して色情報を有する場合には、個々にON動作を行い、C1(ON)として反射する。逆に、色C1に対して色情報を持たない場合には、個々にOFF動作を行い、C1(OFF)として反射する。
また、光偏向アレー703面に対して別の斜め上方より入射しているC2に対して色情報を有する場合には、個々にON動作を行い、C2(ON)として反射し、色C2に対して色情報を持たない場合には、個々にOFF動作を行い、C2(OFF)として反射する。なお、C1(OFF)、C2(OFF)は光吸収板705で吸収される。
前述した実施例1と同様に、入射光束C1、C2は絶えず光偏向アレーに照射され、かつC1とC2の光偏向を同時に行なうことは不可能である。そのため、1フレーム時間において、C1の色情報に基づく光偏向動作と、C2の色情報に基づく光偏向動作を時間を分けて行なう必要がある。他方の光偏向アレー901でもC3、C4に対して同様な光偏向動作が行なわれる。すなわち、C3、C4が入射方向を変えて入射しており、個々の光偏向装置がC3、C4の色情報に応じてC3(ON)、C4(ON)とC3(OFF)、C4(OFF)に分けられる。
次いで、光偏向アレー703からのON光C1(ON)、C2(ON)と、光偏向アレー901からのON光C3(ON)、C4(ON)は、それぞれ異なる方向から色合成プリズム902に導かれ、投射レンズ704に向けた同一方向から出射する。色合成プリズム902により光合成されることにより異なる4色の色合成が可能となり、高精彩な画像をスクリーン上に表示することができる。
本発明(実施例2)は、上記したように、色情報に応じて2個の光偏向アレーから反射された反射光を光合成し、1個の投射レンズに導くことを特徴としている。なお、光偏向アレー703と901は、同時に光偏向動作することができるので、C1(ON)、C2(ON)のどちらかと、C3(ON)、C4(ON)のどちらかは同一時間において投影表示することが出来るが、C1(ON)とC2(ON)は同一時間においてどちらか一方が表示され、C3(ON)とC4(ON)も同一時間においてどちらか一方が表示される。しかし、時間をずらして投影表示された色情報C1とC2、C3とC4は観察者の目の残像現象により色合成されるので、最終的に投影スクリーン上では4色が色合成され高精細な画像を見ることができる。
本発明(実施例2)は、以下の利点を有する。1個の光偏向アレーが受け持つ色情報はそれぞれ2色であることから、1フレーム時間において仮に表示時間を2等分とすると仮定すると、従来技術1のカラーホイールで3色に等分割する場合に比べ最大表示時間を1.5倍に延ばすことができる。最大表示時間が長くなることにより、以下の2つの利点がある。まず第一に、1フレーム時間にスクリーン上に投影照射される各色の光量が多くなり、投影画像の輝度を増加させることができる。仮に、白色光源の光を赤、緑、青、濃い緑に色分離して、C1、C2、C3、C4とする。各色の光量はカラーホイールを用いて赤、緑、青に3分割する場合に比べ低下するかもしれないが、ON光として色合成した場合は単位時間あたりの光量は略同等と考えて良い。そのため、表示時間が増加した分、1フレーム時間あたりの光量は増加したことになり、輝度が増加する。第二に、各色の表示時間を変えて階調表現をする場合に階調数を増やすことができる。フレームレートを60HZと仮定して赤、緑、青のカラーホイールで時間階調で表示する場合、各色の1フレーム時間における最大表示時間は等分割すると5.56ミリ秒となる。該時間を256階調の時間階調で表現することを考えると、1階調あたりの表示時間は21.8マイクロ秒となる。各色の最大表示時間が1.5倍になると、1階調当りの表示時間を変えずに階調数を算出すると、各色384階調の表現が可能となる。すなわち階調数を増やすことが出来る。
実施例3:
図4は、本発明の実施例3に係る光学システムを示す。図4において、光源701、光束L、光学レンズとミラーの組合せ702、投射レンズ704、光吸収板705は、実施例1と同様である。但し、光学レンズとミラーの組合せ702は実施例3においては、光源光Lを任意の色の光束C1、C2、C3に分離し、方向を変えて光偏向アレー703に2色、光偏向アレー1001に1色照射させる組合せが必要である。
703は2軸方向に偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレーであり、実施例3でも図12の光偏向装置群を用いる。1001は1軸方向に偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレーであり、前掲した特許文献1に開示されている1軸偏向の光偏向装置を用いることが出来る。
C1は光偏向アレー703への任意の色の入射光束、C1(ON)は該色のON光、C1(OFF)はOFF光を示す。C2は光偏向アレー703へのC1と異なる任意の色の入射光束、C2(ON)は該色のON光、C2(OFF)はOFF光を示す。C3は光偏向アレー1001へのC1、C2と異なる任意の色の入射光束、C3(ON)は該色のON光、C3(OFF)はOFF光を示す。
光偏向アレー1001へのC3の入射方向やC3(ON)の反射方向、C3(OFF)の反射方向は、図2(b)のA−A’断面に見られる方向と同じで良い。902は色合成プリズムであり、異なる方向から入射するC1(ON)またはC2(ON)と、C3(ON)を投射レンズ704へ向けた同一方向へ出射させて色合成する役割を持つ。また、実施例1と同様に、光学システムの任意の光路には絞りが配置され、光の整形を行なったり、散乱光が投射レンズに到達することを防止する場合もある。
本発明(実施例3)は、光偏向アレーが2個で構成され、かつ一方の光偏向アレーが2軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有しかつ色情報に応じて該2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつもう一方の光偏向アレーが1軸方向に光偏向しかつ1方向から入射光が入射し、かつ色情報に応じて該1方向の入射光が任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ該2個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有する。
図4において、光偏向アレー703面に対しては斜め上方の2方向より光束C1、C2が入射している。この時、光偏向アレー703を構成する個々の光偏向装置が色C1に対して色情報を有する場合には、個々にON動作を行い、C1(ON)として反射する。逆に、色C1に対して色情報を持たない場合には、個々にOFF動作を行い、C1(OFF)として反射する。
また、光偏向アレー703面に対して別の斜め上方より入射しているC2に対して色情報を有する場合には、個々にON動作を行い、C2(ON)として反射し、色C2に対して色情報を持たない場合には、個々にOFF動作を行い、C2(OFF)として反射する。なお、C1(OFF)、C2(OFF)は光吸収板705で吸収される。前述した実施例1と同様に、入射光束C1、C2は絶えず光偏向アレーに照射され、かつC1とC2の光偏向を同時に行なうことは不可能である。そのため、1フレーム時間において、C1の色情報に基づく光偏向動作と、C2の色情報に基づく光偏向動作を時間を分けて行なう必要がある。
他方の光偏向アレー1001では、光偏向アレー1001を構成する個々の光偏向装置が色C3に対して色情報を有する場合には、個々にON動作を行い、C3(ON)として反射する。逆に、色C3に対して色情報を持たない場合には、個々にOFF動作を行い、C3(OFF)として反射する。なお、C3(OFF)は光吸収板705で吸収される。
次いで、光偏向アレー703からのON光C1(ON)、C2(ON)と、光偏向アレー1001からのON光C3(ON)はそれぞれ異なる方向から色合成プリズム902に導かれ、投射レンズ704に向けた同一方向から出射する。色合成プリズム902により光合成されることにより異なる3色の色合成が可能となり、高精彩な画像をスクリーン上に表示することができる。なお、光偏向アレー703と1001は同時に光偏向動作することができるので、C1(ON)、C2(ON)のどちらかと、C3(ON)は同一時間において投影表示することが出来るが、C1(ON)とC2(ON)は同一時間においてどちらか一方が表示される。しかし、時間をずらして投影表示された色情報C1とC2は観察者の目の残像現象により色合成されるので、最終的に投影スクリーン上では3色が色合成され高精細な画像を見ることができる。
本発明(実施例3)は、以下の利点を有する。光偏向アレー703が受け持つ色情報は2色であることから、1フレーム時間において、仮に表示時間を2等分とすると、従来技術1のカラーホイールで3色に等分割する場合に比べ最大表示時間を1.5倍に延ばすことができる。また、光偏向アレー1001が受け持つ色情報は1色であることから、1フレーム時間を全て該色の表示時間とすることが出来るので、従来技術1のカラーホイールで3色に等分割する場合に比べ最大表示時間を3倍に延ばすことができる。最大表示時間が長くなることによる利点は前述した実施例2の光学システムと同様であるが、さらに効果が増大することになる。
実施例4:
図5は、本発明の実施例4に係る光学システムを示す。図5において、光源701、光束L、光学レンズとミラーの組合せ702、2軸偏向の光偏向アレー703、投射レンズ704、光吸収板705は、実施例1と同様である。但し、光学レンズとミラーの組合せ702は、実施例4においては光源光Lを任意の色の光束C1とL’に分離し、方向を変えて光偏向アレー703に照射させる組合せが必要である。さらに、光束L’は光偏向アレー703に照射される前にカラーホイール1101を通過して時間分割でC2、C3の異なる色に分離される構成とする。
C1、C1(ON)、C1(OFF)、C2、C2(ON)、C2(OFF)、C3、C3(ON)、C3(OFF)は、それぞれ異なる色の入射光束、ON光束、OFF光束を表すのは実施例1〜3と同様である。また、実施例1と同様に、光学システムの任意の光路には絞りが配置され、光の整形を行なったり、散乱光が投射レンズに到達することを防止する場合もある。
本発明(実施例4)は、光偏向アレーが1個で構成され、かつ該光偏向アレーが2軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有し、かつ色情報に応じて該2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ該光偏向装置に入射する2方向の入射光の内、少なくとも1方向の入射光がさらに任意の時間または周期で異なる色の入射光に切り替わり、かつ1個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有する。
図5において、光偏向アレー703面に対して斜め上方の1方向より光束C1が入射している。また、斜め上方のもう一方向からは光束C2とC3が任意の周期で切り替わり入射している。この光束C2とC3の切り替わりはカラーホイール1101の回転速度により決定される。この時、光偏向アレー703を構成する個々の光偏向装置が色C1に対して色情報を有する場合には、個々にC1に対するON動作を行い、C1(ON)として反射する。逆に、色C1に対して色情報を持たない場合には、個々にC1に対するOFF動作を行い、C1(OFF)として反射する。
また、光偏向アレー703面に対して別の斜め上方より入射しているC2またはC3に対して色情報を有する場合には、個々にC2またはC3に対するON動作を行い、C2(ON)またはC3(ON)として反射し、色C2、C3に対して色情報を持たない場合には、個々にC2またはC3に対するOFF動作を行い、C2(OFF)またはC3(OFF)として反射する。なお、C1(OFF)、C2(OFF)、C3(OFF)は光吸収板705で吸収される。
前述した実施例1と同様に、入射光束C1と、C2またはC3は絶えず光偏向アレーに照射され、かつC1とC2とC3の光偏向を同時に行なうことは不可能である。そのため、1フレーム時間において、C1の色情報に基づく光偏向動作と、C2の色情報に基づく光偏向動作と、C3の色情報に基づく光偏向動作を時間を分けて行なう必要がある。しかし、時間をずらして投影表示された色情報C1とC2とC3は観察者の目の残像現象により色合成されるので、最終的に投影スクリーン上では3色が色合成され高精細な画像を見ることができる。
本発明(実施例4)は、以下の利点を有する。すなわち、1個の光偏向アレーで例えば赤、緑、青の3原色の投影表示が可能であり、かつ色合成のためのプリズムも不要である。そのため、光学システムを小型かつ安価に構成できる利点を有している。
実施例5:
本発明の実施例5は、光学システム(実施例1〜4)に共通のカラーフリッカーの抑制方法と、色情報表示方法に係る実施例である。
前述したように、カラーフリッカーはカラーブレーキングとも呼ばれ、人間がスクリーン上に映った画像を見る時、虹のような光が瞬間見える現象である。この現象は、従来技術1のようなカラーホイールを用いて順次色を投射する光学システムにおいて、スクリーン上に赤、緑、青の3原色が順次表示され、残像現象で色を合成する時、色の合成能力の個人差や、かつ視線を動かした時のタイミングにより色を合成できなくなることに起因する。
これを解決するには、時間で色の切替を行なわない構成にするか、または投影スクリーン上の全画素が単一色を表示する時間を大幅に短くすることが必要である。前者の、時間で色の切替を全く行なわない構成とするためには、赤、緑、青の3原色に対応した光偏向アレーをそれぞれ用意して、それぞれのON光を色合成プリズムで合成して表示するしかない。しかし、その構成を採ると光学システムが大型化し、また、3個の光偏向アレーが必要となり画像投影表示装置のコストが大幅に増大する。
本発明(実施例1〜4)の光学システムは、光偏向アレーを1個または2個用いて、コストの増加を抑制し、かつ光学システムの大型化も抑制して、カラーフリッカーの問題を解決することが出来る。本発明の光学システムは、2軸方向に光偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレーに対して、2方向から異なる色の入射光を入射させ、光偏向装置の2方向それぞれのON光を色合成させることを共通の特徴としている。言いかえると、従来技術1ではカラーホイールを用いた色の切替を行なっているのに対して、本発明では光偏向アレーを構成する個々の光偏向装置の光偏向の軸切替で色の切替を行なうことを特徴としている。
前述したように、従来技術1のカラーホイールによる色の切替では、色の切替が0.93ミリ秒程度と比較的遅く、かつ光偏向アレー上の全ての光偏向装置が同一色を表示しなければならない。そのため、投影スクリーン上で画像を見る時、何らかのタイミングで、人が認識できる大きさで単一色を見てしまい、カラーフリッカーの問題が発生する。
これに対し、本発明の各実施例は、以下の共通した利点を有する。まず第一に、個々の光偏向装置ごとに2色を選択して色を表示できるので、投影スクリーン上で少なくとも人が認識できる大きさで単一色を表示させないことが可能となる。第二に、光偏向装置における2色の切替は、最も短くて時間階調の1階調分の時間で行なうことが可能なので、およそ数十マイクロ秒となり、高速な色切替が可能となる。
また、実施例2、3では、2個の光偏向アレーを用いるので、同一時間において異なる色を合成して表示できる。上記した利点により、本発明の光学システムでは、投影スクリーン上の全画素が単一色を表示する時間を大幅に短くすることが可能であり(実際には全画素が同時に単一色を表示することはない)、カラーフリッカーを大幅に抑制することが出来る。
図6は、本発明の実施例5に係る色情報表示方法を説明する図である。図6では、投影スクリーン上に投影表示された任意の箇所の20画素を抜き出して、任意の時間(つまり、任意の瞬間)において表示されている色を示している。但し、実際には各色で時間階調をとるために色情報に応じて表示されていない色も存在する。
実施例5で用いる光学システムは、図3(実施例2)のシステムである。実施例2においては、2軸方向に光偏向が可能な光偏向アレー703を通して色C1、C2が投影され、また別の2軸方向に光偏向が可能な光偏向アレー901を通して色C3、C4が投影表示される。
本発明(実施例5)は、少なくとも1個の光偏向アレーを構成する、2軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有し、かつ色情報に応じて該2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群の、略隣接する光偏向装置どうしが任意の時間において異なる偏向軸の異なる色の入射光を投射レンズに導いている。
具体的には、実施例5において、光偏向アレー703から投影表示される色C1は、画素を(Row、Column)で表すと(n、m)、(n、m+2)、(n、m+4)、(n+1、m+1)、(n+1、m+3)、(n+2、m)、(n+2、m+2)、(n+2、m+4)、(n+3、m+1)、(n+3、m+3)で表示されており、色C2は(n、m+1)、(n、m+3)、(n+1、m)、(n+1、m+2)、(n+1、m+4)、(n+2、m+1)、(n+2、m+3)、(n+3、m)、(n+3、m+2)、(n+3、m+4)で表示されている。異なる色が表示可能な理由は、個々の光偏向装置において光偏向軸を変えて表示していることによる。
上記したように、略隣接する画素で異なる色を表示することにより、カラーフリッカーを抑制できる。また、実施例5においては、光偏向アレー901でも同様な色情報表示方法が採られている。
具体的には、色C3は、(n、m)、(n、m+2)、(n、m+4)、(n+1、m)、(n+1、m+2)、(n+1、m+4)、(n+2、m)、(n+2、m+2)、(n+2、m+4)、(n+3、m)、(n+3、m+2)、(n+3、m+4)で表示されており、色C4は、(n、m+1)、(n、m+3)、(n+1、m+1)、(n+1、m+3)、(n+2、m+1)、(n+2、m+3)、(n+3、m+1)、(n+3、m+3)で表示されている。
色C1またはC2と、色C3またはC4は色合成プリズム902で色合成されて投射レンズ704を通って投影スクリーン上で結像するので、隣接する4画素はそれぞれ異なる色を表示することが出来、さらにカラーフリッカーを抑制できることになる。なお、実施例5においては、1画素ごとに異なる色を表示する色情報表示方法としたが、人が単一色を認識できない大きさであれば良いので、数画素または数十画素単位で同等な表示方法をとっても良い。
実施例6:
図7は、本発明の実施例6に係る色情報表示方法を説明する図である。図7(a)は、従来技術1のカラーホイールによる色の切替を示す図であり、図7(b)は、実施例6に係る、光偏向装置の偏向軸を変えて行なう色切替を示す図である。
実施例6の色情報表示方法は、図1(実施例1)の光学システムを用いている。実施例1においては、2軸方向に光偏向が可能な光偏向アレー703を通して、色C1、C2が時間を変えて投影され、投影スクリーン704上に結像表示される。
本発明(実施例6)の色情報表示方法は、少なくとも1個の光偏向アレーを構成する、2軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する2方向から入射光を有しかつ色情報に応じて該2方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群の、該2軸間での光偏向の切り替えを1フレーム表示時間において複数回行なう。
すなわち、1フレーム時間内において、表示する2色の切替を、従来手法に従えば1回で済むものを、複数回に分けて行なうことを特徴としている。図7(a)の従来技術1においては、前述したように、カラーホイールをR、G、B、R、G、Bの6色(3色×2)ホイールとして、かつホイール回転速度を3倍とすることにより、1フレーム時間の3分の1の時間でR、G、B、R、G、Bが表示されることとなる。それぞれの表示時間を等分と仮定すると、フレームレートが60Hzの場合は各色の最大表示時間すなわち色の切替時間は0.93ミリ秒となる。
これに対し、図7(b)の実施例6においては、1フレーム時間が16.6ミリ秒とすると、例えば1階調表示時間分、21.8マイクロ秒以上の短い時間、数十マイクロ秒程度で、個々の光偏向装置の光偏向軸を切り替えて色の切替を行なう色情報表示方法である。これにより、高速な色切り替えを行なって、カラーフリッカーを抑制することが出来る。
実施例7:
本発明の実施例7に係る光偏向装置について説明する。実施例7の光偏向装置は、実施例1〜4の光学システムに用いられる2軸方向に光偏向する光偏向装置であって、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材と、複数の電極を有し、該複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有して該基板上の複数の端部にそれぞれ設けられ、該支点部材は頂部を有して該基板の上面に設けられ、該板状部材は固定端を持たず、上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、該基板と該支点部材と該ストッパの間の空間内で可動的に配置され、該複数の電極は該基板上にそれぞれ設けられ、該板状部材の導電体層とほぼ対向している。
すなわち、図12に示す光偏向装置を用いる。該光偏向装置の利点や構成、駆動方法については前述した通りである。
実施例8:
図8は、本発明の実施例8に係る画像投影表示装置を示す。本発明の画像投影表示装置は、実施例1〜4の光学システムの少なくとも一つの光学システムを投射光学システムとして用い、実施例5、6の色情報表示方法の少なくとも一つの色情報表示方法を用いる。
実施例8の画像投影表示装置1400は、光学システムとして実施例2の光学システムを用い、実施例5の色情報表示方法を用いている。色情報表示方法に関しては、前述した通りであるので説明を省略する。
図8を参照して実施例8の画像投影表示装置の構成を説明する。水銀ランプからなる白色光源701から発せられる光束Lは赤R、緑G、濃い緑DG、青Bを含んだ光束である。該光束LはIRカットミラー1401で赤外光がカットされながら反射され、ロッドレンズ1402へ入射する。ロッドレンズ1402でほぼ平行光に整えられた後、ダイクロイックミラー1403でBとDGを反射し、RとGを透過する。なお、BとDG、RとGはそれぞれ一つの連続した波長の光である。
まず、反射したBとDGは全反射ミラー1404で反射され、ダイクロイックミラー1406で反射光Bと透過光DGに分離される。反射した光束Bは、2軸偏向が可能な光偏向アレー703にアレー面斜め上方から入射し、ON光はアレー面の法線方向に反射して色合成プリズム902へ向かう。なお、図8においてアレー面に対して垂直方向からBが入射しているように見えるのは紙面に対して垂直な面で光偏向が行なわれているためである。BのOFF光はアレー面に対して斜め上方へ反射して光吸収板705で吸収される。
次いで、ダイクロイックミラー1406で透過した光束DGはもう1個の2軸偏向が可能な光偏向アレー901にアレー面斜め上方から入射し、ON光はアレー面の法線方向に反射して色合成プリズム902へ向かう。なお、図8においてアレー面に対して垂直方向からDGが入射しているように見えるのはやはり紙面に対して垂直な面で光偏向が行なわれているためである。DBのOFF光はアレー面に対して斜め上方へ反射してもう一つの光吸収板705で吸収される。
ダイクロイックミラー1403で透過したRとGの連続光は、次のダイクロイックミラー1405で反射光Gと透過光Rに分離される。反射した光束Gは2軸偏向が可能な光偏向アレー703にアレー面斜め上方から入射し、ON光はアレー面の法線方向に反射して色合成プリズム902へ向かう。GのOFF光はアレー面に対して斜め上方へ反射して光吸収板705で吸収される。
ダイクロイックミラー1405で透過した光束Rは、もう1個の2軸偏向が可能な光偏向アレー901にアレー面の斜め上方から入射し、ON光はアレー面の法線方向に反射して色合成プリズム902へ向かう。RのOFF光はアレー面に対して斜め上方へ反射してもう一つの光吸収板705で吸収される。なお、光偏向アレー703に入射するBとG、光偏向アレー901に入射するDGとRはそれぞれ入射する方向が軸を変えた2方向であることはいうまでもない。
このようにして色合成プリズム902に入射したR、G、DG、BのON光は色合成されて投射レンズ704に向かって出射し、投射レンズ704を通過して投影スクリーン上に結像表示される。
本発明の実施例1に係る光学システムを示す。 図1の光学システムにおける光偏向アレーの詳細を示す。 本発明の実施例2に係る光学システムを示す。 本発明の実施例3に係る光学システムを示す。 本発明の実施例4に係る光学システムを示す。 本発明の実施例5に係る色情報表示方法を説明する図である。 本発明の実施例6に係る色情報表示方法を説明する図である。 本発明の実施例8に係る画像投影表示装置を示す。 従来技術1を説明する図である。 従来技術2を説明する図である。 従来技術3を説明する図である。 従来の光偏向装置の構成を示す。 図12の駆動方法を説明する図である。 図12の各電極に印加する電位のタイミングチャートを示す。
符号の説明
701 光源
702 光学レンズとミラーの組合せ
703 光偏向アレー
704 投射レンズ
705 光吸収板

Claims (10)

  1. 光反射領域を有する部材が変位することにより前記光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置を複数2次元アレー状に並べた光偏向アレーと、該光偏向アレーを照明する光源と、前記光偏向アレーからの反射光を色情報に応じて投射する投射レンズとを有する光学システムにおいて、前記光偏向アレーは2軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成され、該光偏向装置には、各偏向軸に対応する2方向から互いに異なる色を有する光束が入射し、色情報に応じて前記2方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれることを特徴とする光学システム。
  2. 請求項1記載の光学システムにおいて、前記光偏向アレーは第1、第2の光偏向アレーで構成され、該第1、第2の光偏向アレーは、2軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する2方向から光束が入射し、色情報に応じて前記2方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成され、前記第1、第2の光偏向アレーに入射する光束は、全て異なる色を有することを特徴とする光学システム。
  3. 請求項1記載の光学システムにおいて、前記光偏向アレーは第1、第2の光偏向アレーで構成され、該第1の光偏向アレーは、2軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する2方向から光束が入射し、色情報に応じて前記2方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成され、前記第2の光偏向アレーは、1軸方向に光偏向し、1方向から光束が入射し、色情報に応じて前記1方向の入射光束が反射して任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成され、前記第1、第2の光偏向アレーに入射する入射光束は、全て異なる色を有することを特徴とする光学システム。
  4. 請求項2または3記載の光学システムにおいて、前記色情報に応じて前記第1、第2の光偏向アレーから反射された反射光束を光合成し、投射レンズに導くことを特徴とする光学システム。
  5. 請求項1記載の光学システムにおいて、前記光偏向アレーは、2軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する2方向から光束が入射し、色情報に応じて前記2方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成され、該光偏向装置に入射する2方向の入射光束の内、少なくとも1方向の入射光束は、任意の時間または周期で異なる色の入射光束に切り替わり、前記光偏向アレーに入射する入射光束は、全て異なる色を有することを特徴とする光学システム。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光学システムにおいて、前記反射光束の方向は、前記光偏向アレー面に対して垂直方向であることを特徴とする光学システム。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光学システムを用いた色情報表示方法において、2軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する2方向から光束が入射し、色情報に応じて前記2方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群によって少なくとも1個の光偏向アレーが構成され、前記略隣接する第1、第2の光偏向装置は、任意の時間において異なる偏向軸の異なる色の入射光束を投射レンズに導くことを特徴とする色情報表示方法。
  8. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光学システムを用いた色情報表示方法において、2軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する2方向から光束が入射し、色情報に応じて前記2方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群によって少なくとも1個の光偏向アレーが構成され、前記2軸間での光偏向の切り替えを1フレーム表示時間において複数回行なうことを特徴とする色情報表示方法。
  9. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光学システムにおける、2軸方向に光偏向する光偏向装置は、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材と、複数の電極とを有し、前記複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、前記基板上の複数の端部にそれぞれ設けられ、前記支点部材は頂部を有し、前記基板の上面に設けられ、前記板状部材は固定端を持たず、上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、前記基板と前記支点部材と前記ストッパの間の空間内で可動的に配置され、前記複数の電極は前記基板上にそれぞれ設けられ、前記板状部材の導電体層とほぼ対向していることを特徴とする光偏向装置。
  10. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光学システムを投射光学システムとして用い、請求項7または8記載の色情報表示方法を用いて画像を投影表示することを特徴とする画像投影表示装置。
JP2004305375A 2004-10-20 2004-10-20 光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置 Expired - Fee Related JP4688130B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004305375A JP4688130B2 (ja) 2004-10-20 2004-10-20 光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置
US11/252,815 US7345823B2 (en) 2004-10-20 2005-10-19 Optical system, color information displaying method, optical deflecting device, and image projection displaying apparatus
CNB2005100034901A CN100376919C (zh) 2004-10-20 2005-10-20 光学系统,彩色信息显示法,光偏转器和图像投影显示器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004305375A JP4688130B2 (ja) 2004-10-20 2004-10-20 光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006119254A true JP2006119254A (ja) 2006-05-11
JP4688130B2 JP4688130B2 (ja) 2011-05-25

Family

ID=36386386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004305375A Expired - Fee Related JP4688130B2 (ja) 2004-10-20 2004-10-20 光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7345823B2 (ja)
JP (1) JP4688130B2 (ja)
CN (1) CN100376919C (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113341304A (zh) * 2021-02-23 2021-09-03 歌尔光学科技有限公司 反射微镜阵列的测试方法及测试装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4688130B2 (ja) 2004-10-20 2011-05-25 株式会社リコー 光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置
JP4688131B2 (ja) * 2004-10-21 2011-05-25 株式会社リコー 光偏向装置、光偏向アレー、光学システムおよび画像投影表示装置
JP4743630B2 (ja) * 2005-10-20 2011-08-10 株式会社リコー 光偏向装置、光偏向装置アレイおよび画像投影表示装置
JP2007233065A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Ricoh Co Ltd 光偏向装置とその製造方法並びに光投影装置
JP2008046591A (ja) * 2006-07-18 2008-02-28 Ricoh Co Ltd アクチュエータの接触部位形成方法、アクチュエータ、光学システム及び画像形成装置
CN112882248B (zh) * 2021-01-15 2022-05-17 驻景(广州)科技有限公司 一种光束发散角偏转孔径二次约束的显示模组

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139681A (ja) * 2000-11-02 2002-05-17 Toshiba Corp 誘導電荷ミラー
JP2003156699A (ja) * 2001-10-09 2003-05-30 Samsung Electronics Co Ltd 可動ミラー装置及びこれを採用したプロジェクタ
JP2003309782A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像表示方法および画像表示装置
JP2004078136A (ja) * 2001-11-14 2004-03-11 Ricoh Co Ltd 光偏向方法並びに光偏向装置及びその光偏向装置の製造方法並びにその光偏向装置を具備する光情報処理装置及び画像形成装置及び画像投影表示装置及び光伝送装置
JP2004126144A (ja) * 2002-10-01 2004-04-22 Olympus Corp 投影表示装置
JP2004138881A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Ricoh Co Ltd 画像投影表示装置
JP2004163817A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Seiko Epson Corp プロジェクタ

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992013424A1 (en) * 1991-01-25 1992-08-06 Rank Brimar Limited Color optical output system
GB9204798D0 (en) * 1992-03-05 1992-04-15 Rank Brimar Ltd Spatial light modulator system
JPH06258596A (ja) 1993-03-08 1994-09-16 Ricoh Opt Ind Co Ltd 投射型表示装置
US6445884B1 (en) * 1995-06-22 2002-09-03 3Dv Systems, Ltd. Camera with through-the-lens lighting
US5868480A (en) * 1996-12-17 1999-02-09 Compaq Computer Corporation Image projection apparatus for producing an image supplied by parallel transmitted colored light
JP3012841B1 (ja) * 1998-11-04 2000-02-28 日本アイ・ビー・エム株式会社 単板式カラープロジェクタ
US6134044A (en) * 1999-02-08 2000-10-17 Diamond Visionics Company Projection screen to replace a CRT display for simulation
US6717348B2 (en) * 1999-12-09 2004-04-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Display apparatus
JP2001242545A (ja) 1999-12-22 2001-09-07 Ricoh Co Ltd リフレクタ付き光源、該光源を用いた照明光学系、及び該光学系を用いた投射型ディスプレイ
JP2001222082A (ja) 2000-02-09 2001-08-17 Sony Corp 光学ユニット
JP2002116501A (ja) 2000-10-10 2002-04-19 Ricoh Co Ltd 照明装置
JP4049990B2 (ja) 2000-11-30 2008-02-20 株式会社リコー プロジェクタ及び偏光変換器
US6947195B2 (en) 2001-01-18 2005-09-20 Ricoh Company, Ltd. Optical modulator, optical modulator manufacturing method, light information processing apparatus including optical modulator, image formation apparatus including optical modulator, and image projection and display apparatus including optical modulator
US6900915B2 (en) * 2001-11-14 2005-05-31 Ricoh Company, Ltd. Light deflecting method and apparatus efficiently using a floating mirror
JP4054662B2 (ja) 2002-07-17 2008-02-27 株式会社リコー 光走査装置
CN100343721C (zh) * 2002-09-27 2007-10-17 株式会社尼康 投影显示设备
JP4360523B2 (ja) 2003-03-20 2009-11-11 株式会社リコー 光偏向装置、光偏向アレーおよび画像投影表示装置
JP4400855B2 (ja) 2003-04-15 2010-01-20 株式会社リコー 光偏向装置、光偏向装置の製造方法、光偏向アレー、画像形成装置および画像投影表示装置
JP4363916B2 (ja) 2003-06-27 2009-11-11 株式会社リコー 光偏向装置の駆動方法、光偏向装置、光偏向アレー、画像形成装置および画像投影表示装置
JP4397236B2 (ja) 2004-01-05 2010-01-13 株式会社リコー 光偏向装置、光偏向アレイ、画像形成装置及び画像投影表示装置
JP4400865B2 (ja) 2004-01-06 2010-01-20 株式会社リコー 光偏向装置
JP4364043B2 (ja) 2004-04-05 2009-11-11 株式会社リコー 光偏向装置、光偏向アレー、画像形成装置および画像投影表示装置
JP4544574B2 (ja) 2004-05-17 2010-09-15 株式会社リコー 光偏向装置
JP4688130B2 (ja) 2004-10-20 2011-05-25 株式会社リコー 光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139681A (ja) * 2000-11-02 2002-05-17 Toshiba Corp 誘導電荷ミラー
JP2003156699A (ja) * 2001-10-09 2003-05-30 Samsung Electronics Co Ltd 可動ミラー装置及びこれを採用したプロジェクタ
JP2004078136A (ja) * 2001-11-14 2004-03-11 Ricoh Co Ltd 光偏向方法並びに光偏向装置及びその光偏向装置の製造方法並びにその光偏向装置を具備する光情報処理装置及び画像形成装置及び画像投影表示装置及び光伝送装置
JP2003309782A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像表示方法および画像表示装置
JP2004126144A (ja) * 2002-10-01 2004-04-22 Olympus Corp 投影表示装置
JP2004138881A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Ricoh Co Ltd 画像投影表示装置
JP2004163817A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Seiko Epson Corp プロジェクタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113341304A (zh) * 2021-02-23 2021-09-03 歌尔光学科技有限公司 反射微镜阵列的测试方法及测试装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7345823B2 (en) 2008-03-18
JP4688130B2 (ja) 2011-05-25
US20060104597A1 (en) 2006-05-18
CN100376919C (zh) 2008-03-26
CN1797061A (zh) 2006-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6971748B2 (en) High-resolution display including pixel moving optical system
JP4111074B2 (ja) プロジェクタ
JP5066781B2 (ja) 映像表示装置
US7972007B2 (en) Image generating apparatus using a mirror common to a plurality of optical paths
US6824270B2 (en) Single-panel color image display apparatus and scrolling method
TWI778098B (zh) 掃描顯示裝置的發光結構
US7411722B2 (en) Display system incorporating bilinear electromechanical grating device
US6508554B2 (en) Projection-type image display apparatus
CA2409254C (en) Methods and systems for low loss separation and combination of light
US7345823B2 (en) Optical system, color information displaying method, optical deflecting device, and image projection displaying apparatus
US20060044520A1 (en) Simultaneous color illumination
US6913360B2 (en) Single-panel color image display apparatus
US20140002804A1 (en) Laser Scanning Projection System with Reduced Speckle Contrast and Speckle Contrast Reducing Method
JP4050126B2 (ja) 画像投影表示装置
JP2019132986A (ja) 照明装置及び投写型映像表示装置
US7136210B2 (en) Light modulator
JP2010078900A (ja) プロジェクタ
JP4736350B2 (ja) プロジェクタおよび表示装置
JP4736341B2 (ja) プロジェクタおよび表示装置
JP2003021869A (ja) 光バルブプロジェクタ
JP4655514B2 (ja) プロジェクタ
JP2001004950A (ja) 映像表示装置
JP2006011259A (ja) 投射型画像表示装置
TW202201106A (zh) Led照明投影機
JP4166187B2 (ja) Dlpプロジェクタ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100922

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110209

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110210

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees