JP2006337924A - Optical element, manufacturing method thereof and image display device - Google Patents
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Description
本発明は光学素子および製造方法、並びに画像表示装置に関し、特に、板状の光学部材をより簡単に、より精度よく固定することができるようにした光学素子および製造方法、並びに画像表示装置に関する。 The present invention relates to an optical element, a manufacturing method, and an image display device, and more particularly, to an optical element, a manufacturing method, and an image display device that can fix a plate-like optical member more easily and more accurately.
従来、光の3原色である赤色、緑色、および青色の光を利用して、画像を表示させる画像表示装置が知られている。例えば、液晶表示デバイスを利用した背面投射型の画像表示装置においては、液晶表示デバイスから射出された赤色の光、緑色の光、および青色の光をダイクロイックプリズムにおいて合成して、合成された光を投射して画像を表示している(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image display apparatus that displays an image using light of three primary colors of red, green, and blue is known. For example, in a rear projection type image display device using a liquid crystal display device, red light, green light, and blue light emitted from the liquid crystal display device are combined in a dichroic prism, and the combined light is combined. An image is displayed by projection (see, for example, Patent Document 1).
また、1次元光変調素子を利用した画像表示装置においては、光源から射出された赤色の光、緑色の光、および青色の光のそれぞれを、1次元光変調素子において変調させる。そして、変調された赤色の光、緑色の光、および青色の光を、ダイクロイックプリズムにおいて合成して、合成された光を走査し、さらに走査された光を投射して画像を表示している。 In the image display device using the one-dimensional light modulation element, each of red light, green light, and blue light emitted from the light source is modulated by the one-dimensional light modulation element. The modulated red light, green light, and blue light are combined in a dichroic prism, the combined light is scanned, and the scanned light is projected to display an image.
しかしながら、ダイクロイックプリズムは高価であり、コスト高になってしまう。また、ダイクロイックプリズムの反射面(または透過面)に蒸着させる材料として適した材料が少なく、さらに、光源としてレーザを用いた場合には、ダイクロイックプリズムの反射面における光の散乱が無視できなかった。そこで、ダイクロイックプリズムに替えて、2枚の板状のミラーを組み合わせて光を合成する方法が提案されている。 However, the dichroic prism is expensive and expensive. Further, there are few materials suitable as a material to be deposited on the reflection surface (or transmission surface) of the dichroic prism, and when a laser is used as the light source, light scattering on the reflection surface of the dichroic prism cannot be ignored. Therefore, a method of combining light by combining two plate-like mirrors in place of the dichroic prism has been proposed.
この板状のミラーを利用して光を合成する方法においては、2枚の板状のミラーは、それぞれ、板状のミラーの底面および側面に沿うように設けられている、金属などの基板上の溝にはめ込まれて(挿入されて)接着剤などにより固定される。 In the method of synthesizing light using this plate-like mirror, the two plate-like mirrors are provided on a substrate such as a metal provided along the bottom and side surfaces of the plate-like mirror, respectively. It is inserted (inserted) into the groove of and fixed with an adhesive or the like.
そして、1枚目のミラーにおいて、入射した緑色の光および青色の光を合成し、合成された光(緑色の光および青色の光)を2枚目のミラーに入射させる。さらに、2枚目のミラーにおいて、入射した緑色の光および青色の光と赤色の光とを合成して、合成された光を投射して画像を表示させている。 Then, in the first mirror, the incident green light and blue light are combined, and the combined light (green light and blue light) is incident on the second mirror. Further, in the second mirror, the incident green light, blue light and red light are combined, and the combined light is projected to display an image.
しかしながら、上述した板状のミラーを利用して光を合成する方法においては、板状のミラーを固定するための基板上の溝は、板状のミラーの底面および側面に沿うように設けられているため、板状のミラーを固定するための溝を精度よく加工することができず、その結果、板状のミラーを精度よく基板に固定することができなかった。 However, in the method of synthesizing light using the plate-shaped mirror described above, the groove on the substrate for fixing the plate-shaped mirror is provided along the bottom and side surfaces of the plate-shaped mirror. Therefore, the groove for fixing the plate-shaped mirror could not be processed with high accuracy, and as a result, the plate-shaped mirror could not be fixed to the substrate with high accuracy.
したがって、板状のミラーに入射するそれぞれの光の位置(入射位置)や角度(入射角度)がずれてしまい、表示される画像は、それぞれの色がずれて見える画像となってしまう。また、板状のミラーを精度よく固定することができないため、これにより生じる画像の色ずれを補正するために、さらに、板状のミラーの前段の光学系を構成する各光学部品の位置を調整しなければならず、この調整は非常に煩雑であった。 Therefore, the position (incident position) and angle (incident angle) of each light incident on the plate-like mirror are shifted, and the displayed image becomes an image in which the respective colors appear to be shifted. In addition, since the plate-shaped mirror cannot be fixed with high accuracy, the position of each optical component constituting the optical system in the previous stage of the plate-shaped mirror is further adjusted in order to correct the color shift of the image caused by this. This adjustment was very cumbersome.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、板状のミラーをより簡単に、より精度よく固定することができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to fix a plate-like mirror more easily and more accurately.
本発明の光学素子は、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第1のミラーと、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第2のミラーと、第1のミラーを固定するための第1の面、および第1の面と所定の角度をなすように設けられた第2のミラーを固定するための第2の面を有する固定台とを備え、第1のミラーは、第1のミラーの第3の面が固定台の第1の面に突き当てられて固定台に固定され、第2のミラーは、第2のミラーの第4の面が固定台の第2の面に突き当てられて固定台に固定されることを特徴とする。 The optical element of the present invention includes a plate-like first mirror that transmits or reflects incident light as it is, a plate-like second mirror that transmits or reflects incident light as it is, A first surface for fixing one mirror, and a fixing base having a second surface for fixing a second mirror provided to form a predetermined angle with the first surface; In the first mirror, the third surface of the first mirror is abutted against the first surface of the fixed base and fixed to the fixed base, and the second mirror has the fourth surface of the second mirror. It is abutted against the second surface of the fixed base and fixed to the fixed base.
第1のミラーには、第3の面に対向する第1のミラーの面から入射した光の3原色のうちの第1の色の光をそのまま透過させて第2のミラーに入射させ、第3の面から入射した光の3原色のうちの第2の色の光を反射させて第2のミラーに入射させ、第2のミラーには、第4の面から入射した第1の色の光および第2の色の光をそのまま透過させ、第4の面に対向する第2のミラーの面から入射した光の3原色のうちの第3の色の光を反射させ、第1の色の光、第2の色の光、および第3の色の光を合成させるようにすることができる。 The first mirror transmits the first color light of the three primary colors incident from the surface of the first mirror facing the third surface as it is, enters the second mirror, and enters the second mirror. Of the three primary colors of light incident from the surface 3, the second color light is reflected and incident on the second mirror, and the second mirror has the first color incident from the fourth surface. The light and the second color light are transmitted as they are, the third color light of the three primary colors incident from the surface of the second mirror facing the fourth surface is reflected, and the first color , Second color light, and third color light can be combined.
第1のミラーは、第3の面と、第3の面に対向する第1のミラーの面とが所定の角度をなすようにウェッジ状に形成され、第2のミラーは、第4の面と、第4の面に対向する第2のミラーの面とが所定の角度をなすようにウェッジ状に形成されるようにすることができる。 The first mirror is formed in a wedge shape so that the third surface and the surface of the first mirror facing the third surface form a predetermined angle, and the second mirror is formed on the fourth surface. And a surface of the second mirror facing the fourth surface can be formed in a wedge shape so as to form a predetermined angle.
第1のミラーおよび第2のミラーは、ダイクロイックミラーにより構成され、固定台は、合成石英により形成されるようにすることができる。 The first mirror and the second mirror may be configured by dichroic mirrors, and the fixed base may be formed by synthetic quartz.
本発明の製造方法は、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第1のミラーが、固定台の第1のミラーを固定するための第1の面に突き当てられて固定され、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第2のミラーが、固定台の第1の面と所定の角度をなすように設けられた、第2のミラーを固定するための第2の面に突き当てられて固定されることを特徴とする。 In the manufacturing method of the present invention, a plate-like first mirror that transmits or reflects incident light as it is is abutted against and fixed to the first surface for fixing the first mirror of the fixed base. In order to fix the second mirror, the plate-like second mirror that transmits or reflects the incident light as it is is provided so as to form a predetermined angle with the first surface of the fixing base. It is abutted against and fixed to the second surface.
本発明の光学素子および製造方法においては、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第1のミラーが、固定台の第1のミラーを固定するための第1の面に突き当てられて固定され、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第2のミラーが、固定台の第1の面と所定の角度をなすように設けられた、第2のミラーを固定するための第2の面に突き当てられて固定される。 In the optical element and the manufacturing method of the present invention, the plate-like first mirror that transmits or reflects the incident light as it is hits the first surface for fixing the first mirror of the fixing base. A second mirror in which a plate-like second mirror that is applied and fixed and transmits or reflects incident light as it is is provided so as to form a predetermined angle with the first surface of the fixing base. It is abutted against the second surface for fixing and fixed.
本発明の画像表示装置は、光の3原色のうちの第1の色の光を変調する第1の変調手段と、光の3原色のうちの第2の色の光を変調する第2の変調手段と、第1の面および第1の面と所定の角度をなすように設けられた第2の面を有する固定台と、第1の変調手段から入射した第1の色の光をそのまま透過させるか、または反射させる、固定台の第1の面に突き当てられて固定される板状の第1のミラーと、第1のミラーから入射した第1の色の光をそのまま透過させ、第1の色の光が入射した面と対向する面に第2の変調手段から入射した第2の色の光を反射させて第1の色の光と、第2の色の光とを合成する、固定台の第2の面に突き当てられて固定される板状の第2のミラーと、第1の色の光と、第2の色の光とが合成された光を投射して、画像を表示させる投射手段とを備えることを特徴とする。 The image display device of the present invention includes a first modulation unit that modulates light of a first color among the three primary colors of light, and a second modulator that modulates light of the second color among the three primary colors of light. The first color and the first color light incident from the modulation means, the first surface and the fixing base having the second surface provided to form a predetermined angle with the first surface, and the first color light as it is. Transmitting or reflecting the plate-like first mirror that is fixed by being abutted against the first surface of the fixing base, and transmits the first color light incident from the first mirror as it is, The first color light and the second color light are synthesized by reflecting the second color light incident from the second modulation means on the surface opposite to the surface on which the first color light is incident. And projecting light that is a combination of the plate-like second mirror fixed against the second surface of the fixed base, the light of the first color, and the light of the second color. Te, characterized in that it comprises a projection means for displaying an image.
本発明の画像表示装置においては、光の3原色のうちの第1の色の光が変調され、光の3原色のうちの第2の色の光が変調され、固定台の第1の面に突き当てられて固定された板状の第1のミラーにおいて第1の色の光がそのまま透過するか、または反射され、固定台の第1の面と所定の角度をなすように設けられた第2の面に突き当てられて固定された板状の第2のミラーにおいて、第1のミラーから入射した第1の色の光がそのまま透過され、第1の色の光が入射した面と対向する面に入射した第2の色の光が反射されて第1の色の光と、第2の色の光とが合成され、第1の色の光と、第2の色の光とが合成された光が投射されて、画像が表示される。 In the image display device of the present invention, the first color of the three primary colors of light is modulated, the second color of the three primary colors of light is modulated, and the first surface of the fixed base The plate-like first mirror abutted on and fixed to the first mirror allows the first color light to pass through or be reflected as it is and to form a predetermined angle with the first surface of the fixed base. In the plate-like second mirror that is fixed by being abutted against the second surface, the first color light incident from the first mirror is transmitted as it is, and the surface on which the first color light is incident The light of the second color incident on the opposite surface is reflected to combine the light of the first color and the light of the second color, and the light of the first color and the light of the second color are combined. The combined light is projected and an image is displayed.
本発明によれば、板状の光学部材を固定することができる。特に、本発明によれば、板状の光学部材をより簡単に、より精度よく固定することができる。 According to the present invention, a plate-like optical member can be fixed. In particular, according to the present invention, a plate-like optical member can be fixed more easily and more accurately.
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。 Embodiments of the present invention will be described below. The correspondence relationship between the invention described in this specification and the embodiments of the invention is exemplified as follows. This description is intended to confirm that the embodiments supporting the invention described in this specification are described in this specification. Therefore, although there is an embodiment which is described in the embodiment of the invention but is not described here as corresponding to the invention, it means that the embodiment is not It does not mean that it does not correspond to the invention. Conversely, even if an embodiment is described herein as corresponding to an invention, that means that the embodiment does not correspond to an invention other than the invention. Absent.
さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。 Further, this description does not mean all the inventions described in this specification. In other words, this description is for the invention described in the present specification, which is not claimed in this application, that is, for the invention that will be applied for in the future or that will appear and be added by amendment. It does not deny existence.
請求項1に記載の光学素子は、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第1のミラー(例えば、図2の第1ミラー33)と、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第2のミラー(例えば、図2の第2ミラー34)と、第1のミラーを固定するための第1の面(例えば、図2の側面43)、および第1の面と所定の角度をなすように設けられた第2のミラーを固定するための第2の面(例えば、図2の側面44)を有する固定台(例えば、図2の台座プリズム32)とを備え、第1のミラーは、第1のミラーの第3の面(例えば、図2の面45)が固定台の第1の面に突き当てられて固定台に固定され、第2のミラーは、第2のミラーの第4の面(例えば、図2の面46)が固定台の第2の面に突き当てられて固定台に固定されることを特徴とする。
The optical element according to
請求項2に記載の光学素子は、第1のミラー(例えば、図2の第1ミラー33)は、第3の面(例えば、図2の面45)に対向する第1のミラーの面(例えば、図3の面81)から入射した光の3原色のうちの第1の色の光をそのまま透過させて第2のミラー(例えば、図2の第2ミラー34)に入射させ、第3の面から入射した光の3原色のうちの第2の色の光を反射させて第2のミラーに入射させ、第2のミラーは、第4の面(例えば、図2の面46)から入射した第1の色の光および第2の色の光をそのまま透過させ、第4の面に対向する第2のミラーの面(例えば、図3の面84)から入射した光の3原色のうちの第3の色の光を反射させ、第1の色の光、第2の色の光、および第3の色の光を合成することを特徴とする。
In the optical element according to claim 2, the first mirror (for example, the
請求項3に記載の光学素子は、第1のミラー(例えば、図2の第1ミラー33)は、第3の面(例えば、図2の面45)と、第3の面に対向する第1のミラーの面(例えば、図3の面81)とが所定の角度をなすようにウェッジ状に形成され、第2のミラー(例えば、図2の第2ミラー34)は、第4の面(例えば、図2の面46)と、第4の面に対向する第2のミラーの面(例えば、図3の面84)とが所定の角度をなすようにウェッジ状に形成されることを特徴とする。
In the optical element according to claim 3, the first mirror (for example, the
請求項4に記載の光学素子は、第1のミラー(例えば、図2の第1ミラー33)および第2のミラー(例えば、図2の第2ミラー34)は、ダイクロイックミラーにより構成され、固定台(例えば、図2の台座プリズム32)は、合成石英により形成されることを特徴とする。
In the optical element according to the fourth aspect, the first mirror (for example, the
請求項5に記載の製造方法は、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第1のミラー(例えば、図2の第1ミラー33)が、固定台(例えば、図2の台座プリズム32)の第1のミラーを固定するための第1の面(例えば、図2の側面43)に突き当てられて固定され(例えば、図12のステップS13の処理)、入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第2のミラー(例えば、図2の第2ミラー34)が、固定台の第1の面と所定の角度をなすように設けられた、第2のミラーを固定するための第2の面(例えば、図2の側面44)に突き当てられて固定される(例えば、図12のステップS14の処理)ことを特徴とする。
In the manufacturing method according to
請求項6に記載の画像表示装置は、光の3原色のうちの第1の色の光を変調する第1の変調手段(例えば、図1の1次元光変調素子12−2、または1次元光変調素子12−3)と、光の3原色のうちの第2の色の光を変調する第2の変調手段(例えば、図1の1次元光変調素子12−1)と、第1の面(例えば、図2の側面43)および第1の面と所定の角度をなすように設けられた第2の面(例えば、図2の側面44)を有する固定台(例えば、図2の台座プリズム32)と、第1の変調手段から入射した第1の色の光をそのまま透過させるか、または反射させる、固定台の第1の面に突き当てられて固定される板状の第1のミラー(例えば、図2の第1ミラー33)と、第1のミラーから入射した第1の色の光をそのまま透過させ、第1の色の光が入射した面と対向する面(例えば、図3の面84)に第2の変調手段から入射した第2の色の光を反射させて第1の色の光と、第2の色の光とを合成する、固定台の第2の面に突き当てられて固定される板状の第2のミラー(例えば、図2の第2ミラー34)と、第1の色の光と、第2の色の光とが合成された光を投射して、画像を表示させる投射手段(例えば、図1の拡大投影系16)とを備えることを特徴とする。
The image display device according to claim 6 is a first modulation unit (for example, the one-dimensional light modulation element 12-2 in FIG. 1 or the one-dimensional light) that modulates light of the first color among the three primary colors of light. A light modulation element 12-3), a second modulation means (for example, the one-dimensional light modulation element 12-1 in FIG. 1) for modulating the light of the second color among the three primary colors of light, A fixed base (for example, the pedestal in FIG. 2) having a surface (for example, the
本発明は、画像表示装置、3CCD(Charge Coupled Devices)カメラなどに適用することができる。 The present invention can be applied to an image display device, a 3CCD (Charge Coupled Devices) camera, and the like.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した画像表示装置の構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image display device to which the present invention is applied.
画像表示装置は、光源11−1乃至光源11−3、1次元光変調素子12−1乃至1次元光変調素子12−3、色合成部13、光偏向部14、2次光学系15、および拡大投影系16を含むように構成され、画像表示装置は、画像を表示させるための光をスクリーン17に投射して、スクリーン17上に2次元の画像を表示させる。
The image display apparatus includes a light source 11-1 to a light source 11-3, a one-dimensional light modulation element 12-1 to a one-dimensional light modulation element 12-3, a
光源11−1乃至光源11−3のそれぞれは、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)の直線状の光(レーザ)を射出して、射出した直線状の光をそれぞれ1次元光変調素子12−1乃至1次元光変調素子12−3に入射させる。なお、以下、光源11−1乃至光源11−3のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単に光源11と称する。 Each of the light sources 11-1 to 11-3 emits red (R), green (G), and blue (B) linear light (laser), and the emitted linear light is 1 each. The light is incident on the one-dimensional light modulation element 12-1 to the one-dimensional light modulation element 12-3. Hereinafter, when it is not necessary to distinguish each of the light sources 11-1 to 11-3, they are simply referred to as the light sources 11.
1次元光変調素子12−1乃至1次元光変調素子12−3のそれぞれは、例えば、赤色、緑色、および青色のそれぞれの直線状の光を変調するためのGLV(Grating Light Valve)などからなり、光源11−1乃至光源11−3のそれぞれから入射した直線状の光を変調して、変調した光を色合成部13に入射させる。
Each of the one-dimensional light modulation element 12-1 to the one-dimensional light modulation element 12-3 includes, for example, a GLV (Grating Light Valve) for modulating red, green, and blue linear light. The linear light incident from each of the light sources 11-1 to 11-3 is modulated, and the modulated light is incident on the
例えば、1次元光変調素子12−1乃至1次元光変調素子12−3のそれぞれを構成するGLVのそれぞれは、表面に反射膜が形成された可動するリボン電極(以下、可動リボン電極と称する)、表面に反射膜が形成された固定されているリボン電極(以下、固定リボン電極と称する)、シリコン基板上のポリシリコン薄膜からなる共通電極などを含むように構成されている。 For example, each of the GLVs constituting each of the one-dimensional light modulation element 12-1 to the one-dimensional light modulation element 12-3 has a movable ribbon electrode (hereinafter referred to as a movable ribbon electrode) having a reflective film formed on the surface thereof. And a fixed ribbon electrode (hereinafter referred to as a fixed ribbon electrode) having a reflective film formed on its surface, a common electrode made of a polysilicon thin film on a silicon substrate, and the like.
可動リボン電極および固定リボン電極は、共通電極上に光源11から入射する直線状の光の長手方向に沿うようにして交互に配置されており、駆動電圧が印加されていない状態において、可動リボン電極および固定リボン電極の各反射面(反射膜が形成されている面)は、共通電極からの高さが等しくなるようになされている。 The movable ribbon electrode and the fixed ribbon electrode are alternately arranged on the common electrode so as to be along the longitudinal direction of the linear light incident from the light source 11, and the movable ribbon electrode is not applied with a driving voltage. And each reflective surface (surface in which the reflective film is formed) of a fixed ribbon electrode is made so that the height from a common electrode may become equal.
また、可動リボン電極に駆動電圧が印加されると、可動リボン電極と共通電極との間に静電力が生じ、その静電力に応じて可動リボン電極が移動または変形し、可動リボン電極の反射面と、固定リボン電極の反射面との共通電極からの高さが異なる(一致しなくなる)ようになされている。そのため、光源11から入射した光のうち、固定リボン電極の反射面において反射した光と、可動リボン電極の反射面において反射した光とでは光路差が生じ、これによりGLVが反射型回折格子として機能し、所定の次数を含む回折光が生じる。このようにしてGLVにおいて生じた回折光は空間的に変調されて、色合成部13に入射する。
Further, when a driving voltage is applied to the movable ribbon electrode, an electrostatic force is generated between the movable ribbon electrode and the common electrode, and the movable ribbon electrode moves or deforms according to the electrostatic force, and the reflecting surface of the movable ribbon electrode The height from the common electrode to the reflecting surface of the fixed ribbon electrode is different (no longer coincident). For this reason, of the light incident from the light source 11, there is an optical path difference between the light reflected on the reflecting surface of the fixed ribbon electrode and the light reflected on the reflecting surface of the movable ribbon electrode, whereby the GLV functions as a reflective diffraction grating. Then, diffracted light including a predetermined order is generated. The diffracted light generated in the GLV in this way is spatially modulated and enters the
なお、以下、1次元光変調素子12−1乃至1次元光変調素子12−3のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単に、1次元光変調素子12と称する。また、ここでは、1次元光変調素子12としてGLVを用いる例について説明したが、GLVに限らず、DMD(Digital Micromirror Device)(商標)や反射型または透過型の液晶素子などを用いるようにしてもよい。 Hereinafter, when it is not necessary to distinguish each of the one-dimensional light modulation elements 12-1 to 12-3 from each other, they are simply referred to as the one-dimensional light modulation elements 12. Although an example using GLV as the one-dimensional light modulation element 12 has been described here, not only GLV but also a DMD (Digital Micromirror Device) (trademark), a reflective or transmissive liquid crystal element, or the like is used. Also good.
色合成部13は、例えば、2枚の板状のミラーなどから構成され、1次元光変調素子12−1乃至1次元光変調素子12−3のそれぞれから入射した、赤色の光、緑色の光、および青色の光を合成して、合成した光を光偏向部14に入射させる。光偏向部14は、例えば、ガルバノミラーなどにより構成され、光偏向部14は、ガルバノミラーの反射面を回動させることにより、色合成部13から入射した光に対する走査を行い、走査された光を2次光学系15に入射させる。
The
2次光学系15は、光偏向部14から入射した、走査された光を集光して2次元像を形成させる。拡大投影系16は、2次光学系15を経て得られた2次元像を中間像として、これを拡大してスクリーン17に投影し、スクリーン17上に2次元の画像を表示させる。
The secondary
図2は、図1の色合成部13のより詳細な構成例を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a more detailed configuration example of the
図2では、色合成部13は、ベース31、台座プリズム32、第1ミラー33、および第2ミラー34を含むように構成され、台座プリズム32、第1ミラー33、および第2ミラー34がベース31上に配置されている。
In FIG. 2, the
ベース31は、例えば、銅、アルミニウムなどの金属により形成されており、その図中、上側の面には、三角柱形状の台座プリズム32の底面よりやや大きい、台座プリズム32を固定するための溝が設けられている。この溝は高い精度で加工されており、台座プリズム32はこの溝にはめ込まれて、ベース31の図中、手前側の側面41側に押さえ付けられて固定されている。
The
台座プリズム32は、例えば、熱膨張係数の低い合成石英などのガラス材料により形成されており、特に、台座プリズム32の側面42乃至側面44のそれぞれのなす角度が予め定められた所定の角度となるように、高い精度で加工されている。
The
第1ミラー33は、例えば、ダイクロイックミラーなどからなり、熱膨張係数の低い合成石英などのガラス材料が高い精度で板状に加工されて形成されている。第1ミラー33は、図中、手前側の面45が台座プリズム32の側面43に突き当てられて、台座プリズム32に固定されている。第1ミラー33と同様に、第2ミラー34は、例えば、ダイクロイックミラーなどからなり、熱膨張係数の低い合成石英などのガラス材料が高い精度で板状に加工されて形成されている。第2ミラー34は、図中、左側の面46が台座プリズム32の側面44に突き当てられて、台座プリズム32に固定されている。
The
また、図3に示すように、ベース31上には、第1ミラー33および第2ミラー34をそれぞれ支持するための支持部71および支持部72が固定されている。なお、図3は、図2の色合成部13を、図2中、右斜め後方から見た場合の色合成部13の外観を示す斜視図である。
Further, as shown in FIG. 3, a
支持部71は、例えば、銅、アルミニウムなどの金属により形成されており、支持部71は、第1ミラー33の面45に対向する第1ミラー33の面81の図中、手前側に配置されている。また、支持部71の図中、手前側の側面には、2つのネジ穴が設けられており、ネジ穴に、例えば、いわゆるイモネジなどのネジ82およびネジ83がそれぞれ螺挿されることにより、支持部71と第1ミラー33の面81との間に挿入された長方形状の板73が第1ミラー33の面81に押し当てられるようになされており、これにより第1ミラー33は台座プリズム32に押し当てられて、台座プリズム32に固定される。
The
また、支持部72は、例えば、銅、アルミニウムなどの金属により形成されており、支持部72は、第2ミラー34の面46に対向する第2ミラー34の面84の図中、手前側に配置されている。また、支持部72の図中、手前側の側面には、2つのネジ穴が設けられており、ネジ穴に、例えば、いわゆるイモネジなどのネジ85およびネジ86がそれぞれ螺挿されることにより、支持部72と第2ミラー34の面84との間に挿入された長方形状の板74が第2ミラー34の面84に押し当てられるようになされており、これにより第2ミラー34は台座プリズム32に押し当てられて、台座プリズム32に固定される。
The
すなわち、図4に示すように、第1ミラー33は、第1ミラー33の面45が台座プリズム32の側面43に突き当てられて、板73により矢印A11に示す方向に押さえつけられて台座プリズム32に固定される。
That is, as shown in FIG. 4, the
そして、第2ミラー34も第1ミラー33における場合と同様に、第2ミラー34の面46が台座プリズム32の側面44に突き当てられて、板74により矢印A12に示す方向に押さえつけられて台座プリズム32に固定される。
Similarly to the case of the
より具体的には、図5に示すように、支持部71は、ネジ101およびネジ102によってベース31に固定され、支持部72は、ネジ103およびネジ104によってベース31に固定される。すなわち、ネジ101およびネジ102が、ベース31の台座プリズム32が配置されている面とは反対側の面から、ベース31に設けられたネジ穴に通されて(挿入されて)、支持部71の図示せぬネジ受けに螺合され、これにより支持部71がベース31に固定される。
More specifically, as shown in FIG. 5, the
同様に、ネジ103およびネジ104が、ベース31の台座プリズム32が配置されている面とは反対側の面から、ベース31に設けられたネジ穴に通されて(挿入されて)、支持部72の図示せぬネジ受けに螺合され、これにより支持部72がベース31に固定される。
Similarly, the
そして、支持部71および支持部72がベース31に固定されると、第1ミラー33および第2ミラー34がそれぞれ、支持部71と台座プリズム32の側面43との間、および支持部72と台座プリズム32の側面44との間に配置されて、台座プリズム32に固定される。
And when the
例えば、第2ミラー34を固定する場合、図6に示すように、支持部72と台座プリズム32の側面44との間に第2ミラー34が配置される。そして、第2ミラー34の面84と支持部72との間に板74が配置される。さらに、支持部72のネジ穴にネジ85およびネジ86が螺挿されて、第2ミラー34が板74により台座プリズム32の側面44に押さえ付けられて台座プリズム32に固定される。
For example, when the
ネジ85およびネジ86が支持部72のネジ穴に螺挿されると、図7に示すように、ネジ85およびネジ86は、板74を矢印A21に示す方向(図中、上方向)に押さえ付けることになる。そして、板74は、ネジ85およびネジ86に矢印A21に示す方向に押されるので、板74は、第2ミラー34を台座プリズム32の側面44に押さえ付ける。
When the
また、台座プリズム32は、ベース31に設けられた溝にはめ込まれており、台座プリズム32は、ベース31に設けられた溝の側面41(図2)側の面に係止するようになされているので、ネジ85およびネジ86が支持部72のネジ穴に螺挿されると、第2ミラー34は、板74により台座プリズム32の側面44に押さえ付けられて、台座プリズム32に固定される。
The
このように、高い精度で加工された第1ミラー33および第2ミラー34を、高い精度で加工された台座プリズム32の側面43および側面44に突き当てて固定することにより、第1ミラー33および第2ミラー34をベース31(台座プリズム32)に、より簡単に、かつより精度よく固定することができる。
In this way, the
ところで、上述したように、色合成部13は、1次元光変調素子12から入射した光を合成して、合成された光を光偏向部14に入射させる。例えば、色合成部13は、図8に示すように、1次元光変調素子12−2および1次元光変調素子12−3からの光が第1ミラー33に入射し、さらに、第1ミラー33から射出された光および1次元光変調素子12−1からの光が第2ミラー34に入射するように配置されている。
By the way, as described above, the
第1ミラー33の面45には、所定の色(波長)の光を反射させる膜が形成されており、例えば、第1ミラー33は、第1ミラー33の面45に入射した緑色の光をそのまま透過させて、第1ミラー33の面45に入射した青色の光を反射させる。
A film that reflects light of a predetermined color (wavelength) is formed on the
したがって、第1ミラー33は、1次元光変調素子12−2から第1ミラー33の面81に入射した緑色の光をそのまま透過させて、第1ミラー33の面45から射出して第2ミラー34に入射させ、1次元光変調素子12−3から第1ミラー33の面45に入射した青色の光を面45において反射させて、第2ミラー34に入射させる。
Therefore, the
また、第2ミラー34の面84には、所定の色(波長)の光を反射させる膜が形成されており、例えば、第2ミラー34は、第2ミラー34の面84に入射した緑色の光および青色の光をそのまま透過させて、第2ミラー34の面84に入射した赤色の光を反射させる。
Further, a film that reflects light of a predetermined color (wavelength) is formed on the
したがって、第2ミラー34は、第1ミラー33から第2ミラー34の面46に入射した緑色の光および青色の光をそのまま透過させて、第2ミラー34の面84から射出して光偏向部14に入射させ、1次元光変調素子12−1から第2ミラー34の面84に入射した赤色の光を面84において反射させて、光偏向部14に入射させる。
Therefore, the
より詳細には、図9に示すように、第1ミラー33は、1次元光変調素子12−3からの青色の光が、第1ミラー33の面45に対して45度の角度で入射するように配置されており、表示される画像の画質の劣化の原因となる非点収差を補正するために、第1ミラー33の面45と面81とが所定の角度をなすようになされている(第1ミラー33がウェッジ形状となっている)。また、面45および面81に隣接する面121および面122は、それぞれ面45に垂直となるようになされている。
More specifically, as shown in FIG. 9, in the
第2ミラー34は、1次元光変調素子12−1からの赤色の光が、第2ミラー34の面84に対して45度の角度で入射するように配置されており、表示される画像の画質の劣化の原因となる非点収差を補正するために、第2ミラー34の面46と面84とが所定の角度をなすようになされている(第2ミラー34がウェッジ形状となっている)。また、面46および面84に隣接する面123および面124は、それぞれ面84に垂直となるようになされている。
The
さらに、第1ミラー33の外形は、例えば、図10Aに示すように、第1ミラー33の図中、横方向の長さ(面121から面122までの長さ)が24mmであり、第1ミラー33の縦方向の長さ(面81および面45に隣接する、面121および面122とは異なる2つの面のうちの1つの面から他の面までの長さ)が45mmである。
Further, the outer shape of the
また、1次元光変調素子12−2からの緑色の光が面81に入射する位置は、面122から図中、右側に10.5mmの位置であり、その位置から面121までの長さは13.5mmである。さらに、1次元光変調素子12−2からの緑色の光が面81に入射する位置における、面81から面45までの長さ(厚さ)は3mmとなっており、面45と面81とがなす角度は、22.7分となっている。
Further, the position where the green light from the one-dimensional light modulation element 12-2 is incident on the
これに対して、第2ミラー34の外形は、例えば、図10Bに示すように、第2ミラー34の図中、横方向の長さ(面123から面124までの長さ)が28mmであり、第2ミラー34の縦方向の長さ(面46および面84に隣接する、面123および面124とは異なる2つの面のうちの1つの面から他の面までの長さ)が45mmである。
On the other hand, the external shape of the
また、第1ミラー33からの緑色の光および青色の光が面46に入射する位置における、面46から面84までの長さ(厚さ)は3mmとなっており、面46と面84とがなす角度は、15.5分となっている。
The length (thickness) from the
そして、このような外形の第1ミラー33および第2ミラー34は、例えば、図11に示す公差を満たすように加工されて形成され、台座プリズム32に固定される。
The
図11では、第1ミラー33および第2ミラー34のそれぞれに対する、ウェッジ角度、平板取り付け角度、および副方向角度の公差が示されている。ここで、ウェッジ角度とは、1次元光変調素子12からの光が反射または透過する互いに対向する2つの面がなす角度をいい、平板取り付け角度とは、第1ミラー33または第2ミラー34の台座プリズム32の側面42に対する角度をいい、副方向角度とは、第1ミラー33または第2ミラー34の台座プリズム32の側面43または側面44に対する角度をいう。
In FIG. 11, the tolerances of the wedge angle, the plate mounting angle, and the sub-direction angle for each of the
したがって、第1ミラー33は、面45および面81のなす角度が22.7分+0.5分/−2分、すなわち、面45および面81のなす角度が20.7分乃至23.2分の範囲の角度となるように加工されて形成される。
Therefore, in the
そして、第1ミラー33は、第1ミラー33の面45と台座プリズム32の側面42とがなす角度が45度±3.5分の範囲の角度となり、かつ第1ミラー33の面45と台座プリズム32の側面43とが面45に垂直な方向になす角度が0度±3.5分の範囲の角度となるように台座プリズム32の側面43に押さえ付けられて固定される。
The
これに対して、第2ミラー34は、面46および面84のなす角度が15.5分+0.5分/−1.5分、すなわち、面46および面84のなす角度が14分乃至16分の範囲の角度となるように加工されて形成される。
In contrast, in the
そして、第2ミラー34は、第2ミラー34の面46と台座プリズム32の側面42とがなす角度が45度±2.5分の範囲の角度となり、かつ第2ミラー34の面46と台座プリズム32の側面44とが面46に垂直な方向になす角度が0度±2.5分の範囲の角度となるように台座プリズム32の側面44に押さえ付けられて固定される。
The
次に、図12のフローチャートを参照して、以上において説明した色合成部13が作業者によって組み立てられる処理である、組み立ての処理を説明する。
Next, an assembly process, which is a process in which the
ステップS11において、台座プリズム32がベース31に固定される。例えば、台座プリズム32がベース31に設けられた溝にはめ込まれて、その溝のベース31の側面41側の面に押さえ付けられる。そして、台座プリズム32が、例えば、接着剤などによりベース31に固定される。
In step S <b> 11, the
ステップS12において、支持部71および支持部72がベース31に固定される。例えば、図5に示したように、支持部71は、ネジ101およびネジ102によりベース31に固定され、支持部72は、ネジ103およびネジ104によりベース31に固定される。
In step S <b> 12, the
支持部71および支持部72がベース31に固定されると、台座プリズム32の側面43と支持部71との間に第1ミラー33が挿入され、さらに、支持部71と第1ミラー33との間に板73が挿入される。そして、ステップS13において、支持部71のネジ穴にネジ82およびネジ83が螺挿され、第1ミラー33が板73によって台座プリズム32の側面43に押さえ付けられて、第1ミラー33が台座プリズム32に突き当てられるようにして台座プリズム32に固定される。
When the
第1ミラー33が台座プリズム32に固定されると、台座プリズム32の側面44と支持部72との間に第2ミラー34が挿入され、さらに、支持部72と第2ミラー34との間に板74が挿入されて、処理はステップS13からステップS14に進む。
When the
ステップS14において、支持部72のネジ穴にネジ85およびネジ86が螺挿される。そして、第2ミラー34が板74によって台座プリズム32の側面44に押さえ付けられて、第2ミラー34が台座プリズム32に突き当てられるようにして台座プリズム32に固定され、組み立ての処理は終了する。
In step S <b> 14, the
このようにして、第1ミラー33および第2ミラー34は、台座プリズム32の側面43および側面44に突き当てられて、台座プリズム32に固定される。このように、第1ミラー33および第2ミラー34が、台座プリズム32に突き当てられて固定される場合、第1ミラー33および第2ミラー34が固定される位置および角度の精度は、第1ミラー33、第2ミラー34、および台座プリズム32のそれぞれの面の加工の精度により定まる。
In this way, the
したがって、従来のように、第1ミラーおよび第2ミラーの底面と側面とに沿って、ベースに溝を設けて、第1ミラーおよび第2ミラーをベースに固定する方法と比べて、より簡単に、かつより精度よく第1ミラー33および第2ミラー34をベース31(台座プリズム32)に固定することができる。
Therefore, as compared with the conventional method of providing grooves on the base along the bottom and side surfaces of the first mirror and the second mirror and fixing the first mirror and the second mirror to the base, it is easier. In addition, the
特に、2枚の板状のミラー(例えば、第1ミラー33および第2ミラー34)を用いて赤色の光、緑色の光、および青色の光を合成する場合には、非点収差を補正するために、板状のミラーはウェッジ形状とされることが多い。このように、2枚の板状のミラーがウェッジ形状である場合には、ベースに溝を設けて板状のミラーを固定する従来の方法では、ベースに設ける溝も板状のミラーの形状に合わせて、ウェッジ形状にしなければならないが、以上において説明したように、第1ミラー33および第2ミラー34を台座プリズム32に突き当てて固定することで、第1ミラー33および第2ミラー34の形状に関わらず、より簡単により精度よく第1ミラー33および第2ミラー34を、所望の位置に所望する角度でベース31(台座プリズム32)に固定することができる。
In particular, when combining red light, green light, and blue light using two plate-like mirrors (for example, the
また、2枚の板状のミラーを用いて赤色の光、緑色の光、および青色の光を合成する場合、固定されている板状のミラーの位置および角度は、画像表示装置内部の温度や湿度などの板状のミラーの環境の変化により変化する。このような環境の変化により生じる板状のミラー(例えば、第1ミラー33および第2ミラー34)の位置ずれや角度ずれは、表示される画像の色ずれや、後段の光学系におけるけられの原因となってしまうため、板状のミラーには、環境の変化に対する位置や角度の安定性が要求される。
In addition, when combining red light, green light, and blue light using two plate-like mirrors, the position and angle of the fixed plate-like mirror depends on the temperature inside the image display device, Changes due to changes in the environment of the plate-like mirror such as humidity. The positional and angular shifts of the plate-like mirrors (for example, the
例えば、図13に示すように、第1ミラー33を第1ミラー33の面121に垂直かつ、1次元光変調素子12−3からの光が第1ミラー33の面45に入射する位置を通る直線B11を軸として、矢印A41の方向に1.5分だけ回動させた場合、第2ミラー34を第2ミラー34の面123に垂直かつ、1次元光変調素子12−1からの光が第2ミラー34の面81に入射する位置を通る直線B12を軸として、矢印A42の方向に1.5分だけ回動させた場合、および第1ミラー33を矢印A41の方向に1.5分だけ回動させ、さらに、第2ミラー34を矢印A42の方向に1.5分だけ回動させた場合を考える。
For example, as shown in FIG. 13, the
このように、第1ミラー33または第2ミラー34を回動させた場合に、図1の2次光学系15によって結像される2次元像の位置(2次元像面)において生じる位置ずれを図14に示す。図14では、光源11−1から射出された赤色の光、光源11−2から射出された緑色の光、および光源11−3から射出された青色の光のそれぞれに対して、第1ミラー33を回動させた角度、第2ミラー34を回動させた角度、それにより生じる2次元像面における位置ずれの大きさ、および2次元像面における画素(ドット)を単位とする位置ずれの大きさが示されており、1ドットは25.5μmとされている。また、位置ずれの符号は、図2において図中、上方向の位置ずれが正とされ、下方向の位置ずれが負とされている。
As described above, when the
例えば、第1ミラー33を、図13の矢印A41の方向に1.5分だけ回動させた場合、光源11−2から射出された緑色の光の2次元像面における位置ずれは0.5μmであり、画素単位では0ドットである。また、第2ミラー34を、図13の矢印A42の方向に1.5分だけ回動させた場合、光源11−2から射出された緑色の光の2次元像面における位置ずれは-0.5μmであり、画素単位では0ドットである。さらに、第1ミラー33を、図13の矢印A41の方向に1.5分だけ回動させ、第2ミラー34を、矢印A42の方向に1.5分だけ回動させた場合、光源11−2から射出された緑色の光の2次元像面における位置ずれは0μmであり、画素単位では0ドットである。
For example, when the
光源11−1から射出される赤色の光は、第1ミラー33には入射しないので、第1ミラー33の位置ずれまたは角度ずれの影響は受けない。第2ミラー34を、図13の矢印A42の方向に1.5分だけ回動させた場合、光源11−1から射出された赤色の光の2次元像面における位置ずれは44μmであり、画素単位では1.7ドットである。
Since the red light emitted from the light source 11-1 does not enter the
また、第1ミラー33を、図13の矢印A41の方向に1.5分だけ回動させた場合、光源11−3から射出された青色の光の2次元像面における位置ずれは-32μmであり、画素単位では−1.3ドットである。また、第2ミラー34を、図13の矢印A42の方向に1.5分だけ回動させた場合、光源11−3から射出された青色の光の2次元像面における位置ずれは0.5μmであり、画素単位では0ドットである。さらに、第1ミラー33を、図13の矢印A41の方向に1.5分だけ回動させ、第2ミラー34を、矢印A42の方向に1.5分だけ回動させた場合、光源11−3から射出された青色の光の2次元像面における位置ずれは-32μmであり、画素単位では−1.3ドットである。
Further, when the
したがって、第1ミラー33が、図13の矢印A41の方向に1.5分だけ回動し、第2ミラー34が、矢印A42の方向に1.5分だけ回動した場合、本来ならば図15の左側に示すように、2次元像面において結像する赤色の光、緑色の光、および青色の光が合成された光の像151は、図中、右側に示すように、位置ずれせずに結像した緑色の光の像152、図中、上側に1.7ドットだけ位置ずれして結像した赤色の光の像153、および図中、下側に1.3ドットだけ位置ずれして結像した青色の光の像154の3つの像に分かれてしまい、表示される画像は色ずれした画像となってしまう。
Accordingly, if the
このように、板状の第1ミラー33および第2ミラー34を用いて色合成を行う場合、第1ミラー33および第2ミラー34のわずかな傾き(角度ずれ)によって、画像の色ずれが生じてしまう。したがって、表示された画像を見る観測者に色ずれを感じさせないためには、2次元像面における位置ずれを0.2ドット以下に抑えなければならない。
As described above, when color composition is performed using the plate-like
例えば、図16に示すように、第1ミラー33の面45の中心を通り、面45に垂直な直線B41を軸として第1ミラー33を回動させる方向をγ1方向とし、面45の中心を通り、面121および直線B41に垂直な直線を軸として第1ミラー33を回動させる方向をα1方向とし、面45の中心を通り、直線B41および面121の法線に垂直な直線B42を軸として第1ミラー33を回動させる方向をβ1方向とする。
For example, as shown in FIG. 16, the direction in which the
そして、面45の中心を通り、面121および直線B41に垂直な方向をX1方向とし、X1方向および直線B41となす角が45度である方向をZ1方向とすると、画像表示装置の動作中、または画像表示装置内部の環境の変化前と変化後とにおける、第1ミラー33の0.2ドット分に相当する位置ずれまたは角度ずれは、図17に示すようになる。
When the direction passing through the center of the
図17では、2次元像面における0.2ドット分の位置ずれに相当する、第1ミラー33の位置ずれまたは角度ずれが示されている。
FIG. 17 shows a positional deviation or an angular deviation of the
例えば、2次元像面における0.2ドット分の位置ずれに相当する、第1ミラー33のβ1方向の角度ずれは0.12分であり、α1方向の角度ずれは0.12分であり、γ1方向の角度ずれは5度である。また、2次元像面における0.2ドット分の位置ずれに相当する、第1ミラー33のX1方向の位置ずれは1.25mmであり、Z1方向の位置ずれは3.5μmである。
For example, the angle shift in the β1 direction of the
また、例えば、図18に示すように、第2ミラー34の面46の中心を通り、面46に垂直な直線B61を軸として第2ミラー34を回動させる方向をγ2方向とし、面46の中心を通り、面123および直線B61に垂直な直線を軸として第2ミラー34を回動させる方向をα2方向とし、面46の中心を通り、直線B61および面123の法線に垂直な直線B62を軸として第2ミラー34を回動させる方向をβ2方向とする。
Further, for example, as shown in FIG. 18, the direction in which the
そして、面46の中心を通り、面123および直線B61に垂直な方向をX2方向とし、X2方向および直線B61となす角が45度である方向をZ2方向とすると、画像表示装置の動作中、または画像表示装置内部の環境の変化前と変化後とにおける、第2ミラー34の0.2ドット分に相当する位置ずれまたは角度ずれは、図19に示すようになる。
Then, assuming that the direction passing through the center of the
図19では、2次元像面における0.2ドット分の位置ずれに相当する、第2ミラー34の位置ずれまたは角度ずれが示されている。
FIG. 19 shows a positional deviation or an angular deviation of the
例えば、2次元像面における0.2ドット分の位置ずれに相当する、第2ミラー34のβ2方向の角度ずれは0.12分であり、α2方向の角度ずれは0.12分であり、γ2方向の角度ずれは5度である。また、2次元像面における0.2ドット分の位置ずれに相当する、第2ミラー34のX2方向の位置ずれは1.75mmであり、Z2方向の位置ずれは3.5μmである。
For example, the angle shift in the β2 direction of the
このように、第1ミラー33および第2ミラー34のわずかな位置ずれや角度ずれによって、画像の色ずれが生じてしまうが、第1ミラー33および第2ミラー34は、熱膨張係数の低い合成石英により形成された台座プリズム32に固定されているため、画像表示装置内部の温度変化や湿度変化に対して、位置ずれや角度ずれが生じにくくなっている。
As described above, a slight positional shift or angular shift between the
例えば、画像表示装置内部の温度を、室温から40度だけ変化させた場合の角度ずれは、図13の矢印A41に示す方向の第1ミラー33の角度ずれが6秒であり、矢印A42に示す方向の第2ミラー34の角度ずれが6秒である。実際には、画像表示装置内の温度の変化(上昇)は10度程度であるので、第1ミラー33の矢印A41に示す方向の角度ずれ、および第2ミラー34の矢印A42に示す方向の角度ずれは、それぞれ1.5秒程度であると予測される。この場合の2次元像面における位置ずれは、光源11−1から射出された赤色の光の位置ずれ、および光源11−3から射出された青色の光の位置ずれは、それぞれ0.05ドットであり、画像の色ずれは殆ど生じないことが分かる。
For example, when the temperature inside the image display device is changed from room temperature by 40 degrees, the angle deviation of the
また、画像表示装置内部の温度を室温から40度だけ変化させた場合、第1ミラー33は、図13の矢印A41に示す方向に6秒だけ傾き(回動し)、第2ミラー34は、図13の矢印A42に示す方向に6秒だけ傾いてその状態を維持する。そして、その状態から画像表示装置内部の温度を室温に戻した場合、第1ミラー33および第2ミラー34は、画像表示装置内部の温度を変化させる前の状態(角度ずれがない状態)に戻る。
When the temperature inside the image display device is changed from room temperature by 40 degrees, the
このように、第1ミラー33および第2ミラー34を、熱膨張係数の低い合成石英により形成された台座プリズム32に押し付けて固定することで、画像表示装置内部の温度が大きく変化する場合においても、温度が安定していれば第1ミラー33および第2ミラー34の位置も安定するので(位置が変動しないので)、予め画像表示装置内部の温度の上昇を見込んで第1ミラー33および第2ミラー34の位置を調整することができる。
As described above, the
さらに、金属により形成されたベースに溝を設けて板状のミラーを固定する従来の方法では、ベースの熱膨張係数と板状のミラーの熱膨張係数とは大きく異なるので、画像表示装置内部の温度が変化すると、板状のミラーに歪みが生じて、表示された画像が歪んでしまうが、第1ミラー33および第2ミラー34を、図4に示すように熱膨張係数の等しい台座プリズム32に押さえ付けて固定することによって、第1ミラー33および第2ミラー34の図中、上側の部分にはストレスがかからないため、第1ミラー33および第2ミラー34が歪むことがなく、したがって、位置ずれや角度ずれも生じにくいので、表示された画像が歪んだり、色ずれが生じにくくなっている。
Furthermore, in the conventional method of fixing a plate-shaped mirror by providing a groove in a base made of metal, the thermal expansion coefficient of the base and the thermal expansion coefficient of the plate-shaped mirror are greatly different. When the temperature changes, the plate-shaped mirror is distorted and the displayed image is distorted. However, the
以上のように、本発明によれば、第1ミラーおよび第2ミラーのそれぞれの面を台座プリズムの側面に突き当てて、第1ミラーおよび第2ミラーを台座プリズムに固定するようにしたので、より簡単に、かつより精度よく板状の第1ミラーおよび第2ミラーをベース(台座プリズム)に固定することができる。 As described above, according to the present invention, each surface of the first mirror and the second mirror is abutted against the side surface of the pedestal prism, and the first mirror and the second mirror are fixed to the pedestal prism. The plate-like first mirror and the second mirror can be fixed to the base (base prism) more easily and with higher accuracy.
なお、第1ミラー33および第2ミラー34は、ウェッジ形状であると説明したが、平行平板を用いるようにしてもよい。
Although the
また、1次元光変調素子12から入射した光を色合成部13において合成すると説明したが、1次元光変調素子12に限らず、液晶表示デバイスから入射した光を色合成部13において合成するようにしてもよい。
In addition, it has been described that light incident from the one-dimensional light modulation element 12 is combined in the
この場合、例えば、図20に示すように、画像表示装置は、光源201−1乃至光源201−3、液晶表示デバイス202−1乃至液晶表示デバイス202−3、色合成部13、および拡大投影系203を含むように構成され、画像表示装置は、画像を表示させるための光をスクリーン204に投射して、スクリーン204上に2次元の画像を表示させる。
In this case, for example, as illustrated in FIG. 20, the image display apparatus includes a light source 201-1 to light source 201-3, a liquid crystal display device 202-1 to liquid crystal display device 202-3, a
光源201−1乃至光源201−3のそれぞれは、例えば、メタルハライドランプなどからなり、白色の光を射出して、液晶表示デバイス202−1乃至液晶表示デバイス202−3のそれぞれに入射させる。液晶表示デバイス202−1乃至液晶表示デバイス202−3のそれぞれは、光源201−1乃至光源201−3のそれぞれから入射した光のうち、画素ごとに所定の強さの所定の波長の光を透過させる、透過型の液晶表示デバイスである。 Each of the light sources 201-1 to 201-3 is made of, for example, a metal halide lamp, and emits white light so as to enter the liquid crystal display devices 202-1 to 202-3. Each of the liquid crystal display device 202-1 through the liquid crystal display device 202-3 transmits light of a predetermined wavelength with a predetermined intensity for each pixel out of the light incident from each of the light sources 201-1 through 201-3. A transmissive liquid crystal display device.
例えば、液晶表示デバイス202−1は、光源201−1から入射した光のうち、赤色の画像を表示させる光(赤色の光)を透過させて、色合成部13に入射させる。また、液晶表示デバイス202−2は、光源201−2から入射した光のうち、緑色の画像を表示させる光(緑色の光)を透過させて色合成部13に入射させ、液晶表示デバイス202−3は、光源201−3から入射した光のうち、青色の画像を表示させる光(青色の光)を透過させて色合成部13に入射させる。
For example, the liquid crystal display device 202-1 transmits light (red light) for displaying a red image out of the light incident from the light source 201-1, and enters the
色合成部13は、液晶表示デバイス202−1乃至液晶表示デバイス202−3から入射した光を合成して、合成された光を、拡大投影系203を介してスクリーン204に投影し、スクリーン204に画像を表示させる。
The
さらに、図9において、色合成部13において合成された光が射出する方向から光を入射させることによって、色合成部13において、入射した光を分解(分離)させることもできる。すなわち、図9の図中、右側から色合成部13に光を入射させると、入射した光のうち赤色の光は、第2ミラー34の面84において、図中、上方向に反射される。
Furthermore, in FIG. 9, the incident light can be decomposed (separated) in the
そして、色合成部13に入射した光のうち緑色の光および青色の光は、第2ミラー34をそのまま透過して第1ミラー33に入射する。さらに、第1ミラー33に入射した光のうち、青色の光は第1ミラー33の面45において図中、下方向に反射され、緑色の光は、第1ミラー33をそのまま透過する。このように、色合成部13では、入射した光を分離させることもでき、例えば、色合成部13を3CCDカメラなどに適用することもできる。
Then, green light and blue light out of the light incident on the
この場合、3CCDカメラに入射した光は、第2ミラー34に入射し、赤色の光は第2ミラーにおいて反射されてCCD(撮像素子)に入射する。一方、第2ミラー34をそのまま透過した緑色の光および青色の光は、第1ミラー33に入射する。そして、青色の光は、第1ミラー33において反射されてCCDに入射し、緑色の光は、第1ミラー33をそのまま透過してCCDに入射する。
In this case, the light incident on the 3CCD camera is incident on the
12−1乃至12−3 1次元光変調素子, 13 色合成部, 31 ベース, 32 台座プリズム, 33 第1ミラー, 34 第2ミラー, 43 側面, 44 側面, 45 面, 46 面, 71 支持部, 72支持部, 73 板, 74 板 12-1 to 12-3 One-dimensional light modulation element, 13 color synthesis unit, 31 base, 32 pedestal prism, 33 first mirror, 34 second mirror, 43 side surface, 44 side surface, 45 surface, 46 surface, 71 support unit , 72 support parts, 73 plates, 74 plates
Claims (6)
入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第2のミラーと、
前記第1のミラーを固定するための第1の面、および前記第1の面と所定の角度をなすように設けられた前記第2のミラーを固定するための第2の面を有する固定台と
を備え、
前記第1のミラーは、前記第1のミラーの第3の面が前記固定台の前記第1の面に突き当てられて前記固定台に固定され、前記第2のミラーは、前記第2のミラーの第4の面が前記固定台の前記第2の面に突き当てられて前記固定台に固定される
ことを特徴とする光学素子。 A plate-like first mirror that transmits or reflects incident light as it is;
A plate-like second mirror that transmits or reflects incident light as it is;
A fixing table having a first surface for fixing the first mirror and a second surface for fixing the second mirror provided to form a predetermined angle with the first surface. And
The first mirror has the third surface of the first mirror abutted against the first surface of the fixed base and is fixed to the fixed base, and the second mirror has the second mirror An optical element, wherein a fourth surface of a mirror is abutted against the second surface of the fixed base and fixed to the fixed base.
前記第2のミラーは、前記第4の面から入射した前記第1の色の光および前記第2の色の光をそのまま透過させ、前記第4の面に対向する前記第2のミラーの面から入射した光の3原色のうちの第3の色の光を反射させ、前記第1の色の光、前記第2の色の光、および前記第3の色の光を合成する
ことを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 The first mirror transmits the light of the first color of the three primary colors incident from the surface of the first mirror facing the third surface as it is and enters the second mirror. And reflecting the light of the second color among the three primary colors of light incident from the third surface to be incident on the second mirror,
The second mirror is a surface of the second mirror that transmits the first color light and the second color light incident from the fourth surface as they are and faces the fourth surface. Reflecting the light of the third color among the three primary colors of the light incident from the light, and combining the light of the first color, the light of the second color, and the light of the third color. The optical element according to claim 1.
前記第2のミラーは、前記第4の面と、前記第4の面に対向する前記第2のミラーの面とが所定の角度をなすようにウェッジ状に形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 The first mirror is formed in a wedge shape such that the third surface and the surface of the first mirror facing the third surface form a predetermined angle,
The second mirror is formed in a wedge shape so that the fourth surface and the surface of the second mirror facing the fourth surface form a predetermined angle. Item 2. The optical element according to Item 1.
前記固定台は、合成石英により形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 The first mirror and the second mirror are constituted by dichroic mirrors,
The optical element according to claim 1, wherein the fixing base is made of synthetic quartz.
入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第1のミラーが、固定台の前記第1のミラーを固定するための第1の面に突き当てられて固定され、
入射した光をそのまま透過させるか、または反射させる板状の第2のミラーが、前記固定台の前記第1の面と所定の角度をなすように設けられた、前記第2のミラーを固定するための第2の面に突き当てられて固定される
ことを特徴とする製造方法。 In the method of manufacturing an optical element,
A plate-like first mirror that transmits or reflects incident light as it is is abutted against and fixed to the first surface for fixing the first mirror of the fixing base,
A plate-like second mirror that transmits or reflects incident light as it is is provided to fix the second mirror provided so as to form a predetermined angle with the first surface of the fixing base. A manufacturing method characterized by being abutted against and fixed to the second surface.
光の3原色のうちの第2の色の光を変調する第2の変調手段と、
第1の面および前記第1の面と所定の角度をなすように設けられた第2の面を有する固定台と、
前記第1の変調手段から入射した前記第1の色の光をそのまま透過させるか、または反射させる、前記固定台の前記第1の面に突き当てられて固定される板状の第1のミラーと、
前記第1のミラーから入射した前記第1の色の光をそのまま透過させ、前記第1の色の光が入射した面と対向する面に前記第2の変調手段から入射した前記第2の色の光を反射させて前記第1の色の光と、前記第2の色の光とを合成する、前記固定台の前記第2の面に突き当てられて固定される板状の第2のミラーと、
前記第1の色の光と、前記第2の色の光とが合成された光を投射して、画像を表示させる投射手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。 First modulation means for modulating light of the first color among the three primary colors of light;
Second modulation means for modulating light of the second color among the three primary colors of light;
A fixing base having a first surface and a second surface provided to form a predetermined angle with the first surface;
A plate-like first mirror which is fixed by being abutted against the first surface of the fixing base, which transmits or reflects the light of the first color incident from the first modulation means as it is. When,
The second color incident from the second modulation means is transmitted through the first color light incident from the first mirror as it is and opposed to the surface on which the first color light is incident. A second plate-shaped second plate that is fixed by being abutted against the second surface of the fixed base, which combines the light of the first color and the light of the second color by reflecting the light of the first color. Mirror,
An image display apparatus comprising: a projecting unit configured to project an image obtained by projecting light obtained by combining the light of the first color and the light of the second color.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016005185A1 (en) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | Rofin-Baasel Lasertech Gmbh & Co. Kg | Folding optics for folding an optical path in a laser pulse arrangement |
CN110531572A (en) * | 2018-05-23 | 2019-12-03 | 中强光电股份有限公司 | Element regulating mechanism for optical and projection arrangement |
CN111665627A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-15 | 精工爱普生株式会社 | Display module and display device |
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2005
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016005185A1 (en) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | Rofin-Baasel Lasertech Gmbh & Co. Kg | Folding optics for folding an optical path in a laser pulse arrangement |
DE102014109681A1 (en) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | Rofin-Baasel Lasertech Gmbh & Co. Kg | Folding optics for folding a beam path in a laser pulse arrangement |
US20170115468A1 (en) * | 2014-07-10 | 2017-04-27 | Rofin-Baasel Lasertech Gmbh & Co. Kg | Folding optics for folding an optical path in a laser pulse arrangement |
DE102014109681B4 (en) * | 2014-07-10 | 2021-02-25 | Rofin-Baasel Lasertech Gmbh & Co. Kg | Convolution optics for a laser pulse compressor and laser pulse arrangement with a convolution optics |
CN110531572A (en) * | 2018-05-23 | 2019-12-03 | 中强光电股份有限公司 | Element regulating mechanism for optical and projection arrangement |
CN110531572B (en) * | 2018-05-23 | 2021-05-11 | 中强光电股份有限公司 | Optical element adjusting mechanism and projection device |
CN111665627A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-15 | 精工爱普生株式会社 | Display module and display device |
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