JP2012137679A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微小ミラーで反射され投写部に向かう光以外の不要な光を良好に除去することにより、画像品質の低下を抑制できる投写型表示装置を提供する。
【解決手段】プロジェクタは、光源ランプ１００からの光を変調するＤＭＤ７００と、ＤＭＤ７００により変調された光を被投写面に投写する投写レンズ３０とを備える。ＤＭＤ７００は、複数の可動式の微小ミラー７１０と、光透過性を有し微小ミラー７１０を覆うカバーガラス７２０とを含む。プロジェクタは、光源ランプ１００からの光をＤＭＤ７００に導くＴＩＲプリズム６００をさらに備える。ＴＩＲプリズム６００の第２プリズム６２０には、微小ミラー７１０により反射され投写レンズ３０に向かう光を透過するとともにカバーガラス７２０により反射された光を反射して投写レンズ３０の入射面３０ａから離れる方向へ向かわせる第５側面６２２が設けられる。
【選択図】図５

Description

本発明は、光源からの光を光変調素子により変調し、変調した光を被投写面に投写する投写型表示装置に関する。

従来、光源からの光を光変調素子により変調し、変調された光を投写レンズにより拡大して被投写面に投写する投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）が知られている。かかるプロジェクタでは、光変調素子として、たとえば、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）が用いられ得る（特許文献１参照）。

ＤＭＤの表面には、可動式の微小ミラーがマトリクス状に多数配されている。微小ミラーは、ＤＭＤの表面に対して、プラス方向とマイナス方向に所定角度、たとえば、±１２°の範囲で変位される。微小ミラーがオン状態（＋１２°傾斜した状態）にあるときに、微小ミラーにより反射された光（以下、「オン光」という）が投写レンズに入射する。一方、微小ミラーがオフ状態（−１２°傾斜した状態）にあるときは、微小ミラーにより反射された光（以下、「オフ光」という）が投写レンズから外れる方向に導かれる。

特開２００２−３５０７７５号公報

ＤＭＤには、微小ミラーを保護するために、微小ミラーの前方にカバーが備えられ得る。この場合、カバーの表面は、ＤＭＤの表面に平行となる。

光源からの光は、ＤＭＤのオン状態にあるときに微小ミラーにより変調された光がＤＭＤの表面の略法線方向に進むよう、ＤＭＤの表面に対して斜め方向から照射される。よって、光源からの光は、カバーの表面に対しても斜めに照射され、一部の光がカバーの表面により反射される。

カバーにより反射された光の出射方向は、オフ光の出射方向に比べてオン光の出射方向に近くなる。このため、カバーにより反射された光の一部が投写レンズに入射する虞がある。このように、オン光以外の不要な光が投写レンズに入射すると、被投写面に投写される画像の品質が低下する虞がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、微小ミラーで反射され投写部に向かう光以外の不要な光を良好に除去することにより、画像品質の低下を抑制できる投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明の投写型表示装置は、光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を被投写面に投写する投写部とを備える。ここで、前記光変調素子は、複数の可動式の微小ミラーと、光透過性を有し前記微小ミラーを覆うカバーとを含む。投写型表示装置は、前記カバーにより反射された光を、前記投写部の光入射部から離れる方向へ導く導光部を、さらに備える。

本発明の投写型表示装置によれば、カバーにより反射された光が、投写部に入射するのを防止できる。

本発明の投写型表示装置は、前記光源からの光を前記光変調素子に導くとともに、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を透過させるＴＩＲプリズムを、さらに備える構成とされ得る。この場合、前記ＴＩＲプリズムには、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を透過するとともに前記カバーにより反射された光を反射して前記投写部の光入射部から離れる方向へ向かわせる界面が、前記導光部として設けられる。

たとえば、前記界面は、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光に対して臨界角を有さず、前記カバーにより反射された光に対して臨界角を有するような構成とされ得る。

このような構成とすれば、微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を投写部に良好に導きつつ、カバーにより反射された光が投写部に入射するのを防止できる。

本発明の投写型表示装置において、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を透過するとともに前記カバーにより反射された光を反射して前記投写部の光入射部から離れる方向へ向かわせる界面をそれぞれ有する複数のプリズムが前記光変調素子の表面と平行な方向に配列されたプリズムアレイが、前記導光部として設けられ得る。

たとえば、前記界面は、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光に対して臨界角を有さず、前記カバーにより反射された光に対して臨界角を有するような構成とされ得る。

このような構成とすれば、微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を投写部に良好に導きつつ、カバーにより反射された光が投写部に入射するのを防止できる。

しかも、プリズムアレイは、それぞれが界面を有する複数のプリズムをアレイ化することにより構成されているので、光変調素子と投写部の並び方向に薄くできる。これにより、プリズムアレイを配したことによる光変調素子と投写部との間の距離の増加が抑えられる。

このような構成とした場合、さらに、前記光源からの光を前記光変調素子に導くとともに、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を透過して前記投写部へと向かわせるＴＩＲプリズムが、さらに備えられ得る。この場合、前記プリズムアレイが、前記ＴＩＲプリズムと前記投写部との間に配される。

このような構成とすれば、光源からの光を光変調素子に良好に導くことができる。

以上のとおり、本発明によれば、微小ミラーで反射され投写部に向かう光以外の不要な光を良好に除去することにより、画像品質の低下を抑制できる投写型表示装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。 実施の形態に係る光学エンジンの構成を示す図である。 実施の形態に係るＤＭＤの構成を示す図である。 実施の形態に係るＴＩＲプリズムの構成について説明するための図である。 実施の形態に係るＴＩＲプリズムの構成について説明するための図である。 実施の形態に係るＴＩＲプリズムの構成について説明するための図である。 変更例に係るプロジェクタの構成を示す図である。

以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。

図１は、プロジェクタの構成を示す図である。同図を参照して、プロジェクタは、横長の略直方体形状を有するキャビネット１０を備えている。キャビネット１０には、前面左側に投写窓１１が形成されており、前面右側および右側面にキャビネット１０内部から排気を行うための排気口１２、１３がそれぞれ形成されている。また、キャビネット１０の上面には、操作部１４が設けられている。操作部１４には、複数の操作キーが配されている。

キャビネット１０の内部には、光学エンジン２０および投写レンズ３０が配されている。光学エンジン２０は、映像信号に基づいて変調された映像光を生成する。光学エンジン２０には、投写レンズ３０が装着されており、投写レンズ３０の前端部が、投写窓１１から前方に露出している。投写レンズ３０は、光学エンジン２０で生成された映像光を、プロジェクタの前方に配されたスクリーン面に拡大投写する。

図２（ａ）は、光学エンジン２０の構成を示す図である。また、図２（ｂ）は、カラーホイールユニット３００の構成を示す図である。

図２（ａ）に示すように、光学エンジン２０は、光源ランプ１００と、ＵＶフィルタ２００と、カラーホイールユニット３００と、ロッドインテグレータ４００と、リレー光学系５００と、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム６００と、ＤＭＤ７００とを備えている。

光源ランプ１００は、発光管１１０と、リフレクタ１２０とを有する。発光管１１０には、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等が用いられる。リフレクタ１２０は、発光管１１０から発せられた白色光を反射しつつ収束させて前方へ向かわせる。

光源ランプ１００から出射された白色光は、ＵＶフィルタ２００およびカラーホイールユニット３００を透過して、ロッドインテグレータ４００の入射面に集光する。ＵＶフィルタ２００では紫外線が除去される。

カラーホイールユニット３００は、カラーホイール３１０が光源ランプ１００から出射された白色光の集光点付近に位置するように配されている。カラーホイールユニット３００は、たとえば、図示しない保持部にはめ込み固定される等、ユーザ自身が交換できるように着脱容易に配されている。

カラーホイールユニット３００は、カラーホイール３１０と、モータ３２０と、位置センサ３３０とを備えている。図２（ｂ）に示すように、カラーホイール３１０は、円盤形状を有し、赤、緑、青および白の各セグメント３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ、３１０Ｗ
により構成されている。

赤セグメント３１０Ｒは、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）のみを透過する光学特性を有する。緑セグメント３１０Ｇは、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）のみを透過する光学特性を有する。青セグメント３１０Ｂは、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）のみを透過する光学特性を有する。白セグメント３１０Ｗは、可視光をそのまま透過する光学特性を有する。即ち、白セグメント３１０Ｗは、透明な領域であり、白色光（以下「Ｗ光」という）がそのまま透過する。

モータ３２０は、アウターロータ型のモータである。モータ３２０のロータ３２１の前面にカラーホイール３１０が取り付けられており、ロータ３２１が回転すると、カラーホイール３１０が回転する。ロータ３２１の外周面には、マーカー３２２が設けられている。マーカー３２２は、たとえば、ロータ３２１の外周面に比べて光の反射率が低い部材で構成される。

位置センサ３３０は、マーカー３２２から反射された光の光量に基づいて、カラーホイール３１０の回転基準位置を検出する。位置センサ３３０は、発光素子と、受光素子と備えている。発光素子からは光が発せられる。マーカー３２２がカラーホイール３１０の回転基準位置に到来すると、マーカー３２２が受光素子の正面を通過するので、受光素子の受光量が小さくなる。これにより、位置センサ３３０からは、マーカー３２２が回転基準位置に到来したことを示す位置検出信号が出力される。

カラーホイール３１０が回転すると、光源ランプ１００から出射された白色光が、各セグメント３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ、３１０Ｗに順次入射される。そして、各セグメント３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ、３１０Ｗを透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光が、カラーホイール３１０から時分割で出射される。

カラーホイール３１０を透過した光は、ロッドインテグレータ４００に入射する。ロッドインテグレータ４００は、略直角に屈曲した形状を有する。ロッドインテグレータ４００に入射した光は、反射面４１０により反射されて略垂直に向きを変え、ロッド内で照度が均一化されながら、出射面へと向かう。

リレー光学系５００は、３つのリレーレンズ５１０、５２０、５３０とミラー５４０とで構成される。ロッドインテグレータ４００から出射された光は、リレー光学系５００により導光されて、ＴＩＲプリズム６００に入射する。そして、ＴＩＲプリズム６００で反射されてＤＭＤ７００に照射される。

ＤＭＤ７００には、時分割でＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光が順次照射される。また、ＤＭＤ７００には、入射したＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光に応じたＤＭＤ駆動信号が入力される。ＤＭＤ７００は、後述するように、多数の可動式の微小ミラーを有し、微小ミラーがＤＭＤ駆動信号に応じて高速でオン・オフ駆動されることにより、各光を変調する。

ＤＭＤ７００で変調された光は、ＴＩＲプリズム６００を透過して投写レンズ３０の入射面３０ａに入射され、投写レンズ３０によってスクリーン上に投写される。

カラーホイールユニット３００による光の切り替えは非常に高速で行われるため、スクリーン上に順次投写された各光による映像が、ユーザの目には一つの映像として映る。

図３は、ＤＭＤ７００の構成を示す図である。図３（ａ）は、ＤＭＤ７００を正面から見た要部の図である。図３（ｂ）は、微小ミラー７１０のオン・オフ状態について説明す
るための図である。

図３を参照して、ＤＭＤ７００の表面７００ａには、多数の微小ミラー７１０がマトリクス状に配列されている。１つの微小ミラー７１０は１画素を構成する。ＤＭＤ７００は、横長の長方形状を有しており（図６（ａ）参照）、微小ミラー７１０は、ＤＭＤ７００の長辺（または短辺）に対して４５°の傾いた回転軸Ｑに支持されている。

図３（ｂ）に示すように、微小ミラー７１０は、ＤＭＤ７００の表面７００ａの法線Ｐに対して、プラス方向およびマイナス方向に所定角度傾く。本実施の形態では、微小ミラー７１０が±１２°傾く。微小ミラー７１０の後部には、電極（図示せず）が配されている。電極に通電されると（オン状態になると）、微小ミラー７１０が＋１２°傾き、電極への通電が停止されると（オフ状態になると）、微小ミラー７１０が−１２°傾く。

図３（ｂ）に示すように、微小ミラー７１０の前方には、微小ミラー７１０を保護するために、カバーガラス７２０が設けられている。カバーガラス７２０の表面は、平坦であり、ＤＭＤ７００の表面７００ａと平行とされている。カバーガラス７２０は、光透過性を有している。

図４ないし図６は、ＴＩＲプリズム６００の構成について説明するための図である。図４は、ＴＩＲプリズム６００の斜視図である。図５（ａ）は、ＴＩＲプリズム６００とＤＭＤ７００を、ＴＩＲプリズム６００の上方から見た図である。図５（ｂ）は、微小ミラー７１０のオン・オフ状態における光の挙動を示す図である。図６（ａ）はＴＩＲプリズム６００とＤＭＤ７００との配置関係を示す図である。図６（ｂ）は、キャビネット１０の設置面と、ＴＩＲプリズム６００およびＤＭＤ７００との配置関係を示す図である。

図４に示すように、ＴＩＲプリズム６００は、第１プリズム６１０と、第２プリズム６２０と、第３プリズム６３０とにより構成されている、第１プリズム６１０は、三角柱形状であり、第１側面６１１と、第２側面６１２と、第３側面６１３を有する。第１側面６１１と第３側面６１３は垂直に交わっている。

第２プリズム６２０は、三角柱形状であり、第４側面６２１と、第５側面６２２と、第６側面６２３とを有する。第４側面６２１は、第１プリズム６１０の第２側面６１２に僅かなエアギャップを挟んで対面している。

第３プリズム６３０は、三角柱形状であり、第７側面６３１と、第８側面６３２と、第９側面６３３とを有する。第７側面６３１は、第１プリズム６１０の第２側面６１２に僅かなエアギャップを挟んで対面している。また、第８側面６３２は、第２プリズム６２０の第５側面６２２に僅かなエアギャップを挟んで対面している。さらに、第９側面６３３は、第１プリズム６１０の第３側面６１３に平行となっている。

図５（ａ）に示すように、光源ランプ１００からの光は、リレー光学系５００を通して第１プリズム６１０の第１側面６１１に垂直に入射する。第１プリズム６１０に入射した光は、第２側面６１２に向かう。

第２側面６１２は、入射した光に対して臨界角を有している。即ち、入射した光の第２側面６１２への入射角αが臨界角θｃ以上となり、且つ、第２側面６１２により反射した光がＤＭＤ７００に向かうように、第１プリズム６１０の屈折率を考慮して、第１側面６１１（あるいは第３側面６１３）に対する第２側面６１２の角度が設定されている。このため、第２側面６１２に向かった光は、第２側面６１２により全反射し、第３側面６１３から出射される。

ＤＭＤ７００は、第３側面６１３に近接対向するように配されている。第３側面６１３から出射された光は、ＤＭＤ７００に照射される。なお、上述したように、ＤＭＤ７００の微小ミラー７１０の回転軸Ｑは、ＤＭＤ７００長辺および短辺に対して傾いている。このため、図６（ａ）に示すように、ＤＭＤ７００は、回転軸Ｑが第１プリズム６１０の縦の辺６１０ａと平行になるよう、ＴＩＲプリズム６００に対して傾けられる。なお、キャビネット１０内では、図６（ｂ）に示すように、ＤＭＤ７００がキャビネット１０の設置面と平行になるように配され、ＴＩＲプリズム６００が設置面に対して傾けられる。

本実施の形態では、第３側面６１３から出射された光は、ＤＭＤ７００の法線Ｐに対して２６°傾いた方向からＤＭＤ７００に照射される。図５（ｂ）に示すように、ＤＭＤ７００がオン状態にあるときには、微小ミラー７１０により反射された光（以下、「オン光」という）が、法線Ｐに対して２°傾いた方向、即ち、法線Ｐに略等しい方向に進む。一方、ＤＭＤ７００がオフ状態にあるときには、微小ミラー７１０により反射された光（以下、「オフ光」という）が、法線Ｐに対して５０°傾いた方向に進む。

図５（ａ）に示すように、ＤＭＤ７００から出射されたオン光は、第３側面６１３から再びＴＩＲプリズム６００内に入射する。第１プリズム６１０の第２側面６１２は、オン光に対して臨界角を有しておらず、第２プリズム６２０の第５側面６２２もオン光に対して臨界角を有していない。このため、オン光は、第２側面６１２および第５側面６２２を透過して、第３プリズム６２０の第９側面６３３から出射される。このようにして、ＴＩＲプリズム６００を透過したオン光は、投写レンズ３０の入射面３０ａに入射する。

一方、ＤＭＤ７００から出射されたオフ光は、第３側面６１３から再びＴＩＲプリズム６００内に入射する。第２側面６１２は、オフ光に対しても臨界角を有していないため、オフ光は、第２側面６１２を透過し、さらに、第２プリズム６２０を透過する。このようにして、ＴＩＲプリズム６００を透過したオフ光は、投写レンズ３０とは離れた位置に配された吸収体（図示せず）に入射し、吸収体に吸収される。

さて、上述したように、微小ミラー７１０の前方にはカバーガラス７２０が配されている。よって、図５（ｂ）に示すように、ＤＭＤ７００への入射光は、カバーガラス７２０に対して斜めに入射する。このため、入射光の一部は、カバーガラス７２０の表面により反射される。カバーガラス７２０により反射された光（以下、「フラット光」という）は、法線Ｐに対して２６°傾いた方向に、即ち、オフ光に比べてオン光の出射方向に近い方向に進む。なお、ＤＭＤ７００への入射光は、第１プリズム６１０の第３側面６１３に対しても斜めに入射するため、フラット光は第３側面６１３からも発生する。

図５（ａ）に示すように、カバーガラス７２０や第１プリズム６１０の第３側面６１３で発生したフラット光は、第１プリズム６１０内を進む。第２側面６１２は、フラット光に対しても臨界角を有しないため、フラット光は、第２側面６１２を透過し、第２プリズム６２０に入射する。ここで、第２プリズム６２０の第５側面６２２はフラット光に対して臨界角を有している。即ち、フラット光の第５側面６２２への入射角βが臨界角θｃ以上となるように、第２プリズム６２０の屈折率を考慮して、ＤＭＤ７００の表面７００ａおよび第１プリズム６１０の第３側面６１３に平行な軸Ｘに対する第２プリズム６２０の第５側面６２２の角度ωが設定されている。ここで、第２プリズム６２０の屈折率をｎとすると、臨界角θｃ＝ｓｉｎ^−１（１／ｎ）となる。よって、角度ωは、法線Ｐに対するフラット光の角度をγとすると、ω≧ｓｉｎ^−１（１／ｎ）−γとなるように設定されることとなる。このため、フラット光は、第５側面６２２により全反射し、第６側面６２３から出射されて、投写レンズ３０の入射面３０ａから離れる方向に向かう。

このように、本実施の形態では、カバーガラス７２０等で発生したフラット光が、ＴＩＲプリズム６００に形成された第５側面６２２により、投写レンズ３０の入射面３０ａから離れる方向に導かれる。これにより、フラット光が投写レンズ３０に入射するのを防止できる。よって、フラット光が投写レンズ３０に入射することにより生じる画像品質の低下を防止できる。

しかも、ＤＭＤ７００から出射されたオン光は、第５側面６２２を通過するので、オン光を良好に投写レンズ３０に導くことができる。

＜変更例＞
図７は、変更例に係るプロジェクタについて説明するための図である。図７（ａ）は、ＴＩＲプリズム６５０、ＤＭＤ７００およびプリズムアレイ８００を、ＴＩＲプリズム６５０の上方から見た図である。図４は、プリズムアレイ８００の構成を示す斜視図である。

本変更例では、上記実施の形態のＴＩＲプリズム６００が、ＴＩＲプリズム６５０およびプリズムアレイ８００に置き換えられる。他の構成については、上記実施の形態と同じである。

図７（ａ）に示すように、ＴＩＲプリズム６５０は、第１プリズム６６０と、第２プリズム６７０とにより構成されている、第１プリズム６６０は、三角柱形状であり、第１側面６６１と、第２側面６６２と、第３側面６６３を有する。第１側面６６１と第３側面６６３は垂直に交わっている。第２側面６６２は、上記実施の形態の第１プリズム６１０の第２側面６１２と同様に、第１プリズム６６０に入射した光に対して臨界角を有している。

第２プリズム６７０は、三角柱形状であり、第４側面６７１と、第５側面６７２と、第６側面６７３とを有する。第４側面６７１は、第１プリズム６６０の第２側面６６２に僅かなエアギャップを挟んで対面している。第４側面６７１と第６側面６７３とは垂直に交わっている。第５側面６７２は、第１プリズム６６０の第３側面６６３に平行となっている。

ＴＩＲプリズム６５０の投写レンズ３０側には、プリズムアレイ８００が配されている。図７（ｂ）に示すように、プリズムアレイ８００は、横一列に配列された複数のプリズム８１０により構成される。プリズムアレイ８００の右端部および左端部をそれぞれ構成する２つのプリズム８１０ａ、８１０ｃは三角柱形状を有し、これら２つのプリズム８１０ａ、８１０ｃ間に配列されるプリズム８１０ｂは、断面が平行四辺形の四角柱形状を有する。これにより、プリズムアレイ８００は、全体として、断面が長方形の四角柱形状を有する。

右端部のプリズム８１０ａの左側面８１１ａは、左隣のプリズム８１０ｂの右側面８１２ｂに僅かなエアギャップを有して対面している。各プリズム８１０ｂの左側面８１１ｂは、左隣のプリズム８１０ｂの右側面８１２ｂに僅かなエアギャップを有して対面している。最も左のプリズム８１０ｂの左側面８１１ｂは、左端部のプリズム８１０ｃの右側面８１２ｃに僅かなエアギャップを有して対面している。

プリズムアレイ８００は、前面および後面がＤＭＤ７００の表面と平行になるように配される。

図７（ａ）に示すように、リレー光学系５００から出射されＴＩＲプリズム６５０に入
射した光は、第２側面６６２により全反射され、ＴＩＲプリズム６５０を出てＤＭＤ７００に照射される。ＤＭＤ７００から出射されたオン光は、法線Ｐに略等しい方向に進み、ＴＩＲプリズム６５０を透過して、プリズムアレイ８００に入射する。プリズムアレイ８００におけるプリズム８１０ａ、８１０ｂの左側面８１１ａ、８１１ｂは、ＤＭＤ７００からのオン光に対しては臨界角を有しておらず、オン光は、プリズムアレイ８００を透過して投写レンズ３０に入射する。

一方、ＤＭＤ７００から出射されたオフ光は、法線Ｐの方向から大きく傾いた方向に進み、ＴＩＲプリズム６５０を透過して、吸収体（図示せず）に入射し、吸収体に吸収される。

さて、本変更例においても、上記実施の形態と同様、ＤＭＤ７００のカバーガラス７２０や第１プリズム６６０の第３側面６６３でフラット光が発生する。フラット光は、ＴＩＲプリズム６５０を透過して、プリズムアレイ８００に入射する。

プリズムアレイ８００におけるプリズム８１０ａ、８１０ｂの左側面８１１ａ、８１１ｂは、フラット光に対して臨界角を有している。即ち、フラット光の左側面８１１ａ、８１１ｂへの入射角βが臨界角θｃ以上となるように、プリズム８１０の屈折率を考慮して、プリズム８１０の前面に対する左側面８１１ａ、８１１ｂの角度ωが設定されている。ここで、プリズム８１０の屈折率をｎとすると、臨界角θｃ＝ｓｉｎ^−１（１／ｎ）となる。よって、角度ωは、法線Ｐに対するフラット光の角度をγとすると、ω≧ｓｉｎ^−１（１／ｎ）−γとなるように設定されることとなる。このため、プリズムアレイ８００に入射したフラット光は、左側面８１１ａ、８１１ｂにより全反射し、投写レンズ３０の入射面３０ａから離れる方向に向かう。

このように、本変更例では、カバーガラス７２０等で発生したフラット光が、プリズムアレイ８００により、投写レンズ３０の入射面３０ａから離れる方向に導かれる。これにより、フラット光が投写レンズ３０に入射するのを防止できる。よって、フラット光が投写レンズ３０に入射することにより生じる画像品質の低下を防止できる。

しかも、ＤＭＤ７００から出射されたオン光は、プリズムアレイ８００を通過するので、オン光を良好に投写レンズ３０に導くことができる。

また、本変更例では、プリズムアレイ８００は、それぞれがフラット光を全反射する界面（左側面８１１ａ、８１１ｂ）を有する複数のプリズム８１０をアレイ化することにより構成されている。このため、プリズムアレイ８００は、前後方向、即ちＤＭＤ７００と投写レンズ３０の並び方向に薄くできる。これにより、プリズムアレイ８００を配したことによるＤＭＤ７００と投写レンズ３０との間の距離の増加が抑えられる。

＜その他＞
以上のとおり、本実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態および変更例に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記実施の形態および変更例以外に、種々の変更が可能である。

たとえば、変更例では、リレー光学系５００から出射された光が、ＴＩＲプリズム６５０により、ＤＭＤ７００に照射される構成とされている。しかしながら、これに限らず、ＴＩＲプリズム６５０に替えて、１つあるいは複数の反射ミラーが適宜の位置に配置され、反射ミラーにより、リレー光学系５００から出射された光がＤＭＤ７００に導かれるようにされても良い。

また、ＴＩＲプリズム６００の各プリズム６１０、６２０、６３０の形状は、上記実施の形態に示す形状に限られるものではなく、たとえば、第１プリズム６１０は、第１側面６１１と第３側面６１３とが垂直に交わる形状でなくても良い。同様に、ＴＩＲプリズム６５０の各プリズム６６０、６７０の形状は、上記変更例に示す形状に限られるものではなく、たとえば、第１プリズム６６０は、第１側面６６１と第３側面６６３とが垂直に交わる形状でなくても良い。また、第２プリズム６７０は、第４側面６７１と第６側面６７３とが垂直に交わる形状でなくても良い。

さらに、本実施の形態では、ロッドインテグレータ４００が、略直角に屈曲した形状とされているが、これに限らず、ストレート型のロッドインテグレータが用いられても良い。

また、上記実施の形態では、ＲＧＢＷの４個のセグメントからなるカラーホイールユニット３００が用いられている。しかしながら、セグメントの個数や種類は、これに限定されない。たとえば、イエローおよびシアンのセグメントがさらに加えられた、ＲＧＢＷＹＣの６個のセグメントからなるカラーホイールユニット３００が用いられても良い。また、ＲＧＢの３個のセグメントからなるカラーホイールユニット３００が用いられても良い。

さらに、本発明は、１つの光源ランプおよびカラーホイールユニットを備えるプロジェクタ以外のプロジェクタにも適用することができる。たとえば、２つのカラーホイールユニットが、２つ光源ランプからの各光路中にそれぞれ配される構成のプロジェクタに適用することができる。また、２つのカラーホイールユニットが、光源ランプからの光路中に前後に並ぶように配される構成のプロジェクタに適用することもできる。

この他、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

２０ 光学エンジン
３０ 投写レンズ（投写部）
３０ａ 入射面（光入射部）
１００ 光源ランプ（光源）
６００ ＴＩＲプリズム
６１０ 第１プリズム
６２０ 第２プリズム
６２２ 第５側面（界面、導光部）
６３０ 第３プリズム
６５０ ＴＩＲプリズム
７００ ＤＭＤ（光変調素子）
７１０ 微小ミラー
７２０ カバーガラス（カバー）
８００ プリズムアレイ（導光部）
８１０ プリズム
８１１a、８１１ｂ 左側面（界面）

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源からの光を変調する光変調素子と、
   前記光変調素子により変調された光を被投写面に投写する投写部と、を備え、
   前記光変調素子は、複数の可動式の微小ミラーと、光透過性を有し前記微小ミラーを覆うカバーとを含み、
   前記光源からの光が前記カバーを通過する際に前記カバーにより反射された光を、前記投写部の光入射部から離れる方向へ導く導光部を、さらに備えた、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型表示装置において、
   前記光源からの光を前記光変調素子に導くとともに、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を透過させるＴＩＲプリズムを、さらに備え、
   前記ＴＩＲプリズムには、
   前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を透過するとともに前記カバーにより反射された光を反射して前記投写部の光入射部から離れる方向へ向かわせる界面が、前記導光部として設けられる、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
3. 請求項２に記載の投写型表示装置において、
   前記界面は、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光に対して臨界角を有さず、前記カバーにより反射された光に対して臨界角を有する、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
4. 請求項１に記載の投写型表示装置において、
   前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を透過するとともに前記カバーにより反射された光を反射して前記投写部の光入射部から離れる方向へ向かわせる界面をそれぞれ有する複数のプリズムが前記光変調素子の表面と平行な方向に配列されたプリズムアレイが、前記導光部として設けられる、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
5. 請求項４に記載の投写型表示装置において、
   前記界面は、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光に対して臨界角を有さず、前記カバーにより反射された光に対して臨界角を有する、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
6. 請求項５に記載の投写型表示装置において、
   前記光源からの光を前記光変調素子に導くとともに、前記微小ミラーにより反射され前記投写部に向かう光を透過して前記投写部へと向かわせるＴＩＲプリズムを、さらに備え、
   前記プリズムアレイが、前記ＴＩＲプリズムと前記投写部との間に配される、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
   
   

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