JP2013228426A - 光変調素子およびプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成によって、スペックルパターンの低減を図ることにより画像品質の低下を抑制することのできる光変調素子を提供すること。
【解決手段】光変調素子42は、基部41に対して回動可能に設けられ、ON状態とOFF状態とに姿勢が変化する可動部421aと、可動部421aの上方に設けられ、可視光線を反射する光反射部421bと、可動部421aの上方に設けられ、温度変化によって変形する変形部423と、を有する。また、変形部423は、不可視光線を吸収することにより昇温し、表面形状が湾曲凸面状に変化する。
【選択図】図3
【解決手段】光変調素子42は、基部41に対して回動可能に設けられ、ON状態とOFF状態とに姿勢が変化する可動部421aと、可動部421aの上方に設けられ、可視光線を反射する光反射部421bと、可動部421aの上方に設けられ、温度変化によって変形する変形部423と、を有する。また、変形部423は、不可視光線を吸収することにより昇温し、表面形状が湾曲凸面状に変化する。
【選択図】図3
Description
本発明は、光変調素子およびプロジェクターに関するものである。
従来から、スクリーン上に画像を投射するプロジェクターとして、光源から出射される光をDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)に入射させ、このDMDによって所定方向に反射された像光を投射レンズでスクリーン上に結像させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載されているように、このようなプロジェクターでは、多数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されている。また、各マイクロミラーの姿勢(ON/OFF)を独立して制御できるようになっており、光源からの光は、マイクロミラーがONのときにスクリーンに反射し、OFFのときには装置内部の光吸収体に反射して外部へは投射されない。DMDでは、1つのマイクロミラーが1画素を構成しており、各マイクロミラーのON/OFF制御を独立して行うことにより、各画素に所望の色の光を投射し、スクリーンに所望の画像を投射することができる。
特許文献1に記載されているように、このようなプロジェクターでは、多数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されている。また、各マイクロミラーの姿勢(ON/OFF)を独立して制御できるようになっており、光源からの光は、マイクロミラーがONのときにスクリーンに反射し、OFFのときには装置内部の光吸収体に反射して外部へは投射されない。DMDでは、1つのマイクロミラーが1画素を構成しており、各マイクロミラーのON/OFF制御を独立して行うことにより、各画素に所望の色の光を投射し、スクリーンに所望の画像を投射することができる。
ここで、近年では、省エネ、高効率、水銀規制などの関係から、光源としてLD(半導体レーザー)などの個体光源を用いることが考えられている。しかしながら、LD光源から出射されるレーザー光は、コヒーレントな光であるため、光源としてLD光源を用いた場合には、スクリーンにスペックルパターンと呼ばれる明暗の斑点模様(干渉模様)が現れてしまい、画像(映像)の品質が低下するという問題がある。
本発明の目的は、簡単な構成によって、スペックルパターンの低減を図ることにより画像品質の低下を抑制することのできる光変調素子およびプロジェクターを提供することにある。
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光変調素子は、基部に対して回動可能に設けられ、前記基部に対する角度が異なる第1状態と第2状態とに姿勢が変化する可動部と、
前記可動部の上方に設けられ、可視光線を反射する光反射部と、
前記可動部の上方に設けられ、温度変化によって変形する変形部と、を有することを特徴とする。
これにより、簡単な構成で、スペックルパターンの低減を図ることにより画像品質の低下を抑制することのできる光変調素子を提供することができる。
本発明の光変調素子は、基部に対して回動可能に設けられ、前記基部に対する角度が異なる第1状態と第2状態とに姿勢が変化する可動部と、
前記可動部の上方に設けられ、可視光線を反射する光反射部と、
前記可動部の上方に設けられ、温度変化によって変形する変形部と、を有することを特徴とする。
これにより、簡単な構成で、スペックルパターンの低減を図ることにより画像品質の低下を抑制することのできる光変調素子を提供することができる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、不可視光線を吸収することにより昇温し、変形することが好ましい。
これにより、簡単な構成で変形部を変形させることができる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、前記光反射部と前記可動部との間に位置し、
前記光反射部は、不可視光線を透過することが好ましい。
これにより、光変調素子の構成が簡単となる。
これにより、簡単な構成で変形部を変形させることができる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、前記光反射部と前記可動部との間に位置し、
前記光反射部は、不可視光線を透過することが好ましい。
これにより、光変調素子の構成が簡単となる。
本発明の光変調素子では、前記光反射部は、前記変形部と前記可動部との間に位置し、
前記変形部は、可視光線を透過することが好ましい。
これにより、光変調素子の構成が簡単となる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、昇温によって表面形状が変化することが好ましい。
このように変形部の表面形状を変化させることにより、光反射部が第1状態で反射した光の軸を経時的に変化させることができる。そのため、スペックルが低減される。
前記変形部は、可視光線を透過することが好ましい。
これにより、光変調素子の構成が簡単となる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、昇温によって表面形状が変化することが好ましい。
このように変形部の表面形状を変化させることにより、光反射部が第1状態で反射した光の軸を経時的に変化させることができる。そのため、スペックルが低減される。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、昇温によって表面が湾曲凸面状に変形することが好ましい。
これにより、光反射部が第1状態で反射した光の軸が経時的に連続して変化するため、軸の揺らぎを所定の範囲内に確実に収めることができる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、昇温によって表面が湾曲凹面状に変形することが好ましい。
これにより、光反射部が第1状態で反射した光の軸が経時的に連続して変化するため、軸の揺らぎを所定の範囲内に確実に収めることができる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、樹脂材料中に不可視光線を吸収する吸収体を分散させた材料で構成されていることが好ましい。
これにより、変形部の構成が簡単となる。
これにより、光反射部が第1状態で反射した光の軸が経時的に連続して変化するため、軸の揺らぎを所定の範囲内に確実に収めることができる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、昇温によって表面が湾曲凹面状に変形することが好ましい。
これにより、光反射部が第1状態で反射した光の軸が経時的に連続して変化するため、軸の揺らぎを所定の範囲内に確実に収めることができる。
本発明の光変調素子では、前記変形部は、樹脂材料中に不可視光線を吸収する吸収体を分散させた材料で構成されていることが好ましい。
これにより、変形部の構成が簡単となる。
本発明のプロジェクターは、照明光を出射する照明装置と、
複数の光変調素子を有し、該光変調素子の姿勢を画像情報に基づいて第1状態と第2状態とに切り替えることによって前記照明光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置の前記各光変調素子が前記第1状態で反射した光を像光として投射する投射光学系と、
前記光変調装置の前記各光変調素子が前記第1状態で反射した光の光軸を経時的に変化させる光軸変化手段と、を有し、
前記光軸変化手段は、前記各光変調素子に設けられ、かつ、温度変化によって変形する変形部と、前記変形部の温度を変化させる温度変化手段とを有していることを特徴とする。
これにより、簡単な構成で、スペックルパターンの低減を図ることにより画像品質の低下を抑制することのできるプロジェクターを提供することができる。
複数の光変調素子を有し、該光変調素子の姿勢を画像情報に基づいて第1状態と第2状態とに切り替えることによって前記照明光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置の前記各光変調素子が前記第1状態で反射した光を像光として投射する投射光学系と、
前記光変調装置の前記各光変調素子が前記第1状態で反射した光の光軸を経時的に変化させる光軸変化手段と、を有し、
前記光軸変化手段は、前記各光変調素子に設けられ、かつ、温度変化によって変形する変形部と、前記変形部の温度を変化させる温度変化手段とを有していることを特徴とする。
これにより、簡単な構成で、スペックルパターンの低減を図ることにより画像品質の低下を抑制することのできるプロジェクターを提供することができる。
本発明のプロジェクターでは、前記温度変化手段は、不可視光線を出射する光源装置を有し、
前記変形部は、前記光源装置から出射された不可視光線を吸収することにより昇温し変形することが好ましい。
これにより、簡単な構成で変形部を変形させることができる。
前記変形部は、前記光源装置から出射された不可視光線を吸収することにより昇温し変形することが好ましい。
これにより、簡単な構成で変形部を変形させることができる。
本発明のプロジェクターでは、前記光変調素子は、基部に対して回動可能に設けられ、前記基部に対する姿勢が変化する可動部と、前記可動部の上方に設けられた前記変形部と、前記可動部と前記変形部の間に設けられ、可視光線を反射する光反射部と、を有し、
前記変形部は、可視光線を透過することが好ましい。
これにより、プロジェクターの構成が簡単となる。
前記変形部は、可視光線を透過することが好ましい。
これにより、プロジェクターの構成が簡単となる。
本発明のプロジェクターでは、前記光変調素子は、基部に対して回動可能に設けられ、前記基部に対する姿勢が変化する可動部と、前記可動部の上方に設けられ、可視光線を反射する光反射部と、前記可動部と前記光反射部の間に設けられた前記変形部と、を有し、
前記光反射部は、不可視光線を透過することが好ましい。
これにより、プロジェクターの構成が簡単となる。
前記光反射部は、不可視光線を透過することが好ましい。
これにより、プロジェクターの構成が簡単となる。
本発明のプロジェクターでは、前記変形部は、1階調を表示する時間よりも短い時間で変形することが好ましい。
これにより、効果的にスペックルを低減することができる。
本発明のプロジェクターでは、前記光源装置は、1フレームを表示する時間よりも短い時間で前記不可視光線の光量を変化させることが好ましい。
これにより、効果的にスペックルを低減することができる。
これにより、効果的にスペックルを低減することができる。
本発明のプロジェクターでは、前記光源装置は、1フレームを表示する時間よりも短い時間で前記不可視光線の光量を変化させることが好ましい。
これにより、効果的にスペックルを低減することができる。
本発明のプロジェクターでは、前記光源装置は、1階調を表示する時間よりも短い時間で前記不可視光線の光量を変化させることが好ましい。
これにより、より効果的にスペックルを低減することができる。
本発明のプロジェクターでは、前記光源装置は、前記照明光と同じ側から前記光変調装置へ照射されることが好ましい。
これにより、より確実に光変調素子に不可視光線を照射することができる。
本発明のプロジェクターでは、前記照明装置は、コヒーレントな光を出射することが好ましい。
これにより、照明装置の省電力駆動が可能となる。
これにより、より効果的にスペックルを低減することができる。
本発明のプロジェクターでは、前記光源装置は、前記照明光と同じ側から前記光変調装置へ照射されることが好ましい。
これにより、より確実に光変調素子に不可視光線を照射することができる。
本発明のプロジェクターでは、前記照明装置は、コヒーレントな光を出射することが好ましい。
これにより、照明装置の省電力駆動が可能となる。
以下、本発明の光変調素子およびプロジェクターを図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の光変調素子を適用したプロジェクター(本発明のプロジェクター)の第1実施形態について説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の光変調素子を適用したプロジェクター(本発明のプロジェクター)の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明のプロジェクターの第1実施形態を示す概略図、図2は、図1に示すプロジェクターが有する光変調装置の平面図、図3は、図2に示す光変調装置が有する光変調素子の側面図、図4は、図3に示す光変調素子の駆動を説明する側面図、図5は、図3に示す光変調素子が有する変形部の変形を説明する側面図、図6は、図5に示す変形部の変形例を示す側面図、図7は、変形部の変形による効果を説明するための側面図である。
図1に示すように、プロジェクター1は、光源装置2と、均一照明光学系3と、光変調装置4と、投射光学系5と、アブソーバー(吸収体)6と、光軸変化手段8とを有している。このようなプロジェクター1は、光源装置2から射出された光束(光)を与えられた画像情報に応じて光変調装置4によって変調することにより光像を形成し、この光像を投射光学系5からスクリーン上に拡大投射するための光学機器である。また、光軸変化手段8によって、光像の軸が経時的に変化するように構成されている。光軸変化手段8は、後述するように、赤外線出射装置(温度変化手段)7と、変形部423とで構成されている。
以下、これら各構成について順次説明する。
(光源装置)
光源装置2は、コヒーレント光であるレーザー光を射出する光源部として機能する。光源装置2は、レーザー光である光を射出するレーザー光源であって、例えば、半導体レーザーを備えている。このような構成とすることにより、光源装置2の省電力駆動を図ることができる。
(光源装置)
光源装置2は、コヒーレント光であるレーザー光を射出する光源部として機能する。光源装置2は、レーザー光である光を射出するレーザー光源であって、例えば、半導体レーザーを備えている。このような構成とすることにより、光源装置2の省電力駆動を図ることができる。
なお、光源装置2の構成としては、これに限定されない。例えば、発光ダイオード(LED)、スーパールミネッセンスダイオード(SLD)等の固体光源を備えていてもよい。このような光源を用いることにより、半導体レーザーに比べて、スペックルノイズを低減することができる。また、光源装置2は、例えば、発光管であるランプ本体(超高圧水銀ランプなど)と、リフレクター(反射鏡)とを備えた構成としてもよい。このような構成では、ランプ本体から放射された光束は、リフレクターで反射されて前方側に収束される。さらに、光源装置2は、半導体レーザーと上記のLED、SLD、超高圧水銀ランプ、等と、が組み合わされていてもよい。
(均一照明光学系3)
均一照明光学系3は、一例としてロッドインテグレーター31と、カラーホイール32と、レンズ33とを有している。このような均一照明光学系3では、光源装置2から射出された光束をロッドインテグレーター31に角度をつけて入射する。これにより、ロッドインテグレーター31内で複数回の反射をおこし、ロッドインテグレーター31の出射面に均一な照度を確保する。ロッドインテグレーター31から出射された均一分布の光束は、カラーホイール32により、赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光に色分離される。カラーホイール32により色分離された各色光は、レンズ33を通して光変調装置4の画像形成領域4’に拡大投影されることにより、画像形成領域4’上に色ごとに均一な照度分布の光束を形成する。なお、本実施形態では、カラーホイールによる色分離を行っているが、異なる方法で色分離を行ってもよい。例えば、固体光源のように光のON/OFFの切替を高速(1フレームよりも短い時間)に行うことができる光源の場合、各色の光源の点灯タイミングをずらすことで色分離を行うことが可能である。
均一照明光学系3は、一例としてロッドインテグレーター31と、カラーホイール32と、レンズ33とを有している。このような均一照明光学系3では、光源装置2から射出された光束をロッドインテグレーター31に角度をつけて入射する。これにより、ロッドインテグレーター31内で複数回の反射をおこし、ロッドインテグレーター31の出射面に均一な照度を確保する。ロッドインテグレーター31から出射された均一分布の光束は、カラーホイール32により、赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光に色分離される。カラーホイール32により色分離された各色光は、レンズ33を通して光変調装置4の画像形成領域4’に拡大投影されることにより、画像形成領域4’上に色ごとに均一な照度分布の光束を形成する。なお、本実施形態では、カラーホイールによる色分離を行っているが、異なる方法で色分離を行ってもよい。例えば、固体光源のように光のON/OFFの切替を高速(1フレームよりも短い時間)に行うことができる光源の場合、各色の光源の点灯タイミングをずらすことで色分離を行うことが可能である。
ロッドインテグレーター31は、システム光軸OAに沿って延びる四角柱状の透明部材からなる光学系であり、システム光軸OAに垂直な矩形断面を有し、入射側の端に反射ミラー311を設けた構造となっている。
カラーホイール32は、図示しないモーター等の駆動源によって回転可能に設けられている。また、カラーホイール32には、ロッドインテグレーター31の出射側の端に形成された射出ポートと対向するフィルター面321が形成されており、このフィルター面321には、R、G、Bの3色のフィルターが領域を隔てて形成されている。なお、カラーホイール32は、ロッドインテグレーター31の入射側に設けられていてもよい。
カラーホイール32は、図示しないモーター等の駆動源によって回転可能に設けられている。また、カラーホイール32には、ロッドインテグレーター31の出射側の端に形成された射出ポートと対向するフィルター面321が形成されており、このフィルター面321には、R、G、Bの3色のフィルターが領域を隔てて形成されている。なお、カラーホイール32は、ロッドインテグレーター31の入射側に設けられていてもよい。
光源装置2から射出される光束は、ロッドインテグレーター31の入射側の端に設けられた反射ミラー(図示せず)の中央に設けられた光入射孔を介してロッドインテグレーター31の内部に導入される。ロッドインテグレーター31を通過して射出ポートから出射された光束は、均一な照明分布を有するものとなり、このような光束は、回転するカラーホイール32に入射する。カラーホイール32に入射した光束は、カラーホイール32のフィルター面321(R、G、Bのフィルター)によって、R、G、Bの3色に時系列的に色分離される。R、G、Bの3色への分離は、スクリーンに表示する画像のフレーム周波数よりも高速な周波数で行う。これにより、フルカラー画像を表示することが可能となる。
色分離された光束は、レンズ33および複数のリレーミラー34を介して、均一な照明光として光変調装置4の画像形成領域4’(後述する各光変調素子42のマイクロミラー421が配列されている面)へ入射する。このとき、照明光は、光変調装置4の画像形成領域4’に対して斜めから照射される。
色分離された光束は、レンズ33および複数のリレーミラー34を介して、均一な照明光として光変調装置4の画像形成領域4’(後述する各光変調素子42のマイクロミラー421が配列されている面)へ入射する。このとき、照明光は、光変調装置4の画像形成領域4’に対して斜めから照射される。
(光変調装置)
図2に示すように、光変調装置4は、基板41と、基板上に配列された複数の光変調素子42(例えば、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)。ただし「DMD」は、米国テキサスインスツルメント株式会社の登録商標)と、を有している。このような光変調装置4は、光変調素子42の正面方向に延びる中心軸が投射光学系5の方向に延びるデバイス軸A1となるように配置されている。
図2に示すように、光変調装置4は、基板41と、基板上に配列された複数の光変調素子42(例えば、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)。ただし「DMD」は、米国テキサスインスツルメント株式会社の登録商標)と、を有している。このような光変調装置4は、光変調素子42の正面方向に延びる中心軸が投射光学系5の方向に延びるデバイス軸A1となるように配置されている。
複数の光変調素子42は、基板41上にマトリクス状に配置されており、その数としては、特に限定されない。プロジェクター1では、1つの光変調素子42が1画素を構成するため、光変調素子42は、画素数分、例えば、横×縦=1280×1024、640×480のように配置される。
次に、光変調素子42の構成について説明するが、複数の光変調素子42は、互いに同様の構成を有しているため、以下では、1つの光変調素子42について代表して説明する。
次に、光変調素子42の構成について説明するが、複数の光変調素子42は、互いに同様の構成を有しているため、以下では、1つの光変調素子42について代表して説明する。
図3に示すように、光変調素子42は、板状をなし、回動中心軸A0まわりに回動可能に基板41に支持されている可動板(可動部)421aと、可動板421aの上面に形成され、可視光線を反射する膜状の光反射部421bとを有している。
そして、光変調素子42は、可動板421aの姿勢を変化させる駆動機構422と、可動板421aの上方に設けられた変形部423とを有している。
そして、光変調素子42は、可動板421aの姿勢を変化させる駆動機構422と、可動板421aの上方に設けられた変形部423とを有している。
可動板421aは、例えば、シリコン基板を一般的な半導体微細加工技術によって加工することにより得られる。また、光反射部421bは、例えば、可動板421aの上面に蒸着等によってアルミニウムの薄膜を製膜することにより得られる。
駆動機構422は、基板41の平面視にて、回動中心軸A0を介して対向配置された一対の電極422a、422bを有している。また、各電極422a、422bは、可動板421aと対向配置されている。図示しない電圧印加手段によって、電極422a、422bに電圧を印加すると、電極422a、422bと可動板421aとの間に静電気力が発生し、これにより、可動板421aの姿勢が回動中心軸A0まわりに変化する。
駆動機構422は、基板41の平面視にて、回動中心軸A0を介して対向配置された一対の電極422a、422bを有している。また、各電極422a、422bは、可動板421aと対向配置されている。図示しない電圧印加手段によって、電極422a、422bに電圧を印加すると、電極422a、422bと可動板421aとの間に静電気力が発生し、これにより、可動板421aの姿勢が回動中心軸A0まわりに変化する。
このような光変調素子42では、図4(a)、(b)に示すように、可動板421aは、電極422aとの間の静電気力によって電極422a側へ傾斜した第1状態(以下「ON状態」と言う)と、電極422bとの間の静電気力によって電極422b側へ傾斜した第2状態(以下「OFF状態」と言う)とに変化する。
また、可動板421aは、ON状態では自然状態(電極422a、422bのいずれにも電圧が印加されていない状態)に対して約+12°傾斜しており、OFF状態では自然状態に対して約−12°傾斜している。なお、ON状態での傾斜角は、特に限定されるものではなく、目的を達成することができる限り、+12°よりも小さくても大きくてもよい。OFF状態での傾斜角についても同様である。
また、可動板421aは、ON状態では自然状態(電極422a、422bのいずれにも電圧が印加されていない状態)に対して約+12°傾斜しており、OFF状態では自然状態に対して約−12°傾斜している。なお、ON状態での傾斜角は、特に限定されるものではなく、目的を達成することができる限り、+12°よりも小さくても大きくてもよい。OFF状態での傾斜角についても同様である。
変形部423は、膜状をなしており、光反射部421bの上面に形成されている。また、変形部423は、光反射部421bの上面全域を覆っている。このような変形部423は、可視光線(360nm〜680nm程度の波長の光)を透過するが、赤外線(可視光線よりも波長が長い不可視光線)を吸収する性質を有している。言い換えれば、変形部423は、可視光線の帯域には吸収帯を持っていないが、赤外線の帯域に吸収帯を持っている。
変形部423の可視光線透過率は、高いほど好ましく、例えば90%以上であるのが好ましく、95%以上であるのがより好ましい。これにより、可視光線の吸収が十分に抑えられ、明るい画像をスクリーンに投射することができる。また、変形部423の赤外線吸収率は、高いほど好ましく、例えば、90%以上であるのが好ましく、95%以上であるのがより好ましい。これにより、変形部423を容易かつ確実に変形させることができる。
このような変形部423は、赤外線IRを吸収することにより昇温し、この昇温による熱膨張によって変形する。このように、変形部423を、赤外線IRを吸収することによる昇温により変形するよう構成することにより、変形部423の構成が簡単となるとともに、変形部423を簡単に変形させることができる。
具体的には、昇温によって、図5(a)に示すように、自然状態(熱膨張していない状態)にて平坦な表面423aが、図5(b)に示すように湾曲凸面状に変形する。図5(a)に示す状態での変形部423の温度をT0とし、図5(b)に示す状態のときの変形部423の温度をT1(T1>T0)としたとき、変形部423は、その温度がT0からT1に上昇するに連れて図5(a)の状態から図5(b)の状態へ徐々に変形し、反対に、温度がT1からT0に低下するに連れて図5(b)の状態から図5(a)の状態へ徐々に変化する。
具体的には、昇温によって、図5(a)に示すように、自然状態(熱膨張していない状態)にて平坦な表面423aが、図5(b)に示すように湾曲凸面状に変形する。図5(a)に示す状態での変形部423の温度をT0とし、図5(b)に示す状態のときの変形部423の温度をT1(T1>T0)としたとき、変形部423は、その温度がT0からT1に上昇するに連れて図5(a)の状態から図5(b)の状態へ徐々に変形し、反対に、温度がT1からT0に低下するに連れて図5(b)の状態から図5(a)の状態へ徐々に変化する。
ここで、特に限定されないが、プロジェクター1内の環境温度を考慮すると、変形部423の温度は、例えば、0℃以上、70℃以下程度の範囲に収まっているのが好ましい。すなわち、T0、T1が共にこの温度範囲内に収まっており、この温度範囲内で図5に示す変形が生じるのが好ましい。
また、変形部423の厚さとしては、特に限定されないが、3μm以上、20μm以下程度の範囲であるのが好ましい。これにより、変形部423が過度に厚くなるのを防止しつつ、上述したような表面の変形を十分に生じさせることができる。
また、変形部423の厚さとしては、特に限定されないが、3μm以上、20μm以下程度の範囲であるのが好ましい。これにより、変形部423が過度に厚くなるのを防止しつつ、上述したような表面の変形を十分に生じさせることができる。
なお、変形部423の熱膨張による変形は、上述のように表面の形状が変化するものに限定されず、例えば、図6(a)、(b)に示すように、表面が平坦な面を保ったまま、厚さが変化するものであってもよい。これによっても、図5に示す変形と同様の効果を発揮することができる。
このような変形部423は、上述のような機能を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料中に赤外線を吸収する微粒子(色素)を含有した材料で構成することができる。これにより、変形部423の構成が簡単となるととともに、その形成も容易となる。
このような変形部423は、上述のような機能を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料中に赤外線を吸収する微粒子(色素)を含有した材料で構成することができる。これにより、変形部423の構成が簡単となるととともに、その形成も容易となる。
前記樹脂材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等が挙げられる。
これらの中でも、線熱膨張係数が大きい材料(例えば、線熱膨張係数が10×10−6/k以上の材料)が好ましい。これにより、上述した熱変形の度合い(単位温度あたりの変形量)を大きくすることができるため、より効果を発揮することできる変形部423を構成することができる。また、言い換えれば、少ない温度変化で十分な変形が得られるため、変形部423へ赤外線を照射する赤外線出射装置7の省電力駆動を行うことができる。また、プロジェクター1内の過度な温度上昇を抑えることができるため、プロジェクター1の信頼性が向上する。このような材料としては、例えば、ポリプロピレン(110×10−6/k)、アクリル樹脂(70×10−6/k)、シリコーン樹脂(200〜300×10−6/k)が挙げられる。これらの材料は、比較的安価であり、さらに取扱いが容易である点においても有利である。
また、前記微粒子(色素)としては、赤外線を吸収することができれば、特に限定されず、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)等の無機化合物、フッ素系フタロシアニン、ジイミニウム系近赤外線吸収色素、ニッケル錯体等の有機化合物が挙げられる。
なお、本実施形態の変形部423は、1層で構成されているが、これに限定されず、2層以上の複数の層が積層して構成されていてもよい。例えば、線熱膨張係数の異なる樹脂材料を用いて形成された層を互いに重ね合わせることにより、熱膨張による表面の変位をより大きくすることができる。
なお、本実施形態の変形部423は、1層で構成されているが、これに限定されず、2層以上の複数の層が積層して構成されていてもよい。例えば、線熱膨張係数の異なる樹脂材料を用いて形成された層を互いに重ね合わせることにより、熱膨張による表面の変位をより大きくすることができる。
このような光変調素子42は、可動板421aがON状態のときに可動板421a上に設けられた光反射部421bによって照明光をデバイス軸A1方向へ反射し、可動板421aがOFF状態のときに可動板421a上に設けられた光反射部421bによって照明光をデバイス軸A1に対して回動中心軸A0まわりに傾斜した出射光軸A3方向へ反射する。デバイス軸A1方向には投射光学系5が配置されており、出射光軸A3方向にはアブソーバー6が配置されている(図1参照)。そのため、ON状態の光変調素子42によって反射された照明光は、投射光学系5へと導かれるが、OFF状態の光変調素子42によって反射された照明光は、アブソーバー6へと導かれる。
光変調装置4は、図示しないPC等から与えられた画像情報に基づいて各光変調素子42のON状態/OFF状態を独立して適宜切り替えることにより、画像形成領域4’にて所定の像光を形成する。そして、形成された像光は、投射光学系5に向けて出射される。この際、各光変調素子42のON状態/OFF状態の切り替えをフレーム周波数(1フレームの画像を表示する時間)よりも高速で行い、ON状態の時間比率を変更することにより階調(濃淡)の表現が可能となる。例えば、256階調の表現能力を実現したい場合には、フレーム周波数の1/256の周波数でON状態/OFF状態の切り替えを行えばよい。
(投射光学系)
投射光学系5は、投射レンズ51を備えており、投射光学系5に向けて出射された像光をスクリーンへ投射する。これにより、スクリーンに前記像光が拡大投射され、画像が表示される。
(アブソーバー)
アブソーバー6は、光変調装置4の変調時において、OFF状態の光変調素子42によって反射された光を吸収するためのものである。このようなアブソーバー6は、高い光吸収性を有しており、画像の投射に寄与しない不要光を吸収することができる。これにより、迷光の発生を防止することができる。
投射光学系5は、投射レンズ51を備えており、投射光学系5に向けて出射された像光をスクリーンへ投射する。これにより、スクリーンに前記像光が拡大投射され、画像が表示される。
(アブソーバー)
アブソーバー6は、光変調装置4の変調時において、OFF状態の光変調素子42によって反射された光を吸収するためのものである。このようなアブソーバー6は、高い光吸収性を有しており、画像の投射に寄与しない不要光を吸収することができる。これにより、迷光の発生を防止することができる。
(赤外線出射装置)
赤外線出射装置7は、光変調装置4の画像形成領域4’に赤外線IRを照射するためのものである。このような赤外線出射装置7の構成は、上記のような機能を発揮することができれば、特に限定されない。例えば、図1に示すように、赤外線出射装置7は、光源である赤外線ランプ71と、リフレクター72とを有している。赤外線ランプ71から射出された放射状の光束は、リフレクター72で反射されて平行光束となり、この平行光束が光変調装置4(画像形成領域4’)に照射される。
赤外線出射装置7は、光変調装置4の画像形成領域4’に赤外線IRを照射するためのものである。このような赤外線出射装置7の構成は、上記のような機能を発揮することができれば、特に限定されない。例えば、図1に示すように、赤外線出射装置7は、光源である赤外線ランプ71と、リフレクター72とを有している。赤外線ランプ71から射出された放射状の光束は、リフレクター72で反射されて平行光束となり、この平行光束が光変調装置4(画像形成領域4’)に照射される。
なお、光変調装置4の画像形成領域4’に赤外線IRをより均一に照射するために、例えば、前述した均一照明光学系3が有するようなロッドインテグレーターや結像レンズをさらに備えていてもよい。
また、赤外線出射装置7は、照明光と同じ側から光変調装置4へ赤外線IRを照射するように構成されている。これにより、照明光と同様に、光変調装置4の各光変調素子42のマイクロミラー421(変形部423)に、より確実に赤外線IRを照射することができる。なお、光源装置2に赤外線出射装置7を組み込むことによって、より確実にON状態の光変調素子42に赤外線IRを照射することができる。この際、カラーホイール32を用いる場合には、カラーホイール32が赤外線を透過するように構成される。
また、赤外線出射装置7は、照明光と同じ側から光変調装置4へ赤外線IRを照射するように構成されている。これにより、照明光と同様に、光変調装置4の各光変調素子42のマイクロミラー421(変形部423)に、より確実に赤外線IRを照射することができる。なお、光源装置2に赤外線出射装置7を組み込むことによって、より確実にON状態の光変調素子42に赤外線IRを照射することができる。この際、カラーホイール32を用いる場合には、カラーホイール32が赤外線を透過するように構成される。
また、このような赤外線出射装置7は、フレーム周波数(1フレームの画像を表示する時間)よりも短い時間で赤外線IRの光量を変化させることができ、さらには、1階調を表示する時間よりも短い時間で赤外線IRの光量を変化させることができるように構成されている。すなわち、赤外線出射装置7は、一階調を表示する時間をT(例えば、60フレーム/sec、256階調の場合には、約21μsec)とすれば、時間T内に、赤外線出射装置7から出射される赤外線IRの光量を変化させることができるように構成されている。具体的には、例えば、赤外線出射装置7は、時間T内にて赤外線ランプ71のON/OFFを複数回繰り返すことができるように構成されている。
このような赤外線出射装置7からの赤外線IRが各光変調素子42の変形部423に照射されると、各光変調素子42の変形部423がその赤外線IRを吸収することにより変形する。これにより、次のような効果が得られる。
すなわち、図7(a)に示すように、光変調素子42がON状態であって、変形部423の表面423aが平坦面をなしている場合には、像光(光反射部421bで反射された照明光)の軸A7は、デバイス軸A1とほぼ平行となる。これに対して、図7(b)に示すように、光変調素子42がON状態であって、赤外線の吸収により変形部423の表面423aが湾曲凸面状に変形している場合には、像光の軸A8は、デバイス軸A1に対して傾斜する。これは、変形部423の表面423aの形状が変化し、表面423aとの境界で生じる屈折の度合が変化することに起因する。
すなわち、図7(a)に示すように、光変調素子42がON状態であって、変形部423の表面423aが平坦面をなしている場合には、像光(光反射部421bで反射された照明光)の軸A7は、デバイス軸A1とほぼ平行となる。これに対して、図7(b)に示すように、光変調素子42がON状態であって、赤外線の吸収により変形部423の表面423aが湾曲凸面状に変形している場合には、像光の軸A8は、デバイス軸A1に対して傾斜する。これは、変形部423の表面423aの形状が変化し、表面423aとの境界で生じる屈折の度合が変化することに起因する。
このように、像光の軸の揺らぎ(以下単に「軸の揺らぎ」と言う)を発生させることにより、スクリーンに表示されるスペックルのパターンが経時的に変化するため、スペックルパターンの低減を図ることができる。
特に、赤外線出射装置7から出射される赤外線IRの光量を、1階調を表示する時間Tよりも短い時間で変化させることにより、変形部423の表面423aを時間Tよりも短い時間で上記のように変形させることができ、時間Tよりも短い時間で軸の揺らぎを発生させることができる。そのため、スクリーンに表示されるスペックルのパターンが時間Tよりも短い周期で変化するため、より効果的に、スペックルパターンの低減を図ることができる。
特に、赤外線出射装置7から出射される赤外線IRの光量を、1階調を表示する時間Tよりも短い時間で変化させることにより、変形部423の表面423aを時間Tよりも短い時間で上記のように変形させることができ、時間Tよりも短い時間で軸の揺らぎを発生させることができる。そのため、スクリーンに表示されるスペックルのパターンが時間Tよりも短い周期で変化するため、より効果的に、スペックルパターンの低減を図ることができる。
また、本実施形態では、変形部423の表面423aが平坦面と湾曲凸面との間で変形するため、像光の軸の急峻な変化が防止される。すなわち、像光の軸が経時的に連続して変化するため、軸の揺らぎを所定の範囲内に確実に治めることができる。なお、軸の揺らぎは、デバイス軸A1に対して±1〜3°以内で発生するのが好ましい。これにより、過度な軸の揺らぎが防止され、画像のブレの発生などの画像品質の低下を防止しつつ、上述の効果をより効果的に発揮することができる。
以上説明したように、プロジェクター1は、各光変調素子42に設けられ、温度変化によって変形する変形部423と、変形部423の温度を変化させる赤外線出射装置(温度変化手段)7とにより構成され、光変調装置4の各光変調素子42がON状態で反射した光の軸を経時的に変化させる光軸変化手段8を有するため、スクリーンに表示されるスペックルの低減を図ることができる。また、このような光軸変化手段8は、その構成が比較的簡単であるため、プロジェクター1の複雑化を招くことを防止することもできる。
なお、本実施形態では、変形部423が赤外線を吸収して変形する構成について説明したが、変形部423が紫外線を吸収して変形する構成であってもよい。この場合にも、赤外線の場合と同様の効果を発揮することができる。
また、この場合には、変形部423は、樹脂材料中に紫外線を吸収する微粒子(色素)を含有した材料で構成すればよい。前記樹脂材料としては、上述した材料と同様のものを用いることができる。また、前記微粒子としては、例えば、CeO2(酸化セリウム)、ZnO(酸化亜鉛)、TiO2(酸化チタン)等の無機化合物、アゾメチン系化合物、インドール系化合物等の有機化合物等が挙げられる。
また、赤外線出射装置7にかえて紫外線出射装置を用いればよい。紫外線出射装置の構成としては、特に限定されないが、例えば、前述した赤外線出射装置7の赤外線ランプ71を紫外線ランプに換えた構成とすることができる。
また、この場合には、変形部423は、樹脂材料中に紫外線を吸収する微粒子(色素)を含有した材料で構成すればよい。前記樹脂材料としては、上述した材料と同様のものを用いることができる。また、前記微粒子としては、例えば、CeO2(酸化セリウム)、ZnO(酸化亜鉛)、TiO2(酸化チタン)等の無機化合物、アゾメチン系化合物、インドール系化合物等の有機化合物等が挙げられる。
また、赤外線出射装置7にかえて紫外線出射装置を用いればよい。紫外線出射装置の構成としては、特に限定されないが、例えば、前述した赤外線出射装置7の赤外線ランプ71を紫外線ランプに換えた構成とすることができる。
<第2実施形態>
次に、本発明のプロジェクターの第2実施形態について説明する。
図8は、本発明の第2実施形態に係るプロジェクターが有する光変調素子の側面図である。
以下、第2実施形態のプロジェクターについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
次に、本発明のプロジェクターの第2実施形態について説明する。
図8は、本発明の第2実施形態に係るプロジェクターが有する光変調素子の側面図である。
以下、第2実施形態のプロジェクターについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第2実施形態にかかるプロジェクターは、各光変調素子に形成さえた変形部の構成がことなる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の変形部423’は、赤外線IRを吸収することにより昇温し、この昇温による熱膨張によって変形する。具体的には、昇温によって、図8(a)に示すように、自然状態(熱膨張していない状態)にて平坦な表面423a’が、図8(b)に示すように湾凹面状に変形する。
本実施形態の変形部423’は、赤外線IRを吸収することにより昇温し、この昇温による熱膨張によって変形する。具体的には、昇温によって、図8(a)に示すように、自然状態(熱膨張していない状態)にて平坦な表面423a’が、図8(b)に示すように湾凹面状に変形する。
このような変形部423’の構成材料としては、昇温によって収縮する負の線膨張係数を有する材料を用いることができる。このような材料としては、例えば、ZrW2O8(タングステン酸ジルコニウム)、Li2O−Al2O3−nSiO2(シリコン酸化物)、Bi0.95La0.05NiO3などが挙げられる。これらの材料は、所定温度範囲内において負の熱膨張が現れる。そのため、変形部423’の温度を前記温度範囲内で変化させることにより、図8(a)、(b)の間で変形させることができる。
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
<第3実施形態>
次に、本発明のプロジェクターの第3実施形態について説明する。
図9は、本発明の第3実施形態に係るプロジェクターが有する光源装置および均一照明光学系を示す図である。
以下、第3実施形態のプロジェクターについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態にかかるプロジェクターは、光源装置および均一照明光学系の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
次に、本発明のプロジェクターの第3実施形態について説明する。
図9は、本発明の第3実施形態に係るプロジェクターが有する光源装置および均一照明光学系を示す図である。
以下、第3実施形態のプロジェクターについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態にかかるプロジェクターは、光源装置および均一照明光学系の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
(光源装置2A)
図9に示すように、光源装置2Aは、赤色のレーザー光RRを出射するレーザー光源21Rと、緑色のレーザー光GGを出射するレーザー光源21Gと、青色のレーザー光BBを出射するレーザー光源21Bとを有している。これらレーザー光源21R、21B、21Bからは、異なるタイミングでレーザー光RR、GG、BBが出射される。言い換えれば、例えば、レーザー光RR、GG、BBがこの順番で順に出射され、かつ、その出射が繰り返される。このようなレーザー光源21R、21G、21Bとしては、例えば、端面発光半導体レーザー、面発光半導体レーザーなどの半導体レーザーを用いることができる。
図9に示すように、光源装置2Aは、赤色のレーザー光RRを出射するレーザー光源21Rと、緑色のレーザー光GGを出射するレーザー光源21Gと、青色のレーザー光BBを出射するレーザー光源21Bとを有している。これらレーザー光源21R、21B、21Bからは、異なるタイミングでレーザー光RR、GG、BBが出射される。言い換えれば、例えば、レーザー光RR、GG、BBがこの順番で順に出射され、かつ、その出射が繰り返される。このようなレーザー光源21R、21G、21Bとしては、例えば、端面発光半導体レーザー、面発光半導体レーザーなどの半導体レーザーを用いることができる。
また、光源装置2Aは、各レーザー光源21R、21G、21Bからのレーザー光RR、GG、BBをロッドインテグレーター31へ導くレンズ22と、レンズ22を通過したレーザー光RR、GG、BBを拡散させる拡散板23とを有している。このような光源装置では、拡散板23によって拡散されたレーザー光RR、GG、BBがロッドインテグレーター31に入射する。
(均一照明光学系3A)
均一照明光学系3Aは、一例としてロッドインテグレーター31と、レンズ33とを有している。すなわち、均一照明光学系3Aは、前述した第1実施形態の均一照明光学系3からカラーホイール32を省略した構成である。このような構成にできるのは、前述したように、レーザー光源21R、21G、21Bからは、レーザー光RR、GG、BBが順に出射されるため、前述した第1実施形態のようにカラーホイール32によって色分離する必要がないためである。
このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
均一照明光学系3Aは、一例としてロッドインテグレーター31と、レンズ33とを有している。すなわち、均一照明光学系3Aは、前述した第1実施形態の均一照明光学系3からカラーホイール32を省略した構成である。このような構成にできるのは、前述したように、レーザー光源21R、21G、21Bからは、レーザー光RR、GG、BBが順に出射されるため、前述した第1実施形態のようにカラーホイール32によって色分離する必要がないためである。
このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
<第4実施形態>
次に、本発明のプロジェクターの第4実施形態について説明する。
図10は、本発明の第4実施形態に係るプロジェクターが有する光源装置を示す図である。
以下、第4実施形態のプロジェクターについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態にかかるプロジェクターは、光源装置の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
次に、本発明のプロジェクターの第4実施形態について説明する。
図10は、本発明の第4実施形態に係るプロジェクターが有する光源装置を示す図である。
以下、第4実施形態のプロジェクターについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態にかかるプロジェクターは、光源装置の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
(光源装置2B)
光源装置2Bは、レーザー光を射出するレーザー光源24Bと、ランプ(例えば、超高圧水銀ランプ)25Bとを有している。レーザー光源24Bから出射されるレーザー光の色は、特に限定されないが、ランプ25Bから出射される光の色成分(赤、緑、青)のうち不足している色成分とするのが好ましい。すなわち、例えば、一般的なランプ25Bでは、赤色の成分が不足しがちであるため、レーザー光源24Bは、赤色のレーザー光を出射するのが好ましい。これにより、ランプ25Bからの光をレーザー光源24Bからのレーザー光で補うことができる。
また、光源装置2Bは、レーザー光源24Bからのレーザー光およびランプ25Bからの光をロッドインテグレーター31へ導くレンズ26Bを有している。
このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
光源装置2Bは、レーザー光を射出するレーザー光源24Bと、ランプ(例えば、超高圧水銀ランプ)25Bとを有している。レーザー光源24Bから出射されるレーザー光の色は、特に限定されないが、ランプ25Bから出射される光の色成分(赤、緑、青)のうち不足している色成分とするのが好ましい。すなわち、例えば、一般的なランプ25Bでは、赤色の成分が不足しがちであるため、レーザー光源24Bは、赤色のレーザー光を出射するのが好ましい。これにより、ランプ25Bからの光をレーザー光源24Bからのレーザー光で補うことができる。
また、光源装置2Bは、レーザー光源24Bからのレーザー光およびランプ25Bからの光をロッドインテグレーター31へ導くレンズ26Bを有している。
このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
<第5実施形態>
次に、本発明のプロジェクターの第5実施形態について説明する。
図11は、本発明の第5実施形態に係るプロジェクターが有する光変調素子の側面図である。
以下、第5実施形態のプロジェクターについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
次に、本発明のプロジェクターの第5実施形態について説明する。
図11は、本発明の第5実施形態に係るプロジェクターが有する光変調素子の側面図である。
以下、第5実施形態のプロジェクターについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第5実施形態にかかるプロジェクターは、各光変調素子に形成さえた変形部の構成がことなる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図11(a)に示すように、本実施形態の光変調素子では、可動板421aと、光反射部421bとの間に、変形部423が設けられている。言い換えれば、可動板421aの上面に膜状の変形部423が形成されており、変形部423の上面に膜状の光反射部421bが形成されている。
この場合、光反射部421bは、可視光線VRを反射するが、赤外線IRを透過する性質を有している。このような光反射部421bとしては、上記のような機能を有していれば、特に限定されないが、例えば、誘電体多層膜で構成することができる。
図11(a)に示すように、本実施形態の光変調素子では、可動板421aと、光反射部421bとの間に、変形部423が設けられている。言い換えれば、可動板421aの上面に膜状の変形部423が形成されており、変形部423の上面に膜状の光反射部421bが形成されている。
この場合、光反射部421bは、可視光線VRを反射するが、赤外線IRを透過する性質を有している。このような光反射部421bとしては、上記のような機能を有していれば、特に限定されないが、例えば、誘電体多層膜で構成することができる。
一方、変形部423は、光反射部421bを透過した赤外線IRを吸収し、赤外線IRを吸収することにより昇温し、この昇温による熱膨張によって変形する。図11(b)に示すように、このような変形部423の変形に伴って、光反射部421bの表面形状が変形し、前述した第1実施形態と同様に軸の揺らぎが発生する。これにより、スクリーンに表示されるスペックルのパターンが経時的に変化するため、スペックルパターンの低減を図ることができる。
このような構成によれば、変形部423が可視光線透過性を有していなくてもよいため、変形部423の構成の選択性が高まる。
このような第5実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上、本発明の光変調素子およびプロジェクターについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
このような第5実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上、本発明の光変調素子およびプロジェクターについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
1…プロジェクター 2、2A、2B…光源装置 21R…レーザー光源 21G…レーザー光源 21B…レーザー光源 22…レンズ 23…拡散板 24B…レーザー光源 25B…ランプ 26B…レンズ 3、3A…均一照明光学系 31…ロッドインテグレーター 311…反射ミラー 311a…光入射孔 312…射出ポート 32…カラーホイール 321…フィルター面 33…レンズ 34…リレーミラー 4…光変調装置 4’…画像形成領域 41…基板 42…光変調素子 421…マイクロミラー 421a…可動板 421b…光反射部 422…駆動機構 422a、422b…電極 423、423’…変形部 423a、423a’…表面 5…投射光学系 51…投射レンズ 6…アブソーバー 7…赤外線出射装置 71…赤外線ランプ 72…リフレクター 8…光軸変化手段 A0…回動中心軸 A1…デバイス軸 A3…出射光軸 A7、A8…軸 IR…赤外線 RR、GG、BB…レーザー光
Claims (17)
- 基部に対して回動可能に設けられ、前記基部に対する角度が異なる第1状態と第2状態とに姿勢が変化する可動部と、
前記可動部の上方に設けられ、可視光線を反射する光反射部と、
前記可動部の上方に設けられ、温度変化によって変形する変形部と、を有することを特徴とする光変調素子。 - 前記変形部は、不可視光線を吸収することにより昇温し、変形する請求項1に記載の光変調素子。
- 前記変形部は、前記光反射部と前記可動部との間に位置し、
前記光反射部は、不可視光線を透過する請求項2に記載の光変調素子。 - 前記光反射部は、前記変形部と前記可動部との間に位置し、
前記変形部は、可視光線を透過する請求項2に記載の光変調素子。 - 前記変形部は、昇温によって表面形状が変化する請求項4に記載の光変調素子。
- 前記変形部は、昇温によって表面が湾曲凸面状に変形する請求項5に記載の光変調素子。
- 前記変形部は、昇温によって表面が湾曲凹面状に変形する請求項5に記載の光変調素子。
- 前記変形部は、樹脂材料中に不可視光線を吸収する吸収体を分散させた材料で構成されている請求項1ないし7のいずれかに記載の光変調素子。
- 照明光を出射する照明装置と、
複数の光変調素子を有し、該光変調素子の姿勢を画像情報に基づいて第1状態と第2状態とに切り替えることによって前記照明光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置の前記各光変調素子が前記第1状態で反射した光を像光として投射する投射光学系と、
前記光変調装置の前記各光変調素子が前記第1状態で反射した光の光軸を経時的に変化させる光軸変化手段と、を有し、
前記光軸変化手段は、前記各光変調素子に設けられ、かつ、温度変化によって変形する変形部と、前記変形部の温度を変化させる温度変化手段とを有していることを特徴とするプロジェクター。 - 前記温度変化手段は、不可視光線を出射する光源装置を有し、
前記変形部は、前記光源装置から出射された不可視光線を吸収することにより昇温し変形する請求項9に記載のプロジェクター。 - 前記光変調素子は、基部に対して回動可能に設けられ、前記基部に対する姿勢が変化する可動部と、前記可動部の上方に設けられた前記変形部と、前記可動部と前記変形部の間に設けられ、可視光線を反射する光反射部と、を有し、
前記変形部は、可視光線を透過する請求項10に記載のプロジェクター。 - 前記光変調素子は、基部に対して回動可能に設けられ、前記基部に対する姿勢が変化する可動部と、前記可動部の上方に設けられ、可視光線を反射する光反射部と、前記可動部と前記光反射部の間に設けられた前記変形部と、を有し、
前記光反射部は、不可視光線を透過する請求項10に記載のプロジェクター。 - 前記変形部は、1階調を表示する時間よりも短い時間で変形する請求項10ないし12のいずれかに記載のプロジェクター。
- 前記光源装置は、1フレームを表示する時間よりも短い時間で前記不可視光線の光量を変化させる請求項10ないし13のいずれかに記載のプロジェクター。
- 前記光源装置は、1階調を表示する時間よりも短い時間で前記不可視光線の光量を変化させる請求項14に記載のプロジェクター。
- 前記光源装置は、前記照明光と同じ側から前記光変調装置へ照射される請求項9ないし15のいずれかに記載のプロジェクター。
- 前記照明装置は、コヒーレントな光を出射する請求項9ないし16のいずれかに記載のプロジェクター。
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JP2015170876A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 投写型映像表示装置 |
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-
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