JP2014174273A - Light-shielding member of light tunnel and image display device - Google Patents
Light-shielding member of light tunnel and image display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014174273A JP2014174273A JP2013045626A JP2013045626A JP2014174273A JP 2014174273 A JP2014174273 A JP 2014174273A JP 2013045626 A JP2013045626 A JP 2013045626A JP 2013045626 A JP2013045626 A JP 2013045626A JP 2014174273 A JP2014174273 A JP 2014174273A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light tunnel
- image display
- tunnel
- opening
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 44
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 claims description 37
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 36
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 31
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 28
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 claims 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
本発明は、拡大画像をスクリーンに投射する画像表示装置に用いるライトトンネルの遮光部材、及び、画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to a light tunnel light blocking member used in an image display device that projects an enlarged image onto a screen, and an image display device.
一般的にプロジェクタと称される画像表示装置には、画像表示素子の違いによって、ＣＲＴプロジェクタ、液晶プロジェクタ、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）プロジェクタなどがある。その中でも、ＤＭＤプロジェクタは、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタとも呼ばれる。 Image display apparatuses generally referred to as projectors include CRT projectors, liquid crystal projectors, DMD (Digital Micromirror Device) projectors, and the like depending on image display elements. Among them, the DMD projector is also called a DLP (Digital Light Processing) projector.
ＤＬＰプロジェクタは、光源から出射された光が照明光学系を介して画像表示素子であるＤＭＤを照明する。照明を受けたＤＭＤの反射面によって形成された画像（表示される画像）を、投射光学系を介してスクリーンに拡大投射して表示する。したがって、ＤＭＤを照明する光の照度は均一化されている必要がある。そこで、照明光学系は、照度均一化素子として光ミキシング素子を有している。 In a DLP projector, light emitted from a light source illuminates a DMD that is an image display element via an illumination optical system. An image (displayed image) formed by the reflecting surface of the DMD that has been illuminated is enlarged and projected on a screen via a projection optical system. Therefore, the illuminance of the light that illuminates the DMD needs to be uniform. Therefore, the illumination optical system has an optical mixing element as an illuminance equalizing element.
光ミキシング素子の一例として、ライトトンネルが知られている。ライトトンネルは、ミラー面を有する複数の基板を筒状に組み合わせてなる光学素子である。ライトトンネルは、光源からの光が入射される開口（入射開口）と、照度が均一化された光が出射される開口（出射開口）と、を有する。入射開口と出射開口との間にある、複数の基板の各ミラー面による内壁によって、入射光は反射を繰り返して出射開口に向かう。これによって、ライトトンネルの出射開口から出射される光は、出射開口を面光源とする照度が均一化された光になる。 A light tunnel is known as an example of an optical mixing element. A light tunnel is an optical element formed by combining a plurality of substrates having mirror surfaces into a cylindrical shape. The light tunnel has an opening through which light from the light source is incident (incident opening) and an opening through which light with uniform illuminance is emitted (exit opening). Incident light is repeatedly reflected toward the exit aperture by the inner wall of each of the mirror surfaces of the plurality of substrates between the entrance aperture and the exit aperture. As a result, the light emitted from the exit aperture of the light tunnel becomes light with uniform illuminance using the exit aperture as a surface light source.
ライトトンネルに入射する光を出射する光源には、集光器が設置されている。光源からの光は拡散光であるから、この集光器によって、ライトトンネルの入射開口に光が集光するように構成されている。しかし、全ての光を入射開口からライトトンネルの内部に進入させることはできずに、光の一部は各基板の入射開口側の端面（入射口側端面）から、各基板の内部に進入してしまう。各基板の内部に進入した光は、照度が均一化されることはなく、出射開口側の各基板の端面（出射口側端面）から出射される。 A condenser is installed in a light source that emits light incident on the light tunnel. Since the light from the light source is diffused light, the light is collected at the entrance aperture of the light tunnel by the light collector. However, not all light can enter the inside of the light tunnel from the entrance aperture, and part of the light enters the inside of each substrate from the end surface on the entrance aperture side (incident aperture side end surface) of each substrate. End up. The light that has entered the inside of each substrate is emitted from the end face of each substrate on the exit opening side (the exit end side end face) without making the illuminance uniform.
このような、出射口側端面からの光束（照度が均一化されていない光束）は、ライトトンネルの出射開口から出射される光束（照度が均一化されている光束）がＤＭＤを照明する領域よりもより大きい。すなわち、照明光学系からの光により、ＤＭＤの外周縁部までが照明される状態になり得る。ＤＭＤの外周縁部には、封止材などがあるので、この封止材などに光が当たると、不要な反射光を生じさせることになる。このような不要な反射光は「迷光」と呼ばれる。この迷光が、投射光学系に入りスクリーンに投射されてしまうと、投射画像の品質低下につながる。 Such a light flux from the exit-side end face (light flux with non-uniform illuminance) is from a region where the light flux emitted from the light tunnel exit opening (light flux with uniform illuminance) illuminates the DMD. Is also bigger. That is, the light from the illumination optical system can be in a state where the outer peripheral edge of the DMD is illuminated. Since there is a sealing material or the like on the outer peripheral edge of the DMD, unnecessary light is generated when light hits the sealing material. Such unnecessary reflected light is called “stray light”. If this stray light enters the projection optical system and is projected onto the screen, the quality of the projected image is reduced.
また、封止材などに迷光が当たると、当該箇所の温度が上昇する。そうすると、ＤＭＤの外周縁部の温度が上昇し、ＤＭＤ自体の温度も上昇することになる。ＤＭＤの温度上昇は、ＤＭＤの動作安定性を低下させることになる。 Further, when stray light hits the sealing material or the like, the temperature of the part increases. If it does so, the temperature of the outer periphery part of DMD will rise and the temperature of DMD itself will also rise. An increase in the temperature of the DMD decreases the operational stability of the DMD.
したがって、迷光の発生を防ぐことが望ましい。そのために、入射開口側の基板端面を遮光するマスク部材を備えるライトトンネルが知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１のライトトンネルは、入射開口側の各ミラー基板の端面を遮光するマスク部材を備えたライトトンネル保持部材によって、光源と画像表示素子とが光路上に固定されるものである。 Therefore, it is desirable to prevent the generation of stray light. For this purpose, there is known a light tunnel including a mask member that shields the substrate end surface on the incident opening side (see, for example, Patent Document 1). In the light tunnel of Patent Document 1, the light source and the image display element are fixed on the optical path by a light tunnel holding member provided with a mask member that shields the end face of each mirror substrate on the entrance opening side.
特許文献１のように、入射開口側にマスク部材を配置すれば、ライトトンネルを構成する各ミラー基板内部への光の進入を防ぐことができる。したがって、マスク部材の配置により迷光を防ぐことができる。ところがこの場合、マスク部材によってライトトンネルの入射側端面が完全に遮光される必要がある。加工公差などを考慮すると、光の進入経路となる各ミラー基板の入射側端面を完全に塞ぐには、マスク部材の面積をライトトンネルの各入射側端面の面積よりも大きくしなければならない。そうすると、マスク部材の開口をライトトンネルの入射開口よりも小さくしなければならない。 If a mask member is arranged on the entrance opening side as in Patent Document 1, it is possible to prevent light from entering each mirror substrate constituting the light tunnel. Therefore, stray light can be prevented by the arrangement of the mask member. However, in this case, it is necessary to completely shield the incident side end face of the light tunnel by the mask member. In consideration of processing tolerances and the like, the area of the mask member must be made larger than the area of each incident side end face of the light tunnel in order to completely block the incident side end face of each mirror substrate serving as a light entrance path. Then, the opening of the mask member must be made smaller than the entrance opening of the light tunnel.
ライトトンネルの入射開口よりもマスク部材の開口を小さくすると、マスク部材を配置しないときに比べて、ライトトンネルの入射開口が小さくなるから、ライトトンネルの入射効率が下がる。ライトトンネルの入射効率が下がると投射画像が暗くなるなどの品質低下につながる。 If the opening of the mask member is made smaller than the incident opening of the light tunnel, the incident efficiency of the light tunnel is reduced because the incident opening of the light tunnel is smaller than when the mask member is not disposed. If the incident efficiency of the light tunnel decreases, the quality of the projected image will be reduced.
マスク部材を配置してもライトトンネルの入射効率を下げないようにするには、マスク部材の開口をライトトンネルの入射開口よりも大きくすればよいが、そうすると、入射側端面を完全に遮光することができず、迷光を防ぐことができない。 To prevent the incident efficiency of the light tunnel from being lowered even if the mask member is arranged, the mask member opening should be made larger than the light tunnel incident opening. Cannot prevent stray light.
仮に、マスク部材の開口とライトトンネルの入射開口の大きさを、完全に一致させることができたとしても、ライトトンネルとライトトンネル保持部材（マスク部材）との組付け公差などにより、ライトトンネルの入射開口とマスク部材の開口の位置を完全に一致させることは困難である。 Even if the size of the opening of the mask member and the entrance opening of the light tunnel can be made to match completely, the light tunnel will not fit due to the assembly tolerance between the light tunnel and the light tunnel holding member (mask member). It is difficult to perfectly match the position of the entrance opening and the opening of the mask member.
本発明は、不要光の発生を防止し、投射画像の品質低下を防ぐことができるライトトンネルの遮光部材を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a light-tunneling member for a light tunnel that can prevent generation of unnecessary light and prevent deterioration in quality of a projected image.
本発明は、複数のミラー基板からなるライトトンネルの出射開口側に設けられるマスク部材を備え、前記マスク部材には、前記ライトトンネルの入射開口から入射して前記ライトトンネルの出射開口から出射する光が通過する矩形状の矩形開口が設けられていて、前記マスク部材は、前記ミラー基板の端面から出射する光を遮光する、ことを最も主な特徴とする。 The present invention includes a mask member provided on an exit opening side of a light tunnel composed of a plurality of mirror substrates, and light incident on the mask member from the entrance opening of the light tunnel and exiting from the exit opening of the light tunnel. The main feature is that a rectangular rectangular opening through which the light passes is provided, and the mask member shields light emitted from the end face of the mirror substrate.
本発明によれば、不要光の発生を防止し、投射画像の品質低下を防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent generation of unnecessary light and to prevent deterioration in quality of a projected image.
以下、本発明に係るライトトンネルの遮光部材、及び、この遮光部材を備えたライトトンネルを有する画像表示装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a light tunnel light shielding member and an image display apparatus having a light tunnel including the light shielding member according to the present invention will be described with reference to the drawings.
●画像表示装置の実施形態
図１は、本発明に係る画像表示装置であるプロジェクタ１００の構成を示す概略図である。図２は、プロジェクタ１００と被投射面であるスクリーン１０１との配置関係の例を示す概略図である。プロジェクタ１００が備える各光学素子の配置を決める絶対座標の原点は、後述する画像表示素子であるＤＭＤ７の中心とする。また、各光学素子の配置において、ＤＭＤ７の水平面内の一方向を「ｘ軸」、これに直交する水平面内の一方向を「ｚ軸」、ｘ軸にもｚ軸にも直交する方向の軸を「y軸」とする。
Embodiment of Image Display Device FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a projector 100 that is an image display device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an arrangement relationship between the projector 100 and the screen 101 that is the projection surface. The absolute coordinate origin that determines the arrangement of each optical element provided in the projector 100 is the center of the DMD 7 that is an image display element to be described later. Also, in the arrangement of each optical element, one direction in the horizontal plane of the DMD 7 is the “x axis”, one direction in the horizontal plane perpendicular to this is the “z axis”, and the axis is in the direction perpendicular to both the x axis and the z axis. Is the “y-axis”.
図１及び図２に示すように、ＤＭＤ７はｘｚ面と平行に配置されている。また、スクリーン１０１は、ｙｚ面と平行に設置されている。したがって、プロジェクタ１００は、投射レンズ系８の光軸がスクリーン１０１と平行となる状態で使用される。この投射レンズ系８を透過した光束は、第１投射ミラー８４、第２投射ミラー８５、平板ガラス９を介して、スクリーン１０１に向けて反射される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the DMD 7 is disposed in parallel with the xz plane. The screen 101 is installed in parallel with the yz plane. Therefore, the projector 100 is used in a state where the optical axis of the projection lens system 8 is parallel to the screen 101. The light beam transmitted through the projection lens system 8 is reflected toward the screen 101 via the first projection mirror 84, the second projection mirror 85, and the flat glass 9.
なお、本発明に係る画像表示装置は、図１及び図２に示した構成に限定されるものではなく、投射光学系８の光軸がスクリーン１０１に対してほぼ正対する構成であってもよい。 Note that the image display apparatus according to the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 2, and may have a configuration in which the optical axis of the projection optical system 8 faces the screen 101. .
図３は、プロジェクタ１００の要部を一方向から見た構成図である。プロジェクタ１００は、画像表示素子として、反射型画像形成素子であるＤＭＤ７を備えている。なお、本発明に係る画像表示装置に適用可能な画像表示素子は、反射型画像形成素子に限ることはなく、例えば液晶パネルでもよい。 FIG. 3 is a configuration diagram of the main part of the projector 100 as viewed from one direction. The projector 100 includes a DMD 7 that is a reflective image forming element as an image display element. The image display element applicable to the image display device according to the present invention is not limited to the reflective image forming element, and may be a liquid crystal panel, for example.
図３において、プロジェクタ１００は、光源１から出射された光により、照明光学系を介してＤＭＤ７が照明されるように構成されている。照明光学系は、光源１から曲面ミラーである第２照明用ミラー５までの光学素子によって構成される。光源１から放射される光は、集光器によって光ミキシング素子であるライトトンネル２の入射開口近傍に集光されて集光像を形成する。 In FIG. 3, the projector 100 is configured such that the DMD 7 is illuminated by the light emitted from the light source 1 via the illumination optical system. The illumination optical system includes optical elements from the light source 1 to the second illumination mirror 5 that is a curved mirror. The light emitted from the light source 1 is condensed by the condenser near the entrance opening of the light tunnel 2 that is an optical mixing element to form a condensed image.
ライトトンネル２の出射開口側には、リレーレンズ３と、第１照明用ミラー４と、第２照明用ミラー５が配置されている。ライトトンネル２から出射された光は、リレーレンズ３を通過して、折り返し用の第１照明用ミラー４において図３斜め右下方向に反射されて、曲面ミラーである第２照明用ミラー５に向かう。第２照明用ミラー５で反射された光が、ＤＭＤ７を照明する。 A relay lens 3, a first illumination mirror 4, and a second illumination mirror 5 are arranged on the exit opening side of the light tunnel 2. The light emitted from the light tunnel 2 passes through the relay lens 3 and is reflected in the lower right direction in FIG. 3 by the first illuminating mirror 4 for turning back to the second illuminating mirror 5 which is a curved mirror. Head. The light reflected by the second illumination mirror 5 illuminates the DMD 7.
上述のごとく、ＤＭＤ７を照明する照明光は、リレーレンズ３から、第１照明用ミラー４、第２照明用ミラー５、ＤＭＤ７を経て投射レンズ系８に至るまでに、三次元的に数回反射される。その間に照明光が上記各部材によって干渉されないように、第１照明用ミラー４、第２照明用ミラー５は、ｘ軸、ｙ軸方向に対して傾くとともに、ｙ軸方向から見て、投射レンズ系８の光軸をから離れた位置に配置されている。 As described above, the illumination light that illuminates the DMD 7 is reflected three-dimensionally several times from the relay lens 3 through the first illumination mirror 4, the second illumination mirror 5, and the DMD 7 to the projection lens system 8. Is done. In the meantime, the first illumination mirror 4 and the second illumination mirror 5 are inclined with respect to the x-axis and y-axis directions so that the illumination light is not interfered by each of the above members, and the projection lens is viewed from the y-axis direction. It is arranged at a position away from the optical axis of the system 8.
ＤＭＤ７の有効領域を照明した光は、ＤＭＤ７の表面に配置されている微小ミラーによって反射されて、投射レンズ系８に入射する。図３においては図示しないが、投射レンズ系８から出射された光は、第１投射ミラー８４、第２投射ミラー８５、平板ガラス９、を介してスクリーン１０１に向けて投射される。これによって、拡大画像がスクリーン１０１に表示される。 The light that illuminates the effective area of the DMD 7 is reflected by a micromirror disposed on the surface of the DMD 7 and enters the projection lens system 8. Although not shown in FIG. 3, the light emitted from the projection lens system 8 is projected toward the screen 101 via the first projection mirror 84, the second projection mirror 85, and the flat glass 9. As a result, an enlarged image is displayed on the screen 101.
図２に示したように、プロジェクタ１００は、スクリーン１０１の下端よりも下方に設置されて、斜め上方にあるスクリーン１０１に向けて、投射光を斜め上方に出射する。スクリーン１０１に表示される画像の上下左右の歪みを矯正するために、第２投射ミラー８５の反射面は、自由曲面により形成されている。 As shown in FIG. 2, the projector 100 is installed below the lower end of the screen 101 and emits projection light obliquely upward toward the screen 101 obliquely above. In order to correct the vertical and horizontal distortion of the image displayed on the screen 101, the reflection surface of the second projection mirror 85 is formed by a free-form surface.
ＤＭＤ７は多数の微小ミラーからなるデバイスである。各微小ミラーの角度は、例えば＋１２°から−１２°の範囲で変化する。例えば、微小ミラーの角度が−１２°のとき、当該微小ミラーで反射した光は投射レンズ系８に入射する。一方、微小ミラーの角度が＋１２°のときは、当該微小ミラーで反射した光は、投射光学系８に入射しない。ＤＭＤ７の各微小ミラーは、スクリーン１０１に投射されて表示される画像の画素に対応している。したがって、ＤＭＤ７の微小ミラーの傾斜角度を上記のように個別に制御することで、スクリーン１０１に表示する拡大画像を形成することができる。 The DMD 7 is a device composed of a large number of micromirrors. The angle of each micromirror varies, for example, in the range of + 12 ° to −12 °. For example, when the angle of the minute mirror is −12 °, the light reflected by the minute mirror enters the projection lens system 8. On the other hand, when the angle of the micromirror is + 12 °, the light reflected by the micromirror does not enter the projection optical system 8. Each micromirror of the DMD 7 corresponds to a pixel of an image that is projected and displayed on the screen 101. Therefore, an enlarged image to be displayed on the screen 101 can be formed by individually controlling the tilt angle of the micro mirror of the DMD 7 as described above.
次に、プロジェクタ１００の構成をより具体的に説明する。光源１は、キセノンランプ、水銀ランプ、あるいはメタルハライドランプなどからなる発光体を内部に備えている。上記発光体から放射される光は、集光器の内側に設けられている集光ミラーにより所定の位置で集光される。図４は、光源１部分の拡大図である。図４に示すように、光源１の前面であってライトトンネル２の入射開口との間には、発光体の光軸（絶対座標のｚ軸方向）に対し角度を有する防爆ガラス１２とカラーホイール１３が配置されている。 Next, the configuration of the projector 100 will be described more specifically. The light source 1 includes a light emitter including a xenon lamp, a mercury lamp, or a metal halide lamp. The light emitted from the light emitter is collected at a predetermined position by a condenser mirror provided inside the condenser. FIG. 4 is an enlarged view of the light source 1 portion. As shown in FIG. 4, an explosion-proof glass 12 and a color wheel having an angle with respect to the optical axis of the light emitter (in the z-axis direction in absolute coordinates) between the front surface of the light source 1 and the entrance opening of the light tunnel 2. 13 is arranged.
光源１から出射される照明光の光路上にはライトトンネル２が配置され、照明光の焦点位置近傍にライトトンネル２の入射開口が配置される。したがって、ライトトンネル２の入射開口近傍に照明光の焦点位置があり、照明光がライトトンネル２に入射する。この入射光はライトトンネル２を構成する４枚のミラー基板の内面のミラー面において反射を繰り返して、照度分布が均一化された矩形の照明光として、ライトトンネルの出射開口から出射される。したがって、ライトトンネル２の出射口は、「光量が一様でムラのない面光源」として捉えることができる。この面光源から発した光により、ＤＭＤ７の有効領域が照明されるので、ＤＭＤ７の有効領域も一様な照度分布となる。これによって、その拡大画像である投射画像も一様な照度分布となる。 A light tunnel 2 is disposed on the optical path of the illumination light emitted from the light source 1, and an incident opening of the light tunnel 2 is disposed in the vicinity of the focal position of the illumination light. Therefore, the focus position of the illumination light is near the entrance opening of the light tunnel 2, and the illumination light enters the light tunnel 2. The incident light is repeatedly reflected on the mirror surfaces of the inner surfaces of the four mirror substrates constituting the light tunnel 2 and is emitted from the light tunnel exit opening as rectangular illumination light with a uniform illuminance distribution. Therefore, the exit of the light tunnel 2 can be regarded as a “surface light source with a uniform amount of light and no unevenness”. Since the effective area of the DMD 7 is illuminated by the light emitted from the surface light source, the effective area of the DMD 7 also has a uniform illuminance distribution. Thereby, the projected image which is the enlarged image also has a uniform illuminance distribution.
光源１からＤＭＤ７に至る光学系の部品仕様を表１に示す。また、各光学部品の位置座標を表２に示す。表１及び表２において、「ランプ１」とは光源１のことである。また、「レンズ１」および「レンズ２」とは、レンズ３を構成する第１レンズおよび第２レンズのことである、「第１ミラー４」とは第１照明用ミラー４のことである。「第２ミラー５」とは第２照明用ミラー５のことである。 Table 1 shows the component specifications of the optical system from the light source 1 to the DMD 7. Table 2 shows the position coordinates of each optical component. In Tables 1 and 2, “Lamp 1” refers to the light source 1. The “lens 1” and the “lens 2” are the first lens and the second lens constituting the lens 3, and the “first mirror 4” is the first illumination mirror 4. The “second mirror 5” refers to the second illumination mirror 5.
ここで、ＤＭＤ７の構成について説明する。図５は、ＤＭＤ７の斜視図である。図５に示すように、ＤＭＤ７は、７−１から７−ｋまで２次元状に配置された微小ミラーを有してなる。各微小ミラーは独立して傾きを変化させ、所定の向きから所定の角度で入射する光の反射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作ることができる。各微小ミラーの偏向角度はおよそ±１２°である。オン状態とは、例えば反射光を後続の光学系に入射させる状態、オフ状態とは反射光を後続の光学系から逸らす状態をいう。 Here, the configuration of the DMD 7 will be described. FIG. 5 is a perspective view of the DMD 7. As shown in FIG. 5, the DMD 7 has micromirrors arranged two-dimensionally from 7-1 to 7-k. Each micromirror can be turned on and off by independently changing the tilt and changing the reflection angle of light incident at a predetermined angle from a predetermined direction. The deflection angle of each micromirror is approximately ± 12 °. For example, the on state refers to a state in which reflected light is incident on the subsequent optical system, and the off state refers to a state in which the reflected light is deflected from the subsequent optical system.
本実施形態に係るＤＭＤ７は、長手方向の微小ミラー数Ｍが１２８０個、短手方向の微小ミラー数Ｎが８００個であって、合計ｋ＝Ｍ×Ｎ＝１０２４０００個の微小ミラーにより構成されている。なお、アスペクト比は１２８０：８００＝１６：１０である。各微小ミラーの配置間隔（画素ピッチ）は１０．８ミクロンである。すなわち、ＤＭＤ７の有効領域は、長手方向が１３．８２４ｍｍ（１０．８×１２８０）、短手方向が８．６４ｍｍ（１０．８×８００）である。 The DMD 7 according to the present embodiment includes 1280 micromirrors in the longitudinal direction and 800 micromirrors N in the short direction, and is configured by a total of k = M × N = 1024000 micromirrors. Yes. The aspect ratio is 1280: 800 = 16: 10. The arrangement interval (pixel pitch) of each micromirror is 10.8 microns. That is, the effective area of the DMD 7 is 13.824 mm (10.8 × 1280) in the longitudinal direction and 8.64 mm (10.8 × 800) in the lateral direction.
図６は、ＤＭＤ７のより詳細な構成を示す図であって、ＤＭＤ７の微小ミラー配置面の平面図（ａ）及びＤＭＤ７の微小ミラー配置面の断面図（ｂ）である。図６（ａ）に示すように、ＤＭＤ７はＤＭＤ筐体７００１の内部に設置されている。ＤＭＤ７は、ＤＭＤ筐体７００１とカバーガラス６の間に充填された封止材（不図示）により、ＤＭＤ筐体７００１とカバーガラス６との間に密封封止されている。ＤＭＤ７の有効領域（１３．８２４×８．６４ｍｍ）の外周には、１０個分（１０．８×１０＝０．１０８ｍｍ）のオフ状態の微小ミラーが配置されていて、さらにその外周には画像表示素子周縁部であるＤＭＤ周縁部７００２がある。 FIG. 6 is a diagram showing a more detailed configuration of the DMD 7, and is a plan view (a) of the micromirror arrangement surface of the DMD 7 and a cross-sectional view (b) of the micromirror arrangement surface of the DMD 7. As shown in FIG. 6A, the DMD 7 is installed inside the DMD casing 7001. The DMD 7 is hermetically sealed between the DMD casing 7001 and the cover glass 6 with a sealing material (not shown) filled between the DMD casing 7001 and the cover glass 6. Ten (10.8 × 10 = 0.108 mm) off-state micromirrors are arranged on the outer periphery of the effective area (13.824 × 8.64 mm) of the DMD 7. There is a DMD peripheral portion 7002 which is a display element peripheral portion.
ＤＭＤ周縁部７００２は、ｘｚ面に平行なフラットな平面である。ＤＭＤ周縁部７００２は、ＤＭＤ７の有効領域よりは反射率が低いが主に正反射性を有し、僅かに拡散反射性も有している。 The DMD peripheral edge 7002 is a flat plane parallel to the xz plane. The DMD peripheral portion 7002 has lower reflectivity than the effective area of the DMD 7 but has mainly regular reflectivity and slightly diffuse reflectivity.
ＤＭＤ筐体７００１は、プロジェクタ１００の筐体（不図示）の所定の位置に、ネジなどの締結部材によって固定される。ＤＭＤ筐体７００１の位置決めは、ＤＭＤ位置決め孔７００３及びＤＭＤ位置決め孔７００４による。 DMD casing 7001 is fixed to a predetermined position of casing (not shown) of projector 100 by a fastening member such as a screw. The DMD casing 7001 is positioned by the DMD positioning hole 7003 and the DMD positioning hole 7004.
前述のとおり、プロジェクタ１００が備える上記光学系を構成する各光学部品の絶対座標の原点は、ＤＭＤ７の反射面の中心とする。ＤＭＤ７の長手方向をｚ軸、短手方向をｘ軸、ＤＭＤ７の法線方向をｙ軸とし、ｘ、ｙ、ｚ軸回りの回転をそれぞれα、β、γとする。光源１から出射する照明光の光軸はｚ軸方向になる。 As described above, the origin of the absolute coordinate of each optical component constituting the optical system included in the projector 100 is the center of the reflecting surface of the DMD 7. The longitudinal direction of the DMD 7 is the z-axis, the lateral direction is the x-axis, the normal direction of the DMD 7 is the y-axis, and the rotations about the x, y, and z axes are α, β, and γ, respectively. The optical axis of the illumination light emitted from the light source 1 is in the z-axis direction.
リレーレンズ３は、それぞれ出射面に非球面を有する２枚のレンズ（表１及び表２における「レンズ１」と「レンズ２」）によって構成され、非球面は以下の数式１で定義される非球面と、表１に示した曲率半径、非球面係数によって表される。
（数式１）
The relay lens 3 is composed of two lenses (“lens 1” and “lens 2” in Tables 1 and 2) each having an aspherical surface on the exit surface, and the aspherical surface is defined by Equation 1 below. It is represented by the spherical surface, the radius of curvature and the aspherical coefficient shown in Table 1.
(Formula 1)
第１照明用ミラー４はシリンダ形状の反射面を持つミラーであり、第２照明用ミラー５は球面形状の反射面を持つ凹面ミラーである。 The first illumination mirror 4 is a mirror having a cylindrical reflection surface, and the second illumination mirror 5 is a concave mirror having a spherical reflection surface.
第１照明用ミラー４は、反射面の光学的有効範囲において、その面法線がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のいずれの軸とも平行になることはない。同様に、第２照明用ミラー５も、反射面の光学的有効範囲において、その面法線がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のいずれの軸とも平行になることはない。 The first illumination mirror 4 has a surface normal that is not parallel to any of the x, y, and z axes in the optically effective range of the reflecting surface. Similarly, the surface normal of the second illumination mirror 5 is not parallel to any of the x-axis, y-axis, and z-axis in the optically effective range of the reflecting surface.
第１投射ミラー８４と第２投射ミラー８５の上端に近接して、ｘｚ面に平行に平板ガラス９が配置されている。本実施形態に係る画像表示装置は、図示しない筐体内に組み込まれていて、上記筐体の上端開口に平板ガラス９が嵌め込まれることにより、画像表示装置内部の防塵が図られている。 The flat glass 9 is disposed in parallel with the xz plane in the vicinity of the upper ends of the first projection mirror 84 and the second projection mirror 85. The image display device according to the present embodiment is incorporated in a housing (not shown), and the flat glass 9 is fitted into the upper end opening of the housing, thereby preventing dust inside the image display device.
図７は、上述した照明光学系により照明されたＤＭＤ７の照度分布の例である。この照度分布は、ソフトウェアによるシミュレーションにより得たものである。シミュレーションに用いたソフトウェアは、米国Ｓｙｎｏｐｓｙｓ社のＬｉｇｈｔ Ｔｏｏｌｓである。なお、光源１にはフィリップス社製のランプ（型名：ＵＨＰ２２５−１７０Ｗ ０．９ Ｅ２０．９ Ｆｕｓｉｏｎ Ｓｔａｒ Ｅｘｔｒａ）を用いる場合を想定している。ＤＭＤ７の照度分布の位置は、−ｚ方向がスクリーン１０１を正面から見て左方向、＋ｚ方向が右方向、−ｘ方向がスクリーン１０１を正面から見て上方向、＋ｘ方向が下方向にそれぞれ対応する。 FIG. 7 is an example of the illuminance distribution of the DMD 7 illuminated by the illumination optical system described above. This illuminance distribution was obtained by software simulation. The software used for the simulation is Light Tools of Synopsys, USA. It is assumed that a lamp manufactured by Philips (model name: UHP225-170W 0.9 E20.9 Fusion Star Extra) is used as the light source 1. The position of the illuminance distribution of the DMD 7 corresponds to the left direction when the screen 101 is viewed from the front, the + z direction is the right direction, the −x direction is the upward direction when the screen 101 is viewed from the front, and the + x direction is the downward direction. To do.
図７において、２点鎖線で示した矩形の領域が、ＤＭＤ７の有効領域である。ＤＭＤ７への光束とＤＭＤ７との位置合わせ調整のための余白も考慮して、ＤＭＤ７を照明する光束は、ＤＭＤ７の有効領域よりは若干大きめになる。図７に示す照度分布は、有効領域内の最大照度を１（すなわち１００％）として規格化し、分布表示を形成している。なお、以下の説明において用いる照度分布も、同じ条件及び同じ規格化により分布表示を形成した例である。図７の照度分布において、有効領域内での規格化照度分布の最小値は７３％である。 In FIG. 7, a rectangular area indicated by a two-dot chain line is an effective area of the DMD 7. Considering the margin for adjusting the alignment of the light beam to DMD 7 and DMD 7, the light beam that illuminates DMD 7 is slightly larger than the effective area of DMD 7. The illuminance distribution shown in FIG. 7 is normalized by setting the maximum illuminance in the effective region to 1 (that is, 100%) to form a distribution display. The illuminance distribution used in the following description is also an example in which a distribution display is formed under the same conditions and the same standardization. In the illuminance distribution of FIG. 7, the minimum value of the normalized illuminance distribution within the effective region is 73%.
●遮光部材の実施形態
次に、本発明に係るライトトンネルの遮光部材（以下「遮光部材」という。）の実施形態について説明する。図８は、本発明に係る遮光部材を適用可能なライトトンネル２を示す図である。図８（ａ）は、ライトトンネル２を長手方向から見た正面図である。図８（ｂ）は、ライトトンネル２を入射開口側から見た右側面図である。図８（ｂ）に示すように、ライトトンネル２は、４枚のミラー基板を筒状に組み合わせて構成されている。具体的には、上側壁面を形成するミラー基板２００１と、下側壁面を形成するミラー基板２００２と、入射開口に向かい左側壁面を形成するミラー基板２００３と、入射開口に向かい右側壁面を形成するミラー基板２００４と、を筒状に組み合わせている。図８（ｂ）において矢印で示した各基板の内面は、誘電体コートや銀コートなどにより反射面が形成されている。
Next, an embodiment of a light shielding member (hereinafter referred to as “light shielding member”) of the light tunnel according to the present invention will be described. FIG. 8 is a view showing the light tunnel 2 to which the light shielding member according to the present invention can be applied. FIG. 8A is a front view of the light tunnel 2 as viewed from the longitudinal direction. FIG. 8B is a right side view of the light tunnel 2 as viewed from the entrance opening side. As shown in FIG. 8B, the light tunnel 2 is configured by combining four mirror substrates into a cylindrical shape. Specifically, the mirror substrate 2001 that forms the upper wall surface, the mirror substrate 2002 that forms the lower wall surface, the mirror substrate 2003 that forms the left wall surface facing the incident aperture, and the mirror that forms the right wall surface facing the incident aperture. The substrate 2004 is combined in a cylindrical shape. The inner surface of each substrate indicated by an arrow in FIG. 8B has a reflective surface formed by a dielectric coating, a silver coating, or the like.
図９は、ライトトンネル２の寸法の例を示す図である。図９（ａ）は長手方向から見た正面図である。また、図９（ｂ）は、入射開口側からみた右側面図である。図９（ａ）に示すように、ライトトンネル２の長さは２５ｍｍである。また、図９（ｂ）に示すように、各ミラー基板の厚みは１．１ｍｍであって、ライトトンネル２の入射開口及び出射開口の寸法は、高さが５．５ｍｍ、幅（奥行き）が３．１ｍｍである。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the dimensions of the light tunnel 2. FIG. 9A is a front view seen from the longitudinal direction. FIG. 9B is a right side view seen from the incident aperture side. As shown in FIG. 9A, the length of the light tunnel 2 is 25 mm. Further, as shown in FIG. 9B, the thickness of each mirror substrate is 1.1 mm, and the dimensions of the entrance and exit apertures of the light tunnel 2 are 5.5 mm in height and width (depth). 3.1 mm.
次に、本発明に係る遮光部材について説明する。図１０は、遮光部材を備える保持部材の例を示す図である。図１０（ａ）は、ライトトンネル２が収容される中空の保持部材であるライトトンネル保持部材２００５を長手方向から見た正面図である。図１０（ｂ）は、ライトトンネル保持部材２００５の入射開口側を示す右側面図である。図１０（ｃ）は、ライトトンネル保持部材２００５の出射開口側を示す左側面図である。図１０（ｄ）は、ライトトンネル保持部材２００５の上面図である。図１０（ｅ）は、ライトトンネル保持部材２００５の背面図である。 Next, the light shielding member according to the present invention will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a holding member including a light shielding member. FIG. 10A is a front view of the light tunnel holding member 2005, which is a hollow holding member in which the light tunnel 2 is accommodated, as viewed from the longitudinal direction. FIG. 10B is a right side view showing the entrance opening side of the light tunnel holding member 2005. FIG. 10C is a left side view showing the exit opening side of the light tunnel holding member 2005. FIG. 10D is a top view of the light tunnel holding member 2005. FIG. 10E is a rear view of the light tunnel holding member 2005.
図１０に示すように、ライトトンネル保持部材２００５は、光の進行方向に直交する断面形状は矩形である。 As shown in FIG. 10, the light tunnel holding member 2005 has a rectangular cross-sectional shape orthogonal to the light traveling direction.
図１０（ｂ）に示すように、ライトトンネル保持部材２００５の入射開口側は、ライトトンネル２を挿入可能な開口になっている。また、図１０（ｃ）に示すように、ライトトンネル保持部材２００５の外周を構成する４面のうち出射開口側の１面が屈曲されていて、この屈曲された１面には、ライトトンネル２の出射側端面を遮光するマスク部２００６が形成されている。マスク部２００６には、ライトトンネル２の出射開口に合わせるマスク開口部２００７が形成されている。 As shown in FIG. 10B, the entrance side of the light tunnel holding member 2005 is an opening into which the light tunnel 2 can be inserted. Also, as shown in FIG. 10C, one of the four surfaces constituting the outer periphery of the light tunnel holding member 2005 is bent on the exit opening side, and the light tunnel 2 is formed on the bent one surface. A mask portion 2006 that shields the light-emitting side end face is formed. A mask opening 2007 is formed in the mask part 2006 so as to match the emission opening of the light tunnel 2.
図１０（ｄ）に示すように、ライトトンネル保持部材２００５は、内部にライトトンネル２を収容するための側方押圧部２００８が、背面側に形成されている。側方押圧部２００８は、ライトトンネル保持部材２００５の背面側の板金の一部を、ライトトンネル保持部材２００５の内部方向に屈曲させてなる切片である。この側方押圧部２００８により、ライトトンネル２は、ライトトンネル保持部材２００５の内壁面に押圧されて保持される。 As shown in FIG. 10D, the light tunnel holding member 2005 is formed with a side pressing portion 2008 for accommodating the light tunnel 2 therein on the back side. The side pressing portion 2008 is a section formed by bending a part of the sheet metal on the back side of the light tunnel holding member 2005 in the inner direction of the light tunnel holding member 2005. By this side pressing portion 2008, the light tunnel 2 is pressed and held against the inner wall surface of the light tunnel holding member 2005.
また、図１０（ｅ）に示すように、ライトトンネル保持部材２００５は、内部にライトトンネル２を収容するための側方押圧部２００８が、上面に形成されている。下方押圧部２００９は、ライトトンネル保持部材２００５の上面を形成する板金の一部を、ライトトンネル保持部材２００５の内部方向に屈曲させてなる切片である。この下方押圧部２００９により、ライトトンネル２は、ライトトンネル保持部材２００５の内壁面に押圧されて保持される。 As shown in FIG. 10 (e), the light tunnel holding member 2005 is formed with a side pressing portion 2008 for accommodating the light tunnel 2 therein. The downward pressing portion 2009 is a section formed by bending a part of the sheet metal forming the upper surface of the light tunnel holding member 2005 in the inner direction of the light tunnel holding member 2005. By this downward pressing portion 2009, the light tunnel 2 is pressed and held against the inner wall surface of the light tunnel holding member 2005.
図１１は、ライトトンネル保持部材２００５の断面図である。図１１（ａ）は、図１０（ｂ）におけるＢＢ’断面図であって、ライトトンネル保持部材２００５の長手方向横断面図である。図１１（ａ）に示すように、側方押圧部２００８は、ライトトンネル保持部材２００５の背面の一部からなる切片であって、ライトトンネル保持部材２００５の内側（正面方向）に向けて、壁面の一部を屈曲させてなる。また、図１１（ｂ）は、図１０（ｂ）におけるＣＣ’断面図である。図１１（ｂ）に示すように、下方押圧部２００９は、ライトトンネル保持部材２００５の上面の一部からなる切片であって、ライトトンネル保持部材２００５の内側（下方向）に向けて、壁面の一部を屈曲させてなる。この側方押圧部２００８と下方押圧部２００９によって、ライトトンネル保持部材２００５の中空内部に収納されるライトトンネル２は、ライトトンネル保持部材２００５内壁の一方向に押し付けられて保持される。 FIG. 11 is a cross-sectional view of the light tunnel holding member 2005. FIG. 11A is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 10B, and is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the light tunnel holding member 2005. As shown in FIG. 11A, the side pressing portion 2008 is a section made up of a part of the back surface of the light tunnel holding member 2005, and faces the inner side (front direction) of the light tunnel holding member 2005. A part of is bent. FIG. 11B is a CC ′ sectional view in FIG. As shown in FIG. 11 (b), the lower pressing portion 2009 is a section made of a part of the upper surface of the light tunnel holding member 2005, and faces the inner side (downward) of the light tunnel holding member 2005. A part is bent. The light tunnel 2 accommodated in the hollow interior of the light tunnel holding member 2005 is pressed and held in one direction on the inner wall of the light tunnel holding member 2005 by the side pressing portion 2008 and the downward pressing portion 2009.
次に、ライトトンネル２がライトトンネル保持部材２００５に収容されている状態について説明する。図１２（ａ）は、ライトトンネル２が収容されているライトトンネル保持部材２００５の正面図である。図１２（ｂ）は、ライトトンネル２が収容されているライトトンネル保持部材２００５の右側面図である。図１２（ｃ）は、ライトトンネル２が保持されているライトトンネル保持部材２００５の左側面図である。図１２において、ライトトンネル２の入射側端面と出射側端面にはハッチングを施して、ライトトンネル保持部材２００５との境界を視認しやすくしている。 Next, a state where the light tunnel 2 is accommodated in the light tunnel holding member 2005 will be described. FIG. 12A is a front view of the light tunnel holding member 2005 in which the light tunnel 2 is accommodated. FIG. 12B is a right side view of the light tunnel holding member 2005 in which the light tunnel 2 is accommodated. FIG. 12C is a left side view of the light tunnel holding member 2005 on which the light tunnel 2 is held. In FIG. 12, the incident side end face and the emission side end face of the light tunnel 2 are hatched so that the boundary with the light tunnel holding member 2005 is easily visible.
図１２（ｂ）に示すように、ライトトンネル保持部材２００５の入射開口側は、全面が開口されている。また、図１２（ｃ）に示すように、ライトトンネル保持部材２００５の出射開口側は、遮光部材であるマスク部２００６が形成されていて、ライトトンネル２の出射開口の位置に合う位置に、矩形状の矩形開口であるマスク開口部２００７が形成されている。 As shown in FIG. 12B, the entire surface of the light tunnel holding member 2005 is opened on the incident opening side. Further, as shown in FIG. 12C, a mask portion 2006 that is a light shielding member is formed on the exit opening side of the light tunnel holding member 2005, and is rectangularly positioned at a position that matches the position of the exit opening of the light tunnel 2. A mask opening 2007 which is a rectangular opening having a shape is formed.
図１３は、ライトトンネル保持部材２００５の寸法の例を示す図である。図１３に示すように、ライトトンネル保持部材２００５は、厚みが２ｍｍの板金を屈曲して形成されていて、長手方向の長さが２５．５ｍｍである。図１３（ｂ）に示すように、側方押圧部２００８によりライトトンネル２の側面が押圧される状態において、ライトトンネル保持部材２００５の内壁とライトトンネル２の側面外壁との隙間は、０．２５ｍｍである。また、下方押圧部２００９によりライトトンネル２の上面が押圧される状態において、ライトトンネル保持部材２００５の内壁とライトトンネル２の上面外壁との隙間は、０．２５ｍｍである。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the dimensions of the light tunnel holding member 2005. As shown in FIG. 13, the light tunnel holding member 2005 is formed by bending a sheet metal having a thickness of 2 mm, and the length in the longitudinal direction is 25.5 mm. As shown in FIG. 13B, in the state where the side surface of the light tunnel 2 is pressed by the side pressing portion 2008, the gap between the inner wall of the light tunnel holding member 2005 and the outer wall of the side surface of the light tunnel 2 is 0.25 mm. It is. Further, in a state where the upper surface of the light tunnel 2 is pressed by the lower pressing portion 2009, the gap between the inner wall of the light tunnel holding member 2005 and the upper surface outer wall of the light tunnel 2 is 0.25 mm.
また、図１３（ｃ）に示すように、マスク部２００６に形成されているマスク開口部２００７は、高さが５．７４ｍｍであって、幅が３．３４ｍｍである。マスク開口部２００７は、ライトトンネル２の出射開口の高さ５．５ｍｍ、幅３．１ｍｍよりも大きな開口である（図９（ｂ）を参照）。 Further, as shown in FIG. 13C, the mask opening 2007 formed in the mask portion 2006 has a height of 5.74 mm and a width of 3.34 mm. The mask opening 2007 is an opening larger than the height of 5.5 mm and the width of 3.1 mm of the exit opening of the light tunnel 2 (see FIG. 9B).
図１４は、ライトトンネル保持部材２００５の出射開口側の拡大縦断面図である。図１４（ａ）に示すようにマスク部２００６は、ライトトンネル保持部材２００５の外周面を形成する板金の４面のうちの１面を上側から下側に向けてＬ字型に屈曲させて形成する。 FIG. 14 is an enlarged longitudinal sectional view of the light tunnel holding member 2005 on the exit opening side. As shown in FIG. 14A, the mask portion 2006 is formed by bending one of the four surfaces of the sheet metal forming the outer peripheral surface of the light tunnel holding member 2005 in an L shape from the upper side to the lower side. To do.
ただし、マスク部２００６の形状はこれに限ることはなく、例えば、図１４（ｂ）に示すように、ライトトンネル保持部材２００５の上面を形成する板金の一面を、一旦上方に折り曲げてから下方に折り曲げて、屈曲部２０００５を形成してもよい。 However, the shape of the mask portion 2006 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14B, one surface of the sheet metal forming the upper surface of the light tunnel holding member 2005 is once bent upward and then downward. The bent portion 20005 may be formed by bending.
図１５は、ライトトンネル保持部材２００５を出射開口側から見た外観斜視図である。図１５（ａ）は、マスク部２００６を途中まで屈曲させた状態を示す図である。図１５（ｂ）はマスク部２００６を上面に対し９０度屈曲させた状態を示す図である。ライトトンネル２は、図１５（ｂ）に示す状態において、ライトトンネル保持部材２００５内部に収納されて保持される。 FIG. 15 is an external perspective view of the light tunnel holding member 2005 viewed from the exit opening side. FIG. 15A is a diagram illustrating a state where the mask portion 2006 is bent halfway. FIG. 15B is a diagram showing a state in which the mask portion 2006 is bent 90 degrees with respect to the upper surface. The light tunnel 2 is housed and held in the light tunnel holding member 2005 in the state shown in FIG.
マスク部２００６に形成されているマスク開口部２００７は、ライトトンネル２の出射開口よりは大きい。すなわち、ライトトンネル２の出射側端面の全てを、マスク部２００６により覆う状態にはならない。このように、マスク部２００６がライトトンネル２の出射側端面からの光を遮光しない部分があると、ライトトンネル２の出射側端面から不要光が漏れ出して迷光の原因となり得る。しかし、マスク部２００６が、後述の条件を満たす構成であれば、迷光を防止することができる。 The mask opening 2007 formed in the mask portion 2006 is larger than the exit opening of the light tunnel 2. That is, not all of the exit side end face of the light tunnel 2 is covered with the mask portion 2006. As described above, if there is a portion where the mask portion 2006 does not block the light from the emission side end face of the light tunnel 2, unnecessary light may leak out from the emission side end face of the light tunnel 2 and cause stray light. However, stray light can be prevented if the mask portion 2006 is configured to satisfy the conditions described later.
図１６は、ライトトンネル保持部材２００５の出射開口側の一部を拡大した拡大縦断面図である。図１６に示すように、ライトトンネル保持部材２００５に保持されたライトトンネル２の出射側端面２０１５は、ライトトンネル保持部材２００５の出射開口端の内壁に密接して固定される。 FIG. 16 is an enlarged vertical sectional view in which a part of the light tunnel holding member 2005 on the exit opening side is enlarged. As shown in FIG. 16, the exit-side end surface 2015 of the light tunnel 2 held by the light tunnel holding member 2005 is closely fixed to the inner wall of the exit end of the light tunnel holding member 2005.
既に説明したとおり、マスク部２００６に形成されているマスク開口部２００７は、ライトトンネル２の出射開口よりも大きい開口である。したがって、出射側端面２０１５には、マスク部２００６によって遮光されていない部分がある。この出射開口とマスク開口部２００７との隙間を「ｇ」、ライトトンネル保持部材２００５を形成する板金の厚みを「ｔ」、ライトトンネル２に入射する光の配光全角を「φ」とする。 As already described, the mask opening 2007 formed in the mask portion 2006 is an opening larger than the exit opening of the light tunnel 2. Accordingly, the exit side end face 2015 includes a portion that is not shielded by the mask portion 2006. The gap between the exit opening and the mask opening 2007 is “g”, the thickness of the sheet metal forming the light tunnel holding member 2005 is “t”, and the total light distribution angle of light incident on the light tunnel 2 is “φ”.
マスク部２００６によって、ライトトンネル２の出射側端面２０１５からの不要光を完全に遮光できる条件は、「ｇ＞ｔ×ｔａｎ（φ／２）」を満足する場合になる。例えば、ライトトンネル保持部材２００５を形成する板金の厚みｔを０．２ｍｍ、配光全角φを５９．５度とすると、ｇ＞０．１１４ｍｍであれば上記条件を満足する。そこで、本実施形態の遮光部材であるマスク部２００６による「ｇ」は、図１３（ｃ）に示したとおり、０．１２ｍｍとする。 The condition under which the mask portion 2006 can completely block unnecessary light from the exit-side end face 2015 of the light tunnel 2 is when “g> t × tan (φ / 2)” is satisfied. For example, when the thickness t of the sheet metal forming the light tunnel holding member 2005 is 0.2 mm and the total light distribution angle φ is 59.5 degrees, the above condition is satisfied if g> 0.114 mm. Therefore, “g” by the mask portion 2006 that is the light shielding member of the present embodiment is set to 0.12 mm as shown in FIG.
以上説明したマスク部２００６によれば、所定の条件を満たすことで、ライトトンネル２の出射開口側から不要光が出射されることを防ぎつつ、マスク部２００６によりライトトンネル２の出射開口が狭められることもない。 According to the mask portion 2006 described above, by satisfying a predetermined condition, the exit opening of the light tunnel 2 is narrowed by the mask portion 2006 while preventing unnecessary light from being emitted from the exit opening side of the light tunnel 2. There is nothing.
したがって、本実施形態に係る遮光部材であるマスク部２００６によれば、光利用効率を低下させることなく、不要光をカットすることができる。 Therefore, according to the mask part 2006 which is a light shielding member according to the present embodiment, unnecessary light can be cut without reducing light utilization efficiency.
なお、ライトトンネル２を構成するミラー基板２００１〜２００４の入射側端面から、ミラー基板内部への光の進入を防止するために、入射側端面側に別途の遮光部材を設けてもよい。 In order to prevent light from entering the mirror substrate from the incident side end surfaces of the mirror substrates 2001 to 2004 constituting the light tunnel 2, a separate light shielding member may be provided on the incident side end surface side.
上記のように、マスク部２００６とライトトンネル２との関係を規定することで、マスク部２００６に形成するマスク開口部２００７が、ライトトンネル２の出射側端面を完全に覆わなくても不要光を遮光することができる。したがって、ライトトンネル２の出射開口を狭くすることなく、光利用効率低下を防止しつつ、不要光の発生を防止することができる。 As described above, by defining the relationship between the mask portion 2006 and the light tunnel 2, the mask opening 2007 formed in the mask portion 2006 can emit unnecessary light even if the emission side end face of the light tunnel 2 is not completely covered. Can be shielded from light. Therefore, generation of unnecessary light can be prevented without reducing the light use efficiency without narrowing the exit opening of the light tunnel 2.
既に図１０及び図１２を用いて説明したとおり、ライトトンネル保持部材２００５は、側方押圧部２００８と下方押圧部２００９を有し、これらによって、ライトトンネル２を２方向に押圧して、所定の位置に保持することができる。側方押圧部２００８と下方押圧部２００９は、ライトトンネル保持部材２００５の一部を板バネとして利用し、実現している。 As already described with reference to FIGS. 10 and 12, the light tunnel holding member 2005 includes a side pressing portion 2008 and a downward pressing portion 2009, which press the light tunnel 2 in two directions, Can be held in position. The side pressing portion 2008 and the lower pressing portion 2009 are realized by using a part of the light tunnel holding member 2005 as a leaf spring.
マスク部２００６は、ライトトンネル保持部材２００５の１面を屈曲して形成しているが、別部材で形成してもよい。また、マスク部２００６を、下方押圧部２００９が形成されている面を下方に屈曲して形成した例を示したが、マスク部の形成方法はこれに限ることはない。例えば、ライトトンネル保持部材２００５の側方押圧部２００８が形成されている面を側方に折り曲げて形成してもよい。 The mask portion 2006 is formed by bending one surface of the light tunnel holding member 2005, but may be formed by another member. Moreover, although the example which formed the mask part 2006 by bending the surface in which the downward press part 2009 is formed below was shown, the formation method of a mask part is not restricted to this. For example, the surface on which the side pressing portion 2008 of the light tunnel holding member 2005 is formed may be bent sideways.
ライトトンネル保持部材２００５では、マスク部２００６を、下方押圧部２００９の屈曲方向と同じ方向に屈曲させて形成している。これによって、ライトトンネル２の押圧位置（下方押圧部２００９と対向する側の面）とライトトンネル保持部材２００５のマスク部２００６の屈曲位置を離反させることができる。マスク部２００６を形成するときに屈曲した部分は、垂直に折れ曲がるのではなく、所定の曲率の円弧を描くようになる。したがって、マスク部２００６の屈曲部分の内壁は曲率半径を有する。そこで、ライトトンネル２がマスク部２００６に押圧される位置と、この曲率半径が付いている位置が離れるように、側方押圧部２００８と下方押圧部２００９の折曲げ方向を規定している。 In the light tunnel holding member 2005, the mask portion 2006 is formed by being bent in the same direction as the bending direction of the lower pressing portion 2009. Accordingly, the pressing position of the light tunnel 2 (the surface on the side facing the lower pressing portion 2009) and the bending position of the mask portion 2006 of the light tunnel holding member 2005 can be separated. A portion bent when the mask portion 2006 is formed is not bent vertically, but draws an arc having a predetermined curvature. Therefore, the inner wall of the bent portion of the mask portion 2006 has a radius of curvature. Therefore, the bending direction of the side pressing portion 2008 and the downward pressing portion 2009 is defined so that the position where the light tunnel 2 is pressed by the mask portion 2006 and the position where the radius of curvature is attached are separated.
したがって、ライトトンネル保持部材２００５によれば、ライトトンネル２の出射側端面２０１５のエッジ部分と、マスク部２００６の屈曲部との干渉を避けて、ライトトンネル２の出射側端面２０１５とマスク部２００６を確実に密着させることができる。以上のように、ライトトンネル２の出射側端面とマスク部２００６とを密着させることで、マスク開口部２００７による、出射開口からの出射光線のケラレを防止でき、光利用効率の低下を防止することができる。 Therefore, according to the light tunnel holding member 2005, it is possible to avoid the interference between the edge portion of the emission side end surface 2015 of the light tunnel 2 and the bent portion of the mask portion 2006, and to prevent the emission side end surface 2015 and the mask portion 2006 of the light tunnel 2 from being connected. It is possible to ensure close contact. As described above, by bringing the light-exit-side end face of the light tunnel 2 into close contact with the mask portion 2006, it is possible to prevent vignetting of light emitted from the light-emitting aperture by the mask opening 2007 and to prevent a decrease in light utilization efficiency. Can do.
次に、ライトトンネル保持部材２００５に収容されているライトトンネル２の角度調整機構について説明する。図１７（ａ）は、ライトトンネル２の固定状態の例を示す斜視図である。図１７（ｂ）は、ライトトンネル２の入射開口側から見た図である。図１７に示すように、ライトトンネル保持部材２００５に保持されたライトトンネル２は、プロジェクタ１００のハウジング２０１１に、固定具２０１２を用いて設置される。固定具２０１２は、ネジなどの締結部材を用いてハウジング２０１１に固定される。 Next, the angle adjustment mechanism of the light tunnel 2 housed in the light tunnel holding member 2005 will be described. FIG. 17A is a perspective view showing an example of a fixed state of the light tunnel 2. FIG. 17B is a view as seen from the entrance opening side of the light tunnel 2. As shown in FIG. 17, the light tunnel 2 held by the light tunnel holding member 2005 is installed in the housing 2011 of the projector 100 using a fixture 2012. The fixture 2012 is fixed to the housing 2011 using a fastening member such as a screw.
ライトトンネル保持部材２００５の入射開口側は、ライトトンネル２の入射開口の位置が所定の位置からずれないように、ほぼ固定される。一方、ライトトンネル２の出射開口側の固定具２０１２の内側には、押圧部材２０１３が設置されている。この押圧部材２０１３によって、ライトトンネル保持部材２００５の出射側が２方向に押圧される。 The incident opening side of the light tunnel holding member 2005 is substantially fixed so that the position of the incident opening of the light tunnel 2 does not deviate from a predetermined position. On the other hand, a pressing member 2013 is installed inside the fixture 2012 on the exit opening side of the light tunnel 2. By this pressing member 2013, the emission side of the light tunnel holding member 2005 is pressed in two directions.
押圧部材２０１３は、板バネ、バネ等の弾性部材により形成される。また、押圧部材２０１３が設置されている側面と反対側にはネジ２０１４が設置されている。ネジ２０１４は、ハウジング２０１１の壁面を貫通し、固定具２０１２内部に設置されているライトトンネル保持部材２００５の側面を押圧する。このネジ２０１４の内側への突出量を調整することで、ライトトンネル保持部材２００５の首振り調整をし、ライトトンネル２の出射開口の配置の傾きを調整することができる。 The pressing member 2013 is formed by an elastic member such as a leaf spring or a spring. A screw 2014 is installed on the side opposite to the side surface on which the pressing member 2013 is installed. The screw 2014 penetrates the wall surface of the housing 2011 and presses the side surface of the light tunnel holding member 2005 installed inside the fixture 2012. By adjusting the amount of protrusion to the inside of the screw 2014, the swing adjustment of the light tunnel holding member 2005 can be adjusted, and the inclination of the arrangement of the exit openings of the light tunnel 2 can be adjusted.
以上説明した角度調整機構により、ＤＭＤ７へのライトトンネル２の出射開口から出射される光束の照明位置合わせを行うことができる。これによって、不要な位置の照明によって生じる迷光を防止することができる。 With the angle adjusting mechanism described above, the illumination position of the light beam emitted from the exit opening of the light tunnel 2 to the DMD 7 can be adjusted. As a result, stray light caused by illumination at an unnecessary position can be prevented.
なお、本実施形態では、ライトトンネル２とライトトンネル保持部材２００５が一体になっている。したがって、角度調整を行う際には、ライトトンネル２の出射開口と、ライトトンネル保持部材２００５に形成したマスク部２００６のマスク開口部２００７との位置がずれることはない。よって、光利用効率を低下させることなく、不要光の発生を防止することができる。 In the present embodiment, the light tunnel 2 and the light tunnel holding member 2005 are integrated. Therefore, when the angle adjustment is performed, the positions of the emission opening of the light tunnel 2 and the mask opening 2007 of the mask part 2006 formed in the light tunnel holding member 2005 are not shifted. Therefore, generation of unnecessary light can be prevented without reducing light utilization efficiency.
次に、画像表示素子であるＤＭＤ７の周辺部構成について詳細に説明する。図１８は、ＤＭＤ７とカバーガラス６の寸法と位置関係の例を示す、（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。カバーガラス６のサイズは、２０．４２１ｍｍ×１４．９８２ｍｍである。なお、図１８において、ＤＭＤ筐体７００１の図示は省略している。 Next, the configuration of the periphery of DMD 7 that is an image display element will be described in detail. 18A is a plan view and FIG. 18B is a front view showing an example of the dimensions and positional relationship between the DMD 7 and the cover glass 6. The size of the cover glass 6 is 20.421 mm × 14.982 mm. In FIG. 18, illustration of the DMD casing 7001 is omitted.
カバーガラス６の片面（例えば、ＤＭＤ７に対向する側の面）には、図２５に示すようなカバーガラスマスク６０１が、カバーガラス６の外周縁部に形成されている。カバーガラスマスク６０１は、画像表示素子マスク部材である。カバーガラスマスク６０１の形成方法の一例としては蒸着膜とする方法がある。カバーガラスマスク６０１の外寸は、カバーガラス６と同じである。カバーガラスマスク６０１は、１６．８８５×１１．７５４ｍｍの矩形開口領域以外では遮光性を有している。この１６．８８５×１１．７５４ｍｍの矩形開口領域が、第２矩形開口の一部を構成する。 A cover glass mask 601 as shown in FIG. 25 is formed on the outer peripheral edge of the cover glass 6 on one surface of the cover glass 6 (for example, the surface facing the DMD 7). The cover glass mask 601 is an image display element mask member. As an example of a method for forming the cover glass mask 601, there is a method of forming a deposited film. The outer dimensions of the cover glass mask 601 are the same as those of the cover glass 6. The cover glass mask 601 has a light shielding property other than the rectangular opening area of 16.885 × 11.754 mm. This rectangular opening area of 16.885 × 11.754 mm constitutes a part of the second rectangular opening.
さらに、図１９に示すように、カバーガラス６の前には矩形開口を有するＤＭＤマスク部材７００５が配置されている。なお、ＤＭＤマスク部材７００５の矩形開口サイズは１９．３ｍｍ×１４．７ｍｍである。このＤＭＤマスク部材７００５の開口部分と、カバーガラス６におけるカバーガラスマスク６０１の開口部分が、ｙ軸方向（カバーガラス６への光の入射面の法線方向）において重なる部分の矩形領域を「第２矩形開口」とする。 Further, as shown in FIG. 19, a DMD mask member 7005 having a rectangular opening is disposed in front of the cover glass 6. The rectangular opening size of the DMD mask member 7005 is 19.3 mm × 14.7 mm. The rectangular area of the portion where the opening portion of the DMD mask member 7005 and the opening portion of the cover glass mask 601 in the cover glass 6 overlap in the y-axis direction (normal direction of the light incident surface on the cover glass 6) is defined as “first”. 2 rectangular openings ”.
次に、ＤＭＤマスク部材７００５の表面（図１９の座標系でｙ座標＝２．１３３）の位置）における照度分布について説明する。図２０は、ライトトンネル２の出射開口から出射された光束による照度分布である。図２１は、ライトトンネル２の出射開口以外、すなわちライトトンネル２の光出射端におけるライトトンネル２の開口とライトトンネル保持部材２００５のマスク部２００６のマスク開口部２００７との隙間を通ってきた光線の照度分布である。 Next, the illuminance distribution on the surface of the DMD mask member 7005 (the position of the y coordinate = 2.133 in the coordinate system of FIG. 19) will be described. FIG. 20 is an illuminance distribution due to the light beam emitted from the exit aperture of the light tunnel 2. FIG. 21 shows light rays that have passed through the gap between the light tunnel 2 opening at the light exit end of the light tunnel 2 and the mask opening 2007 of the mask portion 2006 of the light tunnel holding member 2005 other than the light tunnel 2 exit opening. Illuminance distribution.
図２０及び図２１において、点線で表した矩形は、カバーガラス６におけるカバーガラスマスク６０１の開口部の縁を示している。また、実線で表した矩形は、ＤＭＤマスク部材７００５の矩形開口の縁を示している。 20 and 21, a rectangle represented by a dotted line indicates an edge of the opening of the cover glass mask 601 in the cover glass 6. Further, a rectangle represented by a solid line indicates an edge of a rectangular opening of the DMD mask member 7005.
図２０及び図２１から分かるように、ライトトンネル保持部材２００５のマスク部２００６のマスク開口部２００７を出射してＤＭＤ７に向かう光束は、カバーガラスマスク６０１の開口部およびＤＭＤマスク部材７００５の矩形開口の内側を通る。より望ましくは、マスク開口部２００７を出射してＤＭＤ７に向かう光束は全て、カバーガラスマスク６０１の開口部及びＤＭＤマスク部材７００５の矩形開口の内側を通るように構成されると良い。 As can be seen from FIGS. 20 and 21, the light beam that exits the mask opening 2007 of the mask portion 2006 of the light tunnel holding member 2005 and travels to the DMD 7 passes through the opening of the cover glass mask 601 and the rectangular opening of the DMD mask member 7005. Pass inside. More preferably, it is preferable that all the light beams emitted from the mask opening 2007 and directed to the DMD 7 pass through the opening of the cover glass mask 601 and the inside of the rectangular opening of the DMD mask member 7005.
先に述べたようにＤＭＤ周縁部７００２には封止材が充填されて気密封止されている。すなわち、カバーガラスマスク６０１の開口部を含むカバーガラス６の外周縁部には封止材が充填され気密封止されている。この封止材に光線が当たって乱反射すると迷光の原因になるが、上述したように、マスク開口部２００７を出射してＤＭＤ７に向かう光束は、第２矩形開口の内側を通るので、不要な迷光の発生が防止できる。 As described above, the DMD peripheral portion 7002 is filled with a sealing material and hermetically sealed. That is, the outer peripheral edge of the cover glass 6 including the opening of the cover glass mask 601 is filled with a sealing material and hermetically sealed. If light is applied to the sealing material and diffusely reflected, stray light may be caused. However, as described above, the light beam that exits the mask opening 2007 and travels to the DMD 7 passes through the inside of the second rectangular opening, and therefore unnecessary stray light. Can be prevented.
以上説明した遮光部材によれば、ＤＭＤマスク部材７００５からの不要な反射光、すなわち迷光の発生を防止できる。さらに、カバーガラス６の周囲の封止材と、ＤＭＤ筐体７００１への照明を回避可能な構成により、ＤＭＤ筐体７００１の温度上昇を抑制でき、反射型画像表示素子の駆動を安定化できる。 According to the light shielding member described above, generation of unnecessary reflected light from the DMD mask member 7005, that is, stray light, can be prevented. Furthermore, the sealing material around the cover glass 6 and the configuration capable of avoiding illumination of the DMD casing 7001 can suppress the temperature rise of the DMD casing 7001 and can stabilize the driving of the reflective image display element.
図２２から図２４は、ＤＭＤマスク部材７００５の裏面（図１９におけるｙ座標がｙ＝１．９３３の位置）におけるＤＭＤ７およびＤＭＤ周縁部７００２から反射する反射光束の照度分布である。 22 to 24 are illuminance distributions of reflected light beams reflected from the DMD 7 and the DMD peripheral portion 7002 on the back surface of the DMD mask member 7005 (y coordinate in FIG. 19 is a position where y = 1.933).
図２２から図２４の照度分布において、点線で表した矩形は、カバーガラス６におけるカバーガラスマスク６０１の開口部の縁を示している。また、実線で表した矩形は、ＤＭＤマスク部材７００５の矩形開口の縁を示している。 In the illuminance distributions of FIGS. 22 to 24, a rectangle represented by a dotted line indicates an edge of the opening of the cover glass mask 601 in the cover glass 6. Further, a rectangle represented by a solid line indicates an edge of a rectangular opening of the DMD mask member 7005.
図２２は、ＤＭＤ７がオン状態のときのＤＭＤ７からの反射光束の照度分布である。図２３は、ＤＭＤ７がオフ状態のときのＤＭＤ７からの反射光束の照度分布である。図２４はＤＭＤ周縁部７００２からの反射光束の照度分布である。 FIG. 22 shows the illuminance distribution of the reflected light beam from the DMD 7 when the DMD 7 is in the on state. FIG. 23 shows the illuminance distribution of the reflected light beam from the DMD 7 when the DMD 7 is in the off state. FIG. 24 shows the illuminance distribution of the reflected light beam from the DMD peripheral edge 7002.
図２２と図２３及び図２４のいずれの照度分布においても、ライトトンネル保持部材２００５のマスク開口部２００７からのすべての出射光線を含んでいる。つまり、ライトトンネル保持部材２００５の出射側開口から出射した光線、およびライトトンネル保持部材２００５の出射側開口とライトトンネル保持部材２００５のマスク開口部２００７の隙間から出射した光線を含んでいる。 In any of the illuminance distributions of FIGS. 22, 23, and 24, all the emitted light beams from the mask opening 2007 of the light tunnel holding member 2005 are included. That is, the light beam emitted from the exit side opening of the light tunnel holding member 2005 and the light ray emitted from the gap between the exit side opening of the light tunnel holding member 2005 and the mask opening 2007 of the light tunnel holding member 2005 are included.
図２２から図２４の照度分布より分かるように、ＤＭＤ７およびＤＭＤ周縁部７００２いずれの反射光束も、カバーガラスマスク６０１の開口部およびＤＭＤマスク部材７００５の矩形開口の内側を通るように構成されている。より望ましくは、マスク開口部２００７を出射してＤＭＤ７に向かう光束は全て、カバーガラスマスク６０１の開口部及びＤＭＤマスク部材７００５の矩形開口の内側を通るように構成されると良い。 As can be seen from the illuminance distributions in FIGS. 22 to 24, the reflected light fluxes of both the DMD 7 and the DMD peripheral edge 7002 are configured to pass through the opening of the cover glass mask 601 and the inside of the rectangular opening of the DMD mask member 7005. . More preferably, it is preferable that all the light beams emitted from the mask opening 2007 and directed to the DMD 7 pass through the opening of the cover glass mask 601 and the inside of the rectangular opening of the DMD mask member 7005.
これにより、迷光の発生を防止し、かつ、ＤＭＤ７の温度上昇を抑制できる。 Thereby, generation | occurrence | production of a stray light can be prevented and the temperature rise of DMD7 can be suppressed.
マスク部２００６で遮光しきれないミラー基板の端面からの出射光が、画像表示素子周縁部（非有効領域、ＤＭＤ周縁部７００２）で反射された場合に、その反射光が第２矩形開口の内側を通過するように、第２矩形開口の開口径を定める。これによって、第２矩形開口の内側を通過した反射光は、照明光学系に内包されるハウジングの内壁にて遮光される。したがって、上記の反射光が画像表示素子マスク部材に当たった場合に迷光が生じる恐れがあるが、これを防ぐ効果がある。 When the emitted light from the end face of the mirror substrate that cannot be shielded by the mask part 2006 is reflected by the image display element peripheral part (ineffective area, DMD peripheral part 7002), the reflected light is inside the second rectangular opening. The opening diameter of the second rectangular opening is determined so as to pass through. As a result, the reflected light that has passed through the inside of the second rectangular opening is shielded by the inner wall of the housing contained in the illumination optical system. Accordingly, stray light may be generated when the reflected light hits the image display element mask member, but there is an effect of preventing this.
なお、ＤＭＤマスク部材７００５の表面は可視光領域で低反射特性を有する部材でコーティングされている。これにより、万一、乱反射した光線がＤＭＤマスク部材７００５を照明したとしてもＤＭＤマスク部材７００５からの不要な迷光の発生を防止できる。 Note that the surface of the DMD mask member 7005 is coated with a member having low reflection characteristics in the visible light region. Thereby, even if the irregularly reflected light illuminates the DMD mask member 7005, it is possible to prevent unnecessary stray light from being generated from the DMD mask member 7005.
なお、本実施形態に係るライトトンネル保持部材２００５を備えるプロジェクタ１００によれば、図１８から図２１で示したように、ＤＭＤマスク部材７００５の開口の２つの辺がカバーガラス６の開口部の内側になるように配置されている。 According to the projector 100 including the light tunnel holding member 2005 according to the present embodiment, the two sides of the opening of the DMD mask member 7005 are inside the opening of the cover glass 6 as shown in FIGS. It is arranged to be.
これにより、ＤＭＤ７への照明光束が、万一位置ずれした場合であっても、照明光束がカバーガラス外に配置されている封止材で乱反射して、迷光になることを防止できる。 Thereby, even if the illumination light beam to the DMD 7 is misaligned, it can be prevented that the illumination light beam is irregularly reflected by the sealing material disposed outside the cover glass and becomes stray light.
２ ライトトンネル
１００ プロジェクタ
２００５ ライトトンネル保持部材
２００６ マスク部
２００７ マスク開口部
2 Light tunnel 100 Projector 2005 Light tunnel holding member 2006 Mask part 2007 Mask opening part
Claims (10)
前記マスク部材には、前記ライトトンネルの入射開口から入射して前記ライトトンネルの出射開口から出射する光が通過する矩形状の矩形開口が設けられていて、
前記マスク部材は、前記ミラー基板の端面から出射する光を遮光する、
ことを特徴とするライトトンネルの遮光部材。 A mask member provided on the exit opening side of a light tunnel composed of a plurality of mirror substrates,
The mask member is provided with a rectangular opening having a rectangular shape through which light that enters from the entrance opening of the light tunnel and exits from the exit opening of the light tunnel passes.
The mask member shields light emitted from an end face of the mirror substrate;
A light-shielding member for a light tunnel.
前記保持部材は、前記ライトトンネルを通過する光の進行方向に直交する断面形状が矩形であって、
前記マスク部材は、前記保持部材の外周面を形成する４面のうち１面の出射開口側を屈曲させて形成されている、
請求項１記載のライトトンネルの遮光部材。 A hollow holding member for accommodating the light tunnel,
The holding member has a rectangular cross-sectional shape orthogonal to the traveling direction of light passing through the light tunnel,
The mask member is formed by bending the exit opening side of one of the four surfaces forming the outer peripheral surface of the holding member.
The light-shielding member of the light tunnel according to claim 1.
前記マスク部材は、前記４面のうち前記押圧部が形成されている面の出射開口側を屈曲させて形成されている、
請求項２記載のライトトンネルの遮光部材。 The holding member has a pressing portion that presses the light tunnel,
The mask member is formed by bending the exit opening side of the surface on which the pressing portion is formed among the four surfaces.
The light blocking member of the light tunnel according to claim 2.
前記矩形開口と前記出射開口の隙間ｇと、
前記保持部材の前記１面の厚みｔと、
前記入射開口近傍に集光像を形成する集光器から放射される光の配光全角φと、
の間で、
ｇ ＞ ｔ×ｔａｎ（φ／２）
が成立する、
請求項２、３に記載のライトトンネルの遮光部材。 The mask member is in intimate contact with the exit end of the light tunnel;
A gap g between the rectangular opening and the exit opening;
A thickness t of the one surface of the holding member;
A light distribution full angle φ of light emitted from a collector that forms a condensed image in the vicinity of the incident aperture;
Between
g> t × tan (φ / 2)
Is established,
The light-shielding member for a light tunnel according to claim 2 or 3.
前記光源から出射された光で前記画像表示素子を照明する照明光学系と、
前記照明光学系からの光により照明された反射光を制御して画像を表示する画像表示素子と、
前記画像表示素子からの反射光を被投射面に投射して画像を拡大表示させる投射光学系と、
を有してなる画像表示装置であって、
前記照明光学系を構成するライトトンネルが備える基板から出射する光を遮光する遮光部材を備え、
前記遮光部材は、請求項１乃至４のいずれかに記載のライトトンネルの遮光部材である、
ことを特徴とする画像表示装置。 A light source;
An illumination optical system that illuminates the image display element with light emitted from the light source;
An image display element that displays an image by controlling reflected light illuminated by light from the illumination optical system;
A projection optical system for projecting reflected light from the image display element onto a projection surface and displaying an enlarged image;
An image display device comprising:
A light shielding member that shields light emitted from a substrate provided in a light tunnel constituting the illumination optical system;
The light shielding member is a light shielding member of a light tunnel according to any one of claims 1 to 4.
An image display device characterized by that.
前記画像表示素子の外周には、画像表示素子周縁部が設けられていて、
前記ミラー基板の端面から出射し、前記画像表示素子周縁部で反射する光は、前記第２矩形開口の内側を通過する、
請求項５記載の画像表示装置。 The light emitted from the rectangular opening illuminates the image display element through the image display element mask member and the cover glass forming the second rectangular opening,
An outer periphery of the image display element is provided with a peripheral edge of the image display element,
The light emitted from the end face of the mirror substrate and reflected by the peripheral edge of the image display element passes through the inside of the second rectangular opening.
The image display device according to claim 5.
請求項６記載の画像表示装置。 All the light emitted from the rectangular opening passes inside the outer peripheral edge of the cover glass,
The image display device according to claim 6.
請求項６または７記載の画像表示装置。 All the light emitted from the rectangular opening passes through the inside of the second rectangular opening.
The image display device according to claim 6 or 7.
請求項６乃至８のいずれかに記載の画像表示装置。 All the light emitted from the rectangular opening and reflected by the image display element passes through the inside of the second rectangular opening.
The image display device according to claim 6.
前記第２矩形開口の少なくとも１辺は、前記カバーガラスの外周縁部の内側に位置する、
請求項６乃至９のいずれかに記載の画像表示装置。 When the cover glass and the image display element mask member are viewed from the normal direction of the light incident / exit surface of the cover glass,
At least one side of the second rectangular opening is located inside the outer peripheral edge of the cover glass.
The image display device according to claim 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013045626A JP2014174273A (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Light-shielding member of light tunnel and image display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013045626A JP2014174273A (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Light-shielding member of light tunnel and image display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014174273A true JP2014174273A (en) | 2014-09-22 |
Family
ID=51695557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013045626A Pending JP2014174273A (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Light-shielding member of light tunnel and image display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014174273A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020148978A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社リコー | Illumination device, projector, and inspection method |
| JP2020537170A (en) * | 2017-09-01 | 2020-12-17 | マテリオン プレシジョン オプティクス （シャンハイ） リミテッド | Optical tunnel and how to make it |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057514A (en) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Rod integrator and lighting optical system using the same |
| JP3092510U (en) * | 2002-09-02 | 2003-03-20 | 船井電機株式会社 | Light tunnel protection structure of image display projector and image display projector |
| JP2004286785A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | Optical system and projection type image display device provided with the same |
| JP2006065202A (en) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Fujinon Corp | Projection type picture display device |
| JP2006091045A (en) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Nidec Copal Corp | Holding mechanism for projector light tunnel |
| US20060164859A1 (en) * | 2005-01-26 | 2006-07-27 | Brian Chiang | Integration rod and method for inhibiting stray light |
| JP2007256337A (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Funai Electric Co Ltd | Projector |
| JP2007298600A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | Rod type integrator hold member and projection type display apparatus |
| JP2012123061A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Topcon Corp | Projection device and color perception inspection device |
-
2013
- 2013-03-07 JP JP2013045626A patent/JP2014174273A/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057514A (en) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Rod integrator and lighting optical system using the same |
| JP3092510U (en) * | 2002-09-02 | 2003-03-20 | 船井電機株式会社 | Light tunnel protection structure of image display projector and image display projector |
| JP2004286785A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | Optical system and projection type image display device provided with the same |
| JP2006065202A (en) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Fujinon Corp | Projection type picture display device |
| JP2006091045A (en) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Nidec Copal Corp | Holding mechanism for projector light tunnel |
| US20060164859A1 (en) * | 2005-01-26 | 2006-07-27 | Brian Chiang | Integration rod and method for inhibiting stray light |
| JP2007256337A (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Funai Electric Co Ltd | Projector |
| JP2007298600A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | Rod type integrator hold member and projection type display apparatus |
| JP2012123061A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Topcon Corp | Projection device and color perception inspection device |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020537170A (en) * | 2017-09-01 | 2020-12-17 | マテリオン プレシジョン オプティクス （シャンハイ） リミテッド | Optical tunnel and how to make it |
| CN112470055A (en) * | 2017-09-01 | 2021-03-09 | 美题隆精密光学（上海）有限公司 | Optical channel and manufacturing method thereof |
| JP2021192123A (en) * | 2017-09-01 | 2021-12-16 | マテリオン プレシジョン オプティクス （シャンハイ） リミテッド | Optical tunnel and method for manufacturing the same |
| JP7013566B2 (en) | 2017-09-01 | 2022-01-31 | マテリオン プレシジョン オプティクス （シャンハイ） リミテッド | Optical tunnel and how to make it |
| JP7140897B2 (en) | 2017-09-01 | 2022-09-21 | マテリオン プレシジョン オプティクス （シャンハイ） リミテッド | Light tunnel and method of making it |
| CN112470055B (en) * | 2017-09-01 | 2023-02-03 | 美题隆精密光学（上海）有限公司 | Optical channel and manufacturing method thereof |
| TWI796346B (en) * | 2017-09-01 | 2023-03-21 | 大陸商美題隆精密光學（上海）有限公司 | Light tunnels and methods for making same |
| JP2020148978A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社リコー | Illumination device, projector, and inspection method |
| JP7196703B2 (en) | 2019-03-15 | 2022-12-27 | 株式会社リコー | Lighting device, projector, and inspection method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11669007B2 (en) | Projection lens and projector | |
| JP5935131B2 (en) | Image display device | |
| JP6007478B2 (en) | Image display device | |
| JP5648616B2 (en) | Image display device | |
| JP6083149B2 (en) | Image display device | |
| US20150077725A1 (en) | Illumination unit and image display device incorporating same | |
| US8109636B2 (en) | Illumination optical system and projection type display apparatus with a shield board | |
| JP2014174273A (en) | Light-shielding member of light tunnel and image display device | |
| JP5975089B2 (en) | Projection optical system and image display device | |
| JP2002341288A (en) | Projection device | |
| JP5266660B2 (en) | Projection display | |
| JP4682896B2 (en) | projector | |
| JP2014056139A (en) | Image projection device | |
| CN113448147B (en) | Projector with a light source | |
| JP2016186659A (en) | Projection optical system and image display device | |
| JP4961193B2 (en) | Projection type display device and multi-screen display device using the same | |
| JP6222500B2 (en) | Projection optical system and image display device | |
| JP6037185B2 (en) | Projection optical system and image display device | |
| JP2007279082A (en) | Light shielding device of reflection micro device | |
| TW202120274A (en) | Projection system including optomechanical structure and rotating mechanism applied to robots | |
| JP2012098325A (en) | Projector | |
| JP2007279079A (en) | Light shielding device of reflection micro device | |
| JP2007279080A (en) | Light shielding device of reflection micro device | |
| JP2013041018A (en) | Dimmer and projector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161209 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170714 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180125 |