JP3454397B2 - ビデオプロジェクタ用光学系 - Google Patents
ビデオプロジェクタ用光学系Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビデオプロジェクタ
用光学系に関し、詳しくは、ビデオ信号に応じて照射光
の反射角度を変化させ、信号光のみを投影レンズ系方向
に反射させ得る多数の光反射角可変ミラー素子を備えた
デジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤと
称する）を搭載してなるビデオプロジェクタ用光学系に
関するものである。
用光学系に関し、詳しくは、ビデオ信号に応じて照射光
の反射角度を変化させ、信号光のみを投影レンズ系方向
に反射させ得る多数の光反射角可変ミラー素子を備えた
デジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤと
称する）を搭載してなるビデオプロジェクタ用光学系に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ビデオ信号により駆動される液晶
表示パネル上に光源からの光を照射し、そのビデオ情報
を担時した透過光を投影レンズによって集束せしめてス
クリーン上に映像を投影するようにした液晶ビデオプロ
ジェクタが知られている。しかし、近年、高精細画像の
要求の高まりに伴い、ビデオプロジェクタの分野におい
ても、光学系のサイズを大型化することなく画素数を飛
躍的に増大させる技術の開発が要望されている。このよ
うな要望に鑑み、ＤＭＤを用いたビデオプロジェクタが
開発されている。
表示パネル上に光源からの光を照射し、そのビデオ情報
を担時した透過光を投影レンズによって集束せしめてス
クリーン上に映像を投影するようにした液晶ビデオプロ
ジェクタが知られている。しかし、近年、高精細画像の
要求の高まりに伴い、ビデオプロジェクタの分野におい
ても、光学系のサイズを大型化することなく画素数を飛
躍的に増大させる技術の開発が要望されている。このよ
うな要望に鑑み、ＤＭＤを用いたビデオプロジェクタが
開発されている。
【０００３】このＤＭＤは、ビデオ信号により約１０度
の範囲で傾きを変えることができる高反射率の矩形状の
微小な鏡（ミラー素子）を、ＣＭＯＳ半導体技術を用い
てシリコンメモリーチップ上に形成してなるものであ
る、このＤＭＤを用いたビデオプロジェクタは、上記ミ
ラー素子の角度を変えることで光源からの光の反射方向
を制御し、所望の反射光のみをスクリーン上に集束させ
て所望の映像の投影を可能としている。
の範囲で傾きを変えることができる高反射率の矩形状の
微小な鏡（ミラー素子）を、ＣＭＯＳ半導体技術を用い
てシリコンメモリーチップ上に形成してなるものであ
る、このＤＭＤを用いたビデオプロジェクタは、上記ミ
ラー素子の角度を変えることで光源からの光の反射方向
を制御し、所望の反射光のみをスクリーン上に集束させ
て所望の映像の投影を可能としている。
【０００４】このＤＭＤでは、例えば２０mm×３５mmサ
イズの基板上に２３０万個の鏡を縦横に配列することが
可能であり、これら多数の鏡は全て独立してデジタル制
御することができるため、各鏡が各々映像中の１画素に
対応することとなる。これにより、このＤＭＤを用いた
ビデオプロジェクタは、今までの平均的な液晶ビデオプ
ロジェクタと比べ、数十倍の画素数による映像を得るこ
とができ、飛躍的に精細度を向上させることができる。
イズの基板上に２３０万個の鏡を縦横に配列することが
可能であり、これら多数の鏡は全て独立してデジタル制
御することができるため、各鏡が各々映像中の１画素に
対応することとなる。これにより、このＤＭＤを用いた
ビデオプロジェクタは、今までの平均的な液晶ビデオプ
ロジェクタと比べ、数十倍の画素数による映像を得るこ
とができ、飛躍的に精細度を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに、ＤＭＤの各鏡からの反射光は、ビデオ信号に応じ
て、ＯＮ状態のときは投影レンズ方向に、一方ＯＦＦ状
態のときはこの投影レンズに入射しないように、ＯＮ状
態のときとは角度にして２０度程度異なる方向に射出さ
れるようにしている。しかしながら、ＯＦＦ状態のとき
のミラー素子からの反射光は、プロジェクタの設計上の
制約から、このＤＭＤと投影レンズの間に介在する色分
解プリズム光学系を構成するプリズムの側壁部に照射さ
れる。
うに、ＤＭＤの各鏡からの反射光は、ビデオ信号に応じ
て、ＯＮ状態のときは投影レンズ方向に、一方ＯＦＦ状
態のときはこの投影レンズに入射しないように、ＯＮ状
態のときとは角度にして２０度程度異なる方向に射出さ
れるようにしている。しかしながら、ＯＦＦ状態のとき
のミラー素子からの反射光は、プロジェクタの設計上の
制約から、このＤＭＤと投影レンズの間に介在する色分
解プリズム光学系を構成するプリズムの側壁部に照射さ
れる。
【０００６】こうして、側壁部に到達した反射光は、こ
の内面において再び反射される。特に、このプリズムの
外側が空気のように屈折率の小さい物質の場合は、上記
反射光はこのプリズムの側壁部の内面で全反射され、こ
の２次反射光の光量は相当大きなものとなる。そして、
このＯＦＦ状態のときの反射光と、信号光となるＯＮ状
態のときの反射光は進行方向の角度が、前述したように
２０度程度しか異ならないため、ＯＦＦ状態のときの反
射光の２次反射光も投影レンズ系に入射して、スクリー
ン上に本来の像とは別の像（ゴースト）を形成するおそ
れがある。
の内面において再び反射される。特に、このプリズムの
外側が空気のように屈折率の小さい物質の場合は、上記
反射光はこのプリズムの側壁部の内面で全反射され、こ
の２次反射光の光量は相当大きなものとなる。そして、
このＯＦＦ状態のときの反射光と、信号光となるＯＮ状
態のときの反射光は進行方向の角度が、前述したように
２０度程度しか異ならないため、ＯＦＦ状態のときの反
射光の２次反射光も投影レンズ系に入射して、スクリー
ン上に本来の像とは別の像（ゴースト）を形成するおそ
れがある。
【０００７】このような、プリズムの側壁部からの２次
反射光の発生を防止するため、この側壁部に入射した光
束の光エネルギを熱エネルギに変換する手法が考えられ
る。具体的には、例えば、光吸収率の良い黒色に着色し
た底面を有する冷却フィンをこのプリズムの側壁部に接
着剤を介して当接せしめ、この側壁部を透過したＤＭＤ
からの反射光をこの冷却フィンの底面に照射せしめて吸
収し、これにより発生した熱をこの冷却フィンから放散
させるようにする。この場合において、上記接着剤は、
上記プリズムの側壁部の外表面と冷却フィンの間を隙間
なく埋め、光束がこの側壁部を容易に透過し得るように
機能する。しかしながら、この接着剤と、プリズムを構
成する硝材との熱膨張率は互いに大きく異なるため、こ
の部分が高温になるとプリズム自体が破損したり、この
プリズムと他のプリズムの光軸がくるうおそれもある。
反射光の発生を防止するため、この側壁部に入射した光
束の光エネルギを熱エネルギに変換する手法が考えられ
る。具体的には、例えば、光吸収率の良い黒色に着色し
た底面を有する冷却フィンをこのプリズムの側壁部に接
着剤を介して当接せしめ、この側壁部を透過したＤＭＤ
からの反射光をこの冷却フィンの底面に照射せしめて吸
収し、これにより発生した熱をこの冷却フィンから放散
させるようにする。この場合において、上記接着剤は、
上記プリズムの側壁部の外表面と冷却フィンの間を隙間
なく埋め、光束がこの側壁部を容易に透過し得るように
機能する。しかしながら、この接着剤と、プリズムを構
成する硝材との熱膨張率は互いに大きく異なるため、こ
の部分が高温になるとプリズム自体が破損したり、この
プリズムと他のプリズムの光軸がくるうおそれもある。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、ＤＭＤからの反射光のうち投影レンズ系方向とは
異なる方向に向かう反射光が、プリズムの側壁部の内面
において再反射されるのを防止し、かつ、このプリズム
の熱による変形や破損を防止し得るビデオプロジェクタ
用光学系を提供することを目的とするものである。ま
た、本発明は、上記冷却フィン等の放熱部材で発生した
熱をこの放熱部材によって外部に確実に放散し得るビデ
オプロジェクタ用光学系を提供することを目的とするも
のである。
ので、ＤＭＤからの反射光のうち投影レンズ系方向とは
異なる方向に向かう反射光が、プリズムの側壁部の内面
において再反射されるのを防止し、かつ、このプリズム
の熱による変形や破損を防止し得るビデオプロジェクタ
用光学系を提供することを目的とするものである。ま
た、本発明は、上記冷却フィン等の放熱部材で発生した
熱をこの放熱部材によって外部に確実に放散し得るビデ
オプロジェクタ用光学系を提供することを目的とするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のビデオプロジェ
クタ用光学系は、画像の各画素と対応するように、微小
な光反射角可変ミラー素子が一平面内で規則的に配列さ
れ、各々の該ミラー素子が、入力されるビデオ信号に応
じて、照射光を投影レンズ系方向、および該ミラ−素子
と該投影レンズ系間に位置するプリズムの側壁方向の２
方向のうちいずれかの方向に択一的に反射するように構
成されてなるデジタル・マイクロミラー・デバイスを備
え、前記プリズムの側壁の外表面部分に、該プリズムを
構成する硝材の屈折率と略同様もしくはそれ以上の屈折
率を有するとともに、可撓性を有する透明な緩衝材を塗
布し、光吸収性を有する底面を備えた放熱部材を、該緩
衝材を挟んで前記プリズムの側壁と対向するように、か
つ該緩衝材に該底面を密着させるように配設してなり、
該緩衝材は、前記放熱部材よりも熱伝導率の小さい材料
で形成してなることを特徴とするものである。
クタ用光学系は、画像の各画素と対応するように、微小
な光反射角可変ミラー素子が一平面内で規則的に配列さ
れ、各々の該ミラー素子が、入力されるビデオ信号に応
じて、照射光を投影レンズ系方向、および該ミラ−素子
と該投影レンズ系間に位置するプリズムの側壁方向の２
方向のうちいずれかの方向に択一的に反射するように構
成されてなるデジタル・マイクロミラー・デバイスを備
え、前記プリズムの側壁の外表面部分に、該プリズムを
構成する硝材の屈折率と略同様もしくはそれ以上の屈折
率を有するとともに、可撓性を有する透明な緩衝材を塗
布し、光吸収性を有する底面を備えた放熱部材を、該緩
衝材を挟んで前記プリズムの側壁と対向するように、か
つ該緩衝材に該底面を密着させるように配設してなり、
該緩衝材は、前記放熱部材よりも熱伝導率の小さい材料
で形成してなることを特徴とするものである。
【００１０】上記「略同様の屈折率」とは、このプリズ
ムの側壁と緩衝材との境界面における、ＤＭＤからの反
射光の再反射率が極めて低く、この二次反射光が投影レ
ンズに入射した場合にスクリーン上におけるゴーストが
目立たない程度の光量の二次反射光を生じる屈折率差で
あることを意味する。また、上記「可撓性」とは、プリ
ズムの側壁に入射したＤＭＤからの反射光により発生し
た熱によって放熱部材、緩衝材およびプリズムの間で熱
膨張量に差が生じるが、少なくともこのプリズムに歪が
生じない程度に、この熱膨張量の差を吸収し得る形状可
変性を有することを意味する。
ムの側壁と緩衝材との境界面における、ＤＭＤからの反
射光の再反射率が極めて低く、この二次反射光が投影レ
ンズに入射した場合にスクリーン上におけるゴーストが
目立たない程度の光量の二次反射光を生じる屈折率差で
あることを意味する。また、上記「可撓性」とは、プリ
ズムの側壁に入射したＤＭＤからの反射光により発生し
た熱によって放熱部材、緩衝材およびプリズムの間で熱
膨張量に差が生じるが、少なくともこのプリズムに歪が
生じない程度に、この熱膨張量の差を吸収し得る形状可
変性を有することを意味する。
【００１１】また、上記緩衝材は、有機ケイ素化合物の
重合体で構成するのが好ましい。さらに、前記放熱部材
の底面に複数の先細状の凹部を形成し、該凹部に入射し
た光束が、この凹部の壁面で反射される度に吸収により
減衰するように構成すればさらに好ましい。
重合体で構成するのが好ましい。さらに、前記放熱部材
の底面に複数の先細状の凹部を形成し、該凹部に入射し
た光束が、この凹部の壁面で反射される度に吸収により
減衰するように構成すればさらに好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施例について説明する。図１は、本発明に係るビデオプ
ロジェクタ用光学系の一実施例を示す正面図であり、図
２はその平面図である。図１に示すように、このビデオ
プロジェクタ用光学系は、光照射系１２と、３色分解プ
リズム系１４と、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・
デバイス）１６と、投影レンズ系１８とを備えてなる。
施例について説明する。図１は、本発明に係るビデオプ
ロジェクタ用光学系の一実施例を示す正面図であり、図
２はその平面図である。図１に示すように、このビデオ
プロジェクタ用光学系は、光照射系１２と、３色分解プ
リズム系１４と、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・
デバイス）１６と、投影レンズ系１８とを備えてなる。
【００１３】上記光照射系１２は、光源２０と、コンデ
ンサレンズ２２と、ミラー２４と、プリズム２６からな
り、光源２０からの光（白色光）をコンデンサレンズ２
２で集光させてミラー２４で反射させ、さらにプリズム
２６で反射させた後、３色分解プリズム系１４に入射さ
せるようになっている。上記３色分解プリズム系１４
は、図２に示すように、３つのプリズム２８Ｂ、２８
Ｒ、２８Ｇが接合されてなり、プリズム２８Ｂとプリズ
ム２８Ｒとの境界面にはＢ反射ダイクロイック層が介装
されるとともに、プリズム２８Ｒとプリズム２８Ｇとの
境界面にはＲ反射ダイクロイック層が介装されている。
これにより、プリズム２４からの白色光を、ＲＧＢの３
色に分解して各プリズム２８Ｂ、２８Ｇ、２８Ｒの後方
に配置されたＤＭＤ１６に入射させるようになってい
る。
ンサレンズ２２と、ミラー２４と、プリズム２６からな
り、光源２０からの光（白色光）をコンデンサレンズ２
２で集光させてミラー２４で反射させ、さらにプリズム
２６で反射させた後、３色分解プリズム系１４に入射さ
せるようになっている。上記３色分解プリズム系１４
は、図２に示すように、３つのプリズム２８Ｂ、２８
Ｒ、２８Ｇが接合されてなり、プリズム２８Ｂとプリズ
ム２８Ｒとの境界面にはＢ反射ダイクロイック層が介装
されるとともに、プリズム２８Ｒとプリズム２８Ｇとの
境界面にはＲ反射ダイクロイック層が介装されている。
これにより、プリズム２４からの白色光を、ＲＧＢの３
色に分解して各プリズム２８Ｂ、２８Ｇ、２８Ｒの後方
に配置されたＤＭＤ１６に入射させるようになってい
る。
【００１４】上記各ＤＭＤ１６は、いずれも同様の構成
であって、基板上に極めて多数（約２３０万個）のミラ
ー素子（矩形形状をなすアルミニウムの鏡）が配列され
たミラー面３０を備えてなり、このミラー面３０を構成
する各ミラー素子の反射方向を各々独立して２方向（挟
角約２０゜）に切り替え得るように構成されている。こ
の反射方向の切換えは、上記各ミラー素子を画素として
ＤＭＤ１６に入力されるビデオ信号のオンオフ制御によ
り行われるようになっている。上記各ＤＭＤ１６のミラ
ー面３０からの反射光は、各プリズム２８Ｂ、２８Ｇ、
２８Ｒを経て合成された後、投影レンズ系１８により、
前方のスクリーン上に投射されるようになっている。こ
の投影レンズ系１８は、鏡筒３２に複数のレンズ（最前
部および最後部のレンズ３４、３６のみを示す）が配置
されてなっている。
であって、基板上に極めて多数（約２３０万個）のミラ
ー素子（矩形形状をなすアルミニウムの鏡）が配列され
たミラー面３０を備えてなり、このミラー面３０を構成
する各ミラー素子の反射方向を各々独立して２方向（挟
角約２０゜）に切り替え得るように構成されている。こ
の反射方向の切換えは、上記各ミラー素子を画素として
ＤＭＤ１６に入力されるビデオ信号のオンオフ制御によ
り行われるようになっている。上記各ＤＭＤ１６のミラ
ー面３０からの反射光は、各プリズム２８Ｂ、２８Ｇ、
２８Ｒを経て合成された後、投影レンズ系１８により、
前方のスクリーン上に投射されるようになっている。こ
の投影レンズ系１８は、鏡筒３２に複数のレンズ（最前
部および最後部のレンズ３４、３６のみを示す）が配置
されてなっている。
【００１５】以下、説明の簡単のため、３つのプリズム
２８Ｂ、２８Ｇ、２８Ｒおよび３つのＤＭＤ１６のうち
１組を代表させ、これをプリズム２８およびＤＭＤ１６
として図１に基づいて説明する。図示のように、プリズ
ム２８の前面２８ａおよび後面２８ｂ、ならびにＤＭＤ
１６のミラー面３０は、投影レンズ系１８の光軸Ａｘと
直交している。上記光照射系１２からＤＭＤ１６のミラ
ー面３０への光入射は、プリズム２８を介して行われる
が、その際、投影レンズ系１８の光軸Ａｘと所定角度を
なす方向からプリズム２８の前面２８ａおよび後面２８
ｂを経てミラー面３０への光が入射するようになってい
る。
２８Ｂ、２８Ｇ、２８Ｒおよび３つのＤＭＤ１６のうち
１組を代表させ、これをプリズム２８およびＤＭＤ１６
として図１に基づいて説明する。図示のように、プリズ
ム２８の前面２８ａおよび後面２８ｂ、ならびにＤＭＤ
１６のミラー面３０は、投影レンズ系１８の光軸Ａｘと
直交している。上記光照射系１２からＤＭＤ１６のミラ
ー面３０への光入射は、プリズム２８を介して行われる
が、その際、投影レンズ系１８の光軸Ａｘと所定角度を
なす方向からプリズム２８の前面２８ａおよび後面２８
ｂを経てミラー面３０への光が入射するようになってい
る。
【００１６】上記ミラー面３０を構成する各ミラー素子
の反射方向は、ＤＭＤ１６に入力されるビデオ信号のう
ち該ミラー素子に対応する画素信号がオンのときには投
影レンズ系１８の光軸Ａｘ方向、オフのときには該光軸
Ａｘを挟んで光入射方向とは反対側に所定角度（約２０
゜)をなす方向となるように設定されている。このため、
ＤＭＤ１６への入力ビデオ信号がオフ状態のミラー素子
からの反射光のうちの何割かは、図示のように、プリズ
ム２８の上部側壁２８ｃに入射することとなるが、この
上部側壁２８ｃの外側が空気であるとすると、上部側壁
２８ｃに入射した光がこの上部側壁２８ｃで全反射し、
二次反射光となってプリズム２８の前面２８ａから前方
へ射出されることとなる。したがって、このような構成
のままでは、上記二次反射光が投影レンズ系１８により
前方のスクリーン上の予期しない位置に集束され、この
スクリ−ン上に本来の投影像とともに予期しない像（ゴ
ースト）も映出されることとなる。
の反射方向は、ＤＭＤ１６に入力されるビデオ信号のう
ち該ミラー素子に対応する画素信号がオンのときには投
影レンズ系１８の光軸Ａｘ方向、オフのときには該光軸
Ａｘを挟んで光入射方向とは反対側に所定角度（約２０
゜)をなす方向となるように設定されている。このため、
ＤＭＤ１６への入力ビデオ信号がオフ状態のミラー素子
からの反射光のうちの何割かは、図示のように、プリズ
ム２８の上部側壁２８ｃに入射することとなるが、この
上部側壁２８ｃの外側が空気であるとすると、上部側壁
２８ｃに入射した光がこの上部側壁２８ｃで全反射し、
二次反射光となってプリズム２８の前面２８ａから前方
へ射出されることとなる。したがって、このような構成
のままでは、上記二次反射光が投影レンズ系１８により
前方のスクリーン上の予期しない位置に集束され、この
スクリ−ン上に本来の投影像とともに予期しない像（ゴ
ースト）も映出されることとなる。
【００１７】そこで、本実施例においては、上記プリズ
ム２８の上部側壁２８ｃの外表面部分に、このプリズム
２８の硝材と略同様の屈折率を有するとともに、可撓性
を有する透明なシリコーンゲル４０を塗布し、さらに、
このシリコーンゲル４０と、その底面が密着するように
放熱板（冷却フィン）４２を配設して、この上部側壁２
８ｃに入射したＤＭＤ１６からの反射光が熱に変換され
て外部に放散されるようにしている。すなわち、このシ
リコーンゲル４０は屈折率が約1.404とされており、プ
リズム２８を構成する硝材の屈折率（例えば1.5）と略
同様の値であるため、上部側壁２８ｃに入射したＤＭＤ
１６からの反射光は、この側壁２８ｃで全反射されるこ
となく、シリコーンゲル４０側に透過する。さらに、こ
のシリコーンゲル４０は可視域の光に対して９５％以上
の透過率を有しているため、上部側壁２８ｃに入射した
光の大部分は放熱板４２の底部に到達する。
ム２８の上部側壁２８ｃの外表面部分に、このプリズム
２８の硝材と略同様の屈折率を有するとともに、可撓性
を有する透明なシリコーンゲル４０を塗布し、さらに、
このシリコーンゲル４０と、その底面が密着するように
放熱板（冷却フィン）４２を配設して、この上部側壁２
８ｃに入射したＤＭＤ１６からの反射光が熱に変換され
て外部に放散されるようにしている。すなわち、このシ
リコーンゲル４０は屈折率が約1.404とされており、プ
リズム２８を構成する硝材の屈折率（例えば1.5）と略
同様の値であるため、上部側壁２８ｃに入射したＤＭＤ
１６からの反射光は、この側壁２８ｃで全反射されるこ
となく、シリコーンゲル４０側に透過する。さらに、こ
のシリコーンゲル４０は可視域の光に対して９５％以上
の透過率を有しているため、上部側壁２８ｃに入射した
光の大部分は放熱板４２の底部に到達する。
【００１８】この放熱板４２は、表面を黒アルマイト処
理されたアルミニウム材よりなり、上記シリコーンゲル
４０と密着する底部表面も光吸収の良好な黒色とされる
ので、シリコーンゲル４０を透過し、この底部に到達し
た光はこの放熱板４２に吸収され、熱に変換される。こ
の熱は放熱板４２の熱伝導作用により上部に移動し、外
部に放散される。このシリコーンゲル４０は、比較的重
合度の大きな有機ケイ素化合物であり、シリコーンをベ
ースとしたゲル状物質である。ゲルであるため可撓性を
有しており、衝撃吸収や振動防止の面で極めて良好な特
性を有する。また、熱伝導率は例えば、４．０×１０-4
cal/゜C・cm・secと極めて低い値とされており、一般の
ガラス（ソーダ石灰）の数分の１程度、金属の数十分の
１〜数百分の１程度とされている。この熱伝導率の低さ
から、放熱板４２の底部で発生した熱は、プリズム２８
側にほとんど戻ることなく放熱板４２の上部に伝達され
る。
理されたアルミニウム材よりなり、上記シリコーンゲル
４０と密着する底部表面も光吸収の良好な黒色とされる
ので、シリコーンゲル４０を透過し、この底部に到達し
た光はこの放熱板４２に吸収され、熱に変換される。こ
の熱は放熱板４２の熱伝導作用により上部に移動し、外
部に放散される。このシリコーンゲル４０は、比較的重
合度の大きな有機ケイ素化合物であり、シリコーンをベ
ースとしたゲル状物質である。ゲルであるため可撓性を
有しており、衝撃吸収や振動防止の面で極めて良好な特
性を有する。また、熱伝導率は例えば、４．０×１０-4
cal/゜C・cm・secと極めて低い値とされており、一般の
ガラス（ソーダ石灰）の数分の１程度、金属の数十分の
１〜数百分の１程度とされている。この熱伝導率の低さ
から、放熱板４２の底部で発生した熱は、プリズム２８
側にほとんど戻ることなく放熱板４２の上部に伝達され
る。
【００１９】また、シリコーンゲル４０内、あるいはこ
のシリコーンゲル４０とプリズム２８の境界面で、上記
上部側壁２８ｃに入射した光の一部が熱に変換される
が、放熱板４２とこのシリコーンゲル４０とプリズム２
８との熱膨張量の差は、可撓性を有するシリコーンゲル
４０の変形により吸収され、この熱膨張率の差によって
プリズム２８の光軸にくるいが生じたり、プリズム２８
が破損したりする問題を解決し得る。また、上記放熱板
４２の底面形状は平面としてもよいが、図３に示す如く
断面三角波状あるいは断面鋸歯状として多数の先細状の
凹部（光入射面に直交する方向に長尺な溝部としてもよ
い）４２ａを形成し、この底面に入射した光が、これら
各凹部４２ａの壁面で反射を繰り返すうちに吸収、減衰
するように構成すればより好ましい。
のシリコーンゲル４０とプリズム２８の境界面で、上記
上部側壁２８ｃに入射した光の一部が熱に変換される
が、放熱板４２とこのシリコーンゲル４０とプリズム２
８との熱膨張量の差は、可撓性を有するシリコーンゲル
４０の変形により吸収され、この熱膨張率の差によって
プリズム２８の光軸にくるいが生じたり、プリズム２８
が破損したりする問題を解決し得る。また、上記放熱板
４２の底面形状は平面としてもよいが、図３に示す如く
断面三角波状あるいは断面鋸歯状として多数の先細状の
凹部（光入射面に直交する方向に長尺な溝部としてもよ
い）４２ａを形成し、この底面に入射した光が、これら
各凹部４２ａの壁面で反射を繰り返すうちに吸収、減衰
するように構成すればより好ましい。
【００２０】さらに、図４に示すように、角（つの）状
の凹部（溝部とすることも可）４２ｂとすれば、入射光
束１０１をこの凹部４２ｂ内に確実に閉じこめることが
可能である。なお、放熱板４２の底面に図３および図４
に示すような凹部（あるいは溝部）４２ａ、４２ｂを設
ける場合には、これらの凹部（あるいは溝部）４２ａ、
４２ｂを構成する壁面も黒アルマイト処理を施しておく
のが好ましい。
の凹部（溝部とすることも可）４２ｂとすれば、入射光
束１０１をこの凹部４２ｂ内に確実に閉じこめることが
可能である。なお、放熱板４２の底面に図３および図４
に示すような凹部（あるいは溝部）４２ａ、４２ｂを設
ける場合には、これらの凹部（あるいは溝部）４２ａ、
４２ｂを構成する壁面も黒アルマイト処理を施しておく
のが好ましい。
【００２１】なお、本発明のビデオプロジェクタ用光学
系としては上記実施例のものに限られるものではなく、
種々の態様の変更が可能である。例えばシリコーンゲル
を塗布するプリズム側壁としては上部側壁に限られるも
のではなく、その他のプリズム側壁とすることも可能で
あり、ＤＭＤからの、信号以外の反射光が照射される側
面であって、放熱部材を載設可能な位置に塗布すればよ
い。また、本発明の光学系で用いられる緩衝材としては
上述したシリコーンゲルの他、シリコーングリース、シ
リコーンゴム、シリコーン樹脂等の、可撓性を有する有
機ケイ素化合物を用いることができ、さらにはフッ素樹
脂等の、可撓性を有する有機フッ素化合物を用いること
も可能である。
系としては上記実施例のものに限られるものではなく、
種々の態様の変更が可能である。例えばシリコーンゲル
を塗布するプリズム側壁としては上部側壁に限られるも
のではなく、その他のプリズム側壁とすることも可能で
あり、ＤＭＤからの、信号以外の反射光が照射される側
面であって、放熱部材を載設可能な位置に塗布すればよ
い。また、本発明の光学系で用いられる緩衝材としては
上述したシリコーンゲルの他、シリコーングリース、シ
リコーンゴム、シリコーン樹脂等の、可撓性を有する有
機ケイ素化合物を用いることができ、さらにはフッ素樹
脂等の、可撓性を有する有機フッ素化合物を用いること
も可能である。
【００２２】
【発明の効果】ＤＭＤを用いたビデオプロジェクタ用光
学系においては、ミラー面に配列された多数のミラー素
子のうち入力ビデオ信号がＯＦＦ状態にあるミラー素子
の反射光はプリズムの側壁に入射するが、本発明の光学
系においては、このプリズムの側壁の外表面に塗布し
た、屈折率がプリズムと略同様の透明な緩衝材と、この
緩衝材に密着して設けた放熱部材により上記ミラー素子
からの反射光を熱に変換して外部に放熱するようにして
いる。したがって、この側壁による二次反射光が投影レ
ンズ系へ到達するのを防止あるいは抑制することがで
き、これにより、上記二次反射光によるスクリーン上の
ゴースト発生を防止することができ、また、熱によって
プリズムの光軸にくるいが生じたり、プリズムが破損し
たりするのを防止することができる。
学系においては、ミラー面に配列された多数のミラー素
子のうち入力ビデオ信号がＯＦＦ状態にあるミラー素子
の反射光はプリズムの側壁に入射するが、本発明の光学
系においては、このプリズムの側壁の外表面に塗布し
た、屈折率がプリズムと略同様の透明な緩衝材と、この
緩衝材に密着して設けた放熱部材により上記ミラー素子
からの反射光を熱に変換して外部に放熱するようにして
いる。したがって、この側壁による二次反射光が投影レ
ンズ系へ到達するのを防止あるいは抑制することがで
き、これにより、上記二次反射光によるスクリーン上の
ゴースト発生を防止することができ、また、熱によって
プリズムの光軸にくるいが生じたり、プリズムが破損し
たりするのを防止することができる。
【００２３】また、上記緩衝材は可撓性を有するので、
上記ミラー素子からの反射光の一部が緩衝材内、あるい
はこの緩衝材とプリズムの境界部分で熱に変換されて
も、この熱により生じる、放熱部材、緩衝材およびプリ
ズムの熱膨張量の差を緩衝材が変形して吸収でき、熱に
よる上述した如き問題を確実に防止し得る。特に、上記
緩衝材を、熱伝導率の小さい物質で形成すれば、放熱部
材からプリズム方向に熱が戻るのを防止することがで
き、好ましい。
上記ミラー素子からの反射光の一部が緩衝材内、あるい
はこの緩衝材とプリズムの境界部分で熱に変換されて
も、この熱により生じる、放熱部材、緩衝材およびプリ
ズムの熱膨張量の差を緩衝材が変形して吸収でき、熱に
よる上述した如き問題を確実に防止し得る。特に、上記
緩衝材を、熱伝導率の小さい物質で形成すれば、放熱部
材からプリズム方向に熱が戻るのを防止することがで
き、好ましい。
【図１】本発明に係るビデオプロジェクタ用光学系の一
実施例を示す正面図
実施例を示す正面図
【図２】上記実施例を示す平面図
【図３】図１の放熱板の底面の形状の一例を示す概略図
【図４】図１の放熱板の底面の形状の他の例を示す概略
図
図
１２ 光照射系
１４ ３色分解プリズム系
１６ ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイ
ス） １８ 投影レンズ系 ２０ 光源 ２２ コンデンサレンズ ２４ ミラー ２６ プリズム ２８、２８Ｂ、２８Ｇ、２８Ｒ プリズム ２８ａ 前端面 ２８ｃ 上部側壁 ３０ ミラー面 ４０ シリコーンゲル ４２ 放熱板 ４２ａ，４２ｂ 凹部（溝部） Ａｘ 投影レンズ系の光軸
ス） １８ 投影レンズ系 ２０ 光源 ２２ コンデンサレンズ ２４ ミラー ２６ プリズム ２８、２８Ｂ、２８Ｇ、２８Ｒ プリズム ２８ａ 前端面 ２８ｃ 上部側壁 ３０ ミラー面 ４０ シリコーンゲル ４２ 放熱板 ４２ａ，４２ｂ 凹部（溝部） Ａｘ 投影レンズ系の光軸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−209621（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−20569（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−20419（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03B 21/00
G09F 9/00 360
H04N 9/31
Claims (3)
- 【請求項１】 画像の各画素と対応するように、微小な
光反射角可変ミラー素子が一平面内で規則的に配列さ
れ、各々の該ミラー素子が、入力されるビデオ信号に応
じて、照射光を投影レンズ系方向、および該ミラ−素子
と該投影レンズ系間に位置するプリズムの側壁方向の２
方向のうちいずれかの方向に択一的に反射するように構
成されてなるデジタル・マイクロミラー・デバイスを備
え、 前記プリズムの側壁の外表面部分に、該プリズムを構成
する硝材の屈折率と略同様もしくはそれ以上の屈折率を
有するとともに、可撓性を有する透明な緩衝材を塗布
し、 光吸収性を有する底面を備えた放熱部材を、該緩衝材を
挟んで前記プリズムの側壁と対向するように、かつ該緩
衝材に該底面を密着させるように配設してなり、 該緩衝材は、前記放熱部材よりも熱伝導率の小さい材料
で形成してなることを特徴とするビデオプロジェクタ用
光学系。 - 【請求項２】 前記緩衝材が有機ケイ素化合物の重合体
で構成されてなることを特徴とする請求項１記載のビデ
オプロジェクタ用光学系。 - 【請求項３】 前記放熱部材の底面に複数の先細状の凹
部が形成され、該凹部に入射した前記光束が、この凹部
の壁面で反射される度に吸収されるように構成されてな
ることを特徴とする請求項１または２記載のビデオプロ
ジェクタ用光学系。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP27486795A JP3454397B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | ビデオプロジェクタ用光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27486795A JP3454397B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | ビデオプロジェクタ用光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996867A JPH0996867A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3454397B2 true JP3454397B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17547676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27486795A Expired - Fee Related JP3454397B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | ビデオプロジェクタ用光学系 |
Country Status (1)
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| JP3311319B2 (ja) * | 1998-10-02 | 2002-08-05 | キヤノン株式会社 | 光学ユニット、光学ユニットを用いた光学機器 |
| JP3372883B2 (ja) | 1999-01-08 | 2003-02-04 | エヌイーシービューテクノロジー株式会社 | プロジェクタ装置 |
| JP3191792B2 (ja) | 1999-01-18 | 2001-07-23 | ミノルタ株式会社 | プロジェクタ用光学系 |
| JP3065058B1 (ja) | 1999-01-18 | 2000-07-12 | ミノルタ株式会社 | プロジェクタ用光学系 |
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| JP4174899B2 (ja) | 1999-03-23 | 2008-11-05 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 映像形成光学系 |
| JP4016538B2 (ja) | 1999-07-27 | 2007-12-05 | コニカミノルタオプト株式会社 | 投影システム |
| JP4206580B2 (ja) | 1999-10-04 | 2009-01-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | 照明装置とプロジェクター |
| KR100584539B1 (ko) * | 1999-11-04 | 2006-05-30 | 삼성전자주식회사 | 마이크로미러 가동장치를 채용한 반사형 프로젝터 |
| KR100584538B1 (ko) * | 1999-11-04 | 2006-05-30 | 삼성전자주식회사 | 마이크로미러 가동장치를 채용한 반사형 프로젝터 |
| WO2002019027A1 (fr) * | 2000-08-28 | 2002-03-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif video de projection |
| US7084931B2 (en) | 2000-08-28 | 2006-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Projection video device |
| JP2002365722A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投射型画像表示装置 |
| JP3992268B2 (ja) | 2001-09-28 | 2007-10-17 | フジノン株式会社 | 投写型画像表示装置 |
| JP4543661B2 (ja) * | 2003-11-17 | 2010-09-15 | パナソニック株式会社 | 投写型画像表示装置 |
| JP2005309337A (ja) | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Fujinon Corp | 投映型画像表示装置 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP27486795A patent/JP3454397B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0996867A (ja) | 1997-04-08 |
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