JP4269794B2 - プロジェクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ、特に、光源部として固体発光素子と、空間光変調装置としてティルトミラーデバイスとを用いるプロジェクタの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、コンピュータ等の画像供給装置から供給された画像信号に応じて光（投写光）を投写し、画像を表示する画像表示装置である。プロジェクタの光源部には、発光ダイオード素子、半導体レーザ等の固体発光素子を使用することができる。固体発光素子は、小型かつ軽量であることから、プロジェクタの光源部に適している。固体発光素子を光源部とする場合、赤色光（以下、「Ｒ光」という。）用発光素子と、緑色光（以下、「Ｇ光」という。）用発光素子と、青色光（以下、「Ｂ光」という。）用発光素子とを順次点灯させて空間光変調装置を照明する。これにより、スクリーン上にフルカラーの像を投写することができる。
【０００３】
プロジェクタの空間光変調装置としては、ティルトミラーデバイスを用いることができる。ティルトミラーデバイスは、基板等の所定面上に複数の可動ミラー素子を有する。可動ミラー素子は、第１の反射位置と第２の反射位置とを選択的に移動する。ティルトミラーデバイスは、可動ミラー素子を配置している所定面が投写レンズの光軸に対して略垂直となるように配置されている。ティルトミラーデバイスと２つの光源部とを組み合わせた技術としては、例えば、特許文献１に提案されているものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２２２０６４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光源部とティルトミラーデバイスとを含めた光学系において、有効に扱うことができる光束が存在する空間的な広がりを、面積と立体角との積（エテンデュー、Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ Ｅｘｔｅｎｔ）として表すことができる。この面積と立体角との積は、光学系において保存される。光源部を一箇所に配置すると、光源部からの光束の空間的な広がりが大きくなる。光束の空間的な広がりが大きくなるとティルトミラーデバイスで取り込むことができる角度は小さくなるため、光束を有効に用いることが困難となる。従って、固体発光素子をティルトミラーデバイスの投写方向に関して略対称な二箇所に設けることが考えられる。各色光用発光素子をティルトミラーデバイスの投写方向に関して略対称な二箇所に配置することにより、光を効率良く利用することができる。
【０００６】
固体発光素子を二箇所に配置する場合、光源部は、Ｒ光又はＢ光を供給する第１光源部と、Ｇ光を供給する第２光源部とから構成することができる。この構成において、可動ミラー素子が第１の反射位置にあるとき、第１光源部からのＲ光、Ｂ光は投写レンズの方向に反射されるとする。可動ミラー素子が第１の反射位置にあるとき、第２光源部からのＧ光は、投写レンズの方向以外の方向に反射される。また、可動ミラー素子が第２の反射位置にあるとき、第２光源部からのＧ光は投写レンズの方向に反射されるとする。可動ミラー素子が第２の反射位置にあるとき、第１光源部からのＲ光、Ｂ光は、投写レンズの方向以外の方向に反射される。
【０００７】
可動ミラー素子が第１の反射位置にある状態を解除して再び第１の反射位置又は第２の反射位置に移動するまでの間に、可動ミラー素子にはリセット信号が入力される。また、可動ミラー素子が第２の反射位置にある状態を解除して第１の反射位置又は再び第２の反射位置に移動するまでの間にも、可動ミラー素子にはリセット信号が入力される。可動ミラー素子は、リセット信号が入力されることにより、所定面に対して略平行となるような中間反射位置の状態をとる。
【０００８】
第１光源部と第２光源部とは、投写レンズの光軸に関して略対称な位置となるように配置されている。また、可動ミラー素子は、ティルトミラーデバイスの所定面に対して略平行であるとき、投写レンズの光軸に対して略垂直でもある。このため、例えば、第１光源部からのＲ光が中間反射位置の状態にある可動ミラー素子に入射した場合、Ｒ光は、第２光源部の方向へ反射される。可動ミラー素子で反射され第２光源部の方向へ進行したＲ光は、第２光源部のＧ光用発光素子やＧ光用発光素子を保持している治具等で反射される。第２光源部で反射されたＲ光は、投写レンズの方向、又は、投写レンズの方向以外の方向へ進行する場合がある。投写レンズの方向以外の方向へ反射されたＲ光は、プロジェクタ内の部材で反射されプロジェクタの内部に散乱することによって、さらに投写レンズの方向に進行する場合もある。Ｇ光、Ｂ光についても、Ｒ光の場合と同様にして、本来投写される必要がないＧ光、Ｂ光が投写レンズの方向に進行する場合がある。このようにして投写レンズの方向に進行した光は、投写像の形成に寄与しない光としてスクリーンに投写され、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下を引き起こす場合がある。
【０００９】
このように、固体発光素子をティルトミラーデバイスの投写方向に関して略対称な二箇所に配置することは、光利用効率の観点からは望ましいにもかかわらず、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下が起こり得るという問題がある。本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、投写像の形成に寄与しない光が投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、第１の波長領域の光を供給する第１光源部と、前記第１の波長領域とは異なる第２の波長領域の光を供給する第２光源部と、前記第１光源部及び前記第２光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置で変調された光を投写する投写レンズとを有し、前記第１光源部と前記第２光源部とは、前記投写レンズに関して略対称な位置に設けられ、前記空間光変調装置は、所定面に配列されており、第１の反射位置と、第２の反射位置とを選択的に移動する複数の可動ミラー素子と、前記可動ミラー素子の周辺部の非可動部とを有するティルトミラーデバイスであって、前記可動ミラー素子は、前記第１の反射位置にある状態を解除して再び前記第１の反射位置又は前記第２の反射位置に移動するまでの間、及び、前記第２の反射位置にある状態を解除して前記第１の反射位置又は再び前記第２の反射位置に移動するまでの間に、前記所定面に対して略平行となるような中間反射位置にある状態をとり、前記可動ミラー素子が前記第１の反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記投写レンズの方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記投写レンズの方向とは異なる方向に反射され、前記可動ミラー素子が前記第２の反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記投写レンズの方向とは異なる方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記投写レンズの方向に反射され、前記可動ミラー素子が前記中間反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記第２光源部の方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記第１光源部の方向に反射され、さらに、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は、前記空間光変調装置の非可動部により前記第２光源部の方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は、前記空間光変調装置の非可動部により前記第１光源部の方向に反射され、前記第１光源部と前記空間光変調装置との間の光軸上に、前記第１の波長領域の光を透過し、かつ、前記中間反射位置にあるときの前記可動ミラー素子及び前記空間光変調装置の非可動部から前記第１光源部の方向へ反射する前記第２の波長領域の光を遮光する第１部材と、前記第２光源部と前記空間光変調装置との間の光軸上に、前記第２の波長領域の光を透過し、かつ、前記中間反射位置にあるときの前記可動ミラー素子及び前記空間光変調装置の非可動部から前記第２光源部の方向へ反射する第１の波長領域の光を遮光する第２部材とを有することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。
【００１１】
第１光源部と第２光源部とを、投写レンズに関して略対称な位置に設ける場合、第１光源部からの光は、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部から第２光源部の方向へ進行する。非可動部とは、例えば、画素に対応する複数の可動ミラー素子どうしの間の領域、及び可動ミラー素子のヒンジ等をいう。また、第２光源部からの光も第１光源部からの光と同様に、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部から第１光源部の方向へ進行する。これらの光は、プロジェクタ内部で散乱することによって、直接的に又は間接的に、投写レンズの方向へ進行する。中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部で反射される光は投写像の形成に寄与しない光であるから、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下を引き起こす原因となる。そこで、第１光源部と空間光変調装置との間の光軸上に、第１の波長領域の光を透過し、かつ、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部から第１光源部の方向へ反射する第２の波長領域の光を遮光する第１部材を配置する。第１部材が、可動ミラー素子から第１光源部の方向へ反射する第２光源部からの光を遮光することにより、第１光源部で第２光源部からの光が反射され、散乱することを防止できる。また、第２光源部と空間光変調装置との間の光軸上に、第２の波長領域の光を透過し、かつ、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部から第１の波長領域の光を遮光する第２部材を配置する。第２部材が、可動ミラー素子から第２光源部の方向へ反射する第１光源部からの光を遮光することにより、第２光源部で第１光源部からの光が反射され、散乱することを防止できる。このようにして、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部からの光が第１光源部、第２光源部に入射することを防止することにより、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部からの不要光が投写レンズの方向へ進行することを防止できる。これにより、投写像の形成に寄与しない光が投写レンズからスクリーンへ投写されることを防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーンへ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタを得られる。なお、第１部材は、第１光源部からの第１の波長領域の光を透過する。従って、第１光源部からの光は第１部材により遮光されることなく、画像信号に応じて空間光変調装置で変調させ、投写することができる。また第２部材は、第２光源部からの第２の波長領域の光を透過する。従って、第２光源部からの光は第２部材により遮光されることなく、画像信号に応じて空間光変調装置で変調させ、投写させることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１部材は、前記第２の波長領域の光を吸収するカラーフィルタであって、前記第２部材は、前記第１の波長領域の光を吸収するカラーフィルタであることが望ましい。第１部材であるカラーフィルタは、第２の波長領域の光を吸収することによって、第２光源部からの第２の波長領域の光を遮光することができる。また、第２部材であるカラーフィルタは、第１の波長領域の光を吸収することによって、第１光源部からの第１の波長領域の光を遮光することができる。これにより、投写像の形成に寄与しない光が投写レンズからスクリーンへ投写されることを防止できる。この結果、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１部材は、前記第２の波長領域の光を反射するダイクロイックミラーであって、前記第２部材は、前記第１の波長領域の光を反射するダイクロイックミラーであることが望ましい。第１部材であるダイクロイックミラーは、第２光源部からの第２の波長領域の光を反射することによって、第２光源部からの第２の波長領域の光を遮光することができる。また、第２部材であるダイクロイックミラーは、第１の波長領域の光を反射することによって、第１光源部からの第１の波長領域の光を遮光することができる。これにより、投写像の形成に寄与しない光が投写レンズからスクリーンへ投写されることを防止できる。この結果、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、前記ダイクロイックミラーで反射された前記第２の波長領域の光を吸収する第１の吸収体と、前記ダイクロイックミラーで反射された前記第１の波長領域の光を吸収する第２の吸収体とを有することが望ましい。第１の吸収体がダイクロイックミラーで反射された第２の波長領域の光を吸収するため、第２の波長領域の光が迷光となってプロジェクタ内部で散乱することを防止できる。また、第２の吸収体がダイクロイックミラーで反射された第１の波長領域の光を吸収するため、第１の波長領域の光が迷光となってプロジェクタ内部で散乱することを防止できる。これにより、投写像の形成に寄与しない光が投写されることを防止できる。第１の吸収体と、第２の吸収体とは、熱源である第１光源部と第２光源部とに対して所定の空間的間隔の位置に設けることができる。これにより、第１の吸収体と第２の吸収体とが光を吸収して発熱した場合であっても、熱源の集中を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。プロジェクタ１００は、第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとを有する。第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとは、光軸ＡＸに関して略対称に配置されている。第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとは、それぞれ複数の固体発光素子を有する。本実施形態のプロジェクタ１００は、固体発光素子として発光ダイオード素子（以下、適宜「ＬＥＤ」という。）を用いる。第１光源部１０１ＲＢは、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを供給する。第１光源部１０１ＲＢは、Ｒ光を供給するＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒと、Ｂ光を供給するＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂとを有する。第２光源部１０１Ｇは、第１の波長領域とは異なる第２の波長領域の光であるＧ光を供給する。第２光源部１０１Ｇは、Ｇ光を供給するＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇを有する。
【００１６】
第１光源部１０１ＲＢから供給される光は、フィールドレンズ１０３と第１のカラーフィルタ１１０とを透過した後、空間光変調装置１０４に入射する。フィールドレンズ１０３は、空間光変調装置１０４をテレセントリックに照明する機能、即ち、照明光をできるだけ主光線に平行にして空間光変調装置１０４に入射させる機能を有する。第１のカラーフィルタ１１０は、第１光源部１０１ＲＢと空間光変調装置１０４との間の光軸上であって、フィールドレンズ１０３と空間光変調装置１０４との間に設けられている。第１のカラーフィルタ１１０は、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とを透過する。また、第２光源部１０１Ｇから供給される光は、フィールドレンズ１０３と第２のカラーフィルタ１１２とを透過した後、空間光変調装置１０４に入射する。第２のカラーフィルタ１１２は、第２光源部１０１Ｇと空間光変調装置１０４との間の光軸上であって、フィールドレンズ１０３と空間光変調装置１０４との間に設けられている。第２のカラーフィルタ１１２は、第２光源部１０１ＧからのＧ光を透過する。プロジェクタ１００は、第１光源部１０１ＲＢの像と第２光源部１０１Ｇの像とを、投写レンズ１０５の入射瞳の位置に結像する。このため、空間光変調装置１０４は、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとから供給される光により、ケーラー照明される。なお、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２の詳細については、後述する。
【００１７】
空間光変調装置１０４は、第１光源部１０１ＲＢ及び第２光源部１０１Ｇからの光を画像信号に応じて変調する。空間光変調装置１０４には、ティルトミラーデバイスを用いることができる。ティルトミラーデバイスの例の一つは、テキサス・インスツルメンツ社のＤＭＤである。投写レンズ１０５は、空間光変調装置１０４で変調された光をスクリーン１０６に投写する。空間光変調装置１０４は、光軸ＡＸに略垂直な所定面に、複数の可動ミラー素子を有する。可動ミラー素子は、第１の反射位置と、第２の反射位置とを選択的に移動する。投写レンズ１０５の方向に進行する光は、スクリーン１０６にて投写像を形成する。なお、第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとは、投写レンズ１０５の入射側近傍であって、光軸ＡＸに関して略対称な位置に配置されている。これにより、第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとは、空間光変調装置１０４に対向する二方向から光を供給している。また、空間光変調装置１０４の、光軸ＡＸに略垂直な所定面には、可動ミラー素子以外に、複数の可動ミラー素子の間の領域や可動ミラー素子を駆動するための部材であるヒンジ等を備えた領域を有する。可動ミラー素子どうしの間の領域や、ヒンジ等を備えた領域に入射した光は、投写像の形成に寄与しない。以下、可動ミラー素子どうしの間の領域や、ヒンジ等を備えた領域を、非可動部という。
【００１８】
ＬＥＤは、小型かつ軽量である。そして、プロジェクタ１００は、各色光用ＬＥＤを後述のように色光ごとに順次点灯するため、色分離光学系を不要とする。このため、プロジェクタ１００は、従来の超高圧水銀ランプとカラーホイールとを組み合わせたプロジェクタと比較して、小型かつ軽量にすることができる。また、ＬＥＤは、超高圧水銀ランプに比べて消費電力が少ない。そして、プロジェクタ１００は、各色光用ＬＥＤを後述のように色光ごとに順次点灯するため、１つの色光を点灯している間、他の色光を消灯することができる。このため、プロジェクタ１００は、超高圧水銀ランプを使用するプロジェクタと比較して、低消費電力とすることができる。
【００１９】
次に、図２を用いて、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒと、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇと、Ｂ光用ＬＥＤ１０２Ｂとの、点灯時間と点灯タイミングとについて説明する。Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次投写し、全体として白色の投写像を得るためには、Ｇ光の光束量が全体の光束量のうち６０〜８０％であることを要する。各色光用ＬＥＤ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂの出力量と数量とが同一である場合、Ｇ光の光束量が不足することとなる。このため、図２（ａ）に示すように、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの点灯時間ＧＴを、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの点灯時間ＲＴ、及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの点灯時間ＢＴのいずれよりも長くする。図２（ｂ）は、階調表現時間の調節により、投写像の色調を調整する様子を示す。階調表現時間とは、空間光変調装置１０４が、各色光について画像信号に応じた強度（階調）を実現するために必要な時間期間である。各階調表現時間は、各色光に対応する画像のサブフレームの期間に一致している。画像の階調をｎビット（ｎは正の整数）で表現する場合、Ｇ光階調表現時間ＧＫの単位ビットの長さとＲ光及びＢ光の階調表現時間ＲＫ、ＢＫの単位ビットの長さとを異ならせることができる。さらに、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの数量を、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの数量、及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの数量のいずれよりも多くすることにより、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの点灯時間ＧＴを、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの点灯時間ＲＴ、及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの点灯時間ＢＴと同一に、又は短くすることもできる。
【００２０】
図１に戻って、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒ及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂと、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇとは、投写レンズ１０５の光軸ＡＸに関して略対称な位置に配置されている。Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇは、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒ及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂから所定の空間的間隔で配置される。このため、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの数量を、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの数量、及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの数量のいずれよりも多くすることが容易となる。この結果、簡易な構成で良好なカラーバランスの投写像を得ることができる。また、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとを空間光変調装置１０４の投写方向に関して略対称な二箇所に配置することにより、各色光用ＬＥＤを一箇所に配置する場合に比較して、光束の空間的な広がりを小さくすることができる。光束の空間的な広がりを小さくすることにより、第１光源部１０１ＲＢ、第２光源部１０１Ｇからの光束を有効に空間光変調装置１０４で取り込むことができる。このため、第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとの光を、効率的に利用することができる。さらに、各色光用ＬＥＤは、投写レンズ１０５の光軸ＡＸに関して略対称な位置に配置することにより、プロジェクタ１００の内部にコンパクトに納めることができる。このため、プロジェクタ１００をさらに小型化に適した構成とすることができる。
【００２１】
空間光変調装置１０４の可動ミラー素子（不図示）は、第１の反射位置と、第２の反射位置とを選択的に移動する。可動ミラー素子が第１の反射位置にあるとき、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、投写レンズ１０５の方向へ反射される。第２光源部１０１ＧからのＧ光は、光軸ＡＸに関して第１光源部１０１ＲＢとは略対称な位置から空間光変調装置１０４に入射する。従って、可動ミラー素子が第１の反射位置にあるとき、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、投写レンズ１０５の方向以外の方向に反射される。また、可動ミラー素子が第２の反射位置にあるとき、第２光源部１０１ＧからのＧ光は投写レンズ１０５の方向へ反射される。第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、光軸ＡＸに関して第２光源部１０１Ｇとは略対称な位置から空間光変調装置１０４に入射する。従って、可動ミラー素子が第２の反射位置にあるとき、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、投写レンズ１０５の方向以外の方向に反射される。このため、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子は、Ｇ光を投写レンズ１０５の方向へ反射する場合と、Ｒ光及びＢ光を投写レンズ１０５の方向へ反射する場合とにおいて逆向きとなる。そこで図２（ａ）に示すように、可動ミラー素子の駆動極性は、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの点灯時間ＧＴと、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの点灯時間ＲＴ及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの点灯時間ＢＴとで反転させる。これによりフルカラーの像を投写することができる。
【００２２】
次に、図３、図４を用いて、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子の駆動について説明する。プロジェクタ１００は、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下、「ＰＷＭ」という。）を用いるサブフレーム駆動方式により、画像の階調を表現する。例えば、一つの画像を２５６階調（８ビット）で表現する場合、８ビットのそれぞれに対応した重み付けを有する８つのサブフレームパルス信号を用いる。なお、それぞれのサブフレームパルス信号は、パルス信号の継続時間をそれぞれのビットに対応させることにより、重み付けがなされる。
【００２３】
図３は、サブフレームパルス信号のタイミングの例を示す。なお、図３に示すタイミングチャートは、横軸を時間ｔとして表している。図３に示すタイミングチャートは、赤色の画像と、緑色の画像と、青色の画像とをそれぞれ２５６階調（８ビット）で表現するものを示している。また、１フレーム期間Ｆは、赤色を階調表現するＲ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＲの期間と、緑色を階調表現するＧ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＧの期間と、青色を階調表現するＢ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＢの期間とに３分割されている。Ｒ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＲは、８つのサブフレームパルス信号Ｒ１（＝２0）、Ｒ２（＝２1）、…Ｒ７（＝２6）、Ｒ８（＝２7）を用いることにより、一つの画像の赤色を階調表現する。Ｇ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＧは、８つのサブフレームパルス信号Ｇ１（＝２0）、Ｇ２（＝２1）、…Ｇ７（＝２6）、Ｇ８（＝２7）を用いることにより、一つの画像の緑色を階調表現する。Ｂ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＢは、８つのサブフレームパルス信号Ｂ１（＝２0）、Ｂ２（＝２1）、…Ｂ７（＝２6）、Ｂ８（＝２7）を用いることにより、一つの画像の青色を階調表現する。なお、図３に示すタイミングチャートは、１フレーム期間Ｆについて一部を省略して示している。また、図３に示すタイミングチャートは、１フレーム期間Ｆのすべてのサブフレームパルス信号の期間について、光を投写する場合のタイミングを示している。可動ミラー素子は、Ｒ光用サブフレームパルス信号Ｒ１〜Ｒ８の期間と、Ｂ光用サブフレームパルス信号Ｂ１〜Ｂ８の期間とにおいて、第１の反射位置にある状態（第１の反射位置状態）をとる。また、可動ミラー素子は、Ｇ光用サブフレームパルス信号Ｇ１〜Ｇ８の期間において、第２の反射位置にある状態（第２の反射位置状態）をとる。サブフレームパルス信号が切り換わる間に、可動ミラー素子は、リセット信号ＲＳＴを入力する。Ｒ光点灯時間とＧ光点灯時間との間と、Ｇ光点灯時間とＢ光点灯時間との間と、Ｂ光点灯時間とＲ光点灯時間との間においても、可動ミラー素子は、リセット信号ＲＳＴを入力する。Ｒ光用サブフレームパルス信号組合せ信号ＳＲの期間と、Ｂ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＢの期間と、Ｇ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＧの期間とにおいて、可動ミラー素子は、それぞれ８回のリセット信号ＲＳＴを入力する。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｄ）を用いて、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子の駆動について説明する。図４（ａ）に、可動ミラー素子４００が第１の反射位置状態をとる様子を示す。サブフレームパルス信号が切り換わるとき、上述のように、可動ミラー素子４００は、リセット信号ＲＳＴを入力する。リセット信号ＲＳＴを入力すると、可動ミラー素子４００は、第１の反射位置状態を解除する。そして、図４（ｂ）に示すように、可動ミラー素子４００は、基板４２０上の所定面４２２に対して略平行となるような反射位置にある状態（以下、「中間反射位置状態」という。）をとる。図４（ａ）に示す第１の反射位置状態を解除した後再び第１の反射位置をとる場合は、可動ミラー素子４００は、中間反射位置状態を経た後、図４（ｃ）に示すように第１の反射位置状態となる。図４（ａ）に示す第１の反射位置状態を解除した後第２の反射位置状態をとる場合は、可動ミラー素子４００は、中間反射位置状態を経た後、図４（ｄ）に示すように第２の反射位置状態となる。また、第２の反射位置状態を解除して第１の反射位置状態又は再び第２の反射位置状態をとる場合においても、第１の反射位置状態を解除する場合と同様にして、中間反射位置状態をとる（図４（ｂ））。このようにして、サブフレームパルス信号が切り換わるごとに、可動ミラー素子４００は中間反射位置状態をとる。
【００２５】
図５は、１フレーム期間ＦのうちＲ光を投写する期間の一部について、プロジェクタ１００の投写タイミングの例を示す。図４で示した可動ミラー素子４００は、サブフレームパルス信号Ｒ１の期間とサブフレームパルス信号Ｒ４の期間とにおいて、第１の反射位置状態をとる。可動ミラー素子４００は、第１の反射位置状態にあるとき、Ｒ光を投写レンズ１０５の方向に反射する。また、可動ミラー素子４００は、サブフレームパルス信号Ｒ１、Ｒ４以外のサブフレームパルス信号の期間において、第２の反射位置状態をとる。可動ミラー素子４００は、第２の反射位置状態にあるとき、Ｒ光を投写レンズ１０５の方向以外の方向に反射する。このため、Ｒ光は、１フレーム期間Ｆのうち、サブフレームパルス信号Ｒ１の期間とサブフレームパルス信号Ｒ４の期間において投写される。実際に観察される表示画像における赤色の階調レベルは、１フレーム期間Ｆ中のＲ光が投写される時間の積分値によって表現される。表示画像の赤色の階調は、サブフレームパルス信号Ｒ１の期間とサブフレームパルス信号Ｒ４の期間とにおいてＲ光を投写すると、９レベル（Ｒ１＋Ｒ４＝２0＋２3）として表現される。また、可動ミラー素子４００は、サブフレームパルス信号が切り換わるごとに、中間反射位置状態となるように駆動している。このため、可動ミラー素子４００は、図５に示す期間のうち時間Ｔにおいて、中間反射位置状態をとる。
【００２６】
Ｒ光用サブフレームパルス信号の期間中、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒは点灯している。このため、可動ミラー素子４００が中間反射位置状態となる時間Ｔにおいても、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒは点灯している。第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとは光軸ＡＸに関して略対称な位置にあることから、中間反射位置状態にある可動ミラー素子４００は、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光を第２光源部１０１Ｇの方向へ反射してしまう。従って、図５に示す時間Ｔにおいて、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光は、可動ミラー素子４００から第２光源部１０１Ｇの方向へ反射される。また、空間光変調装置１０４（図１参照）の可動ミラー素子４００の周辺には、上述の非可動部がある。空間光変調装置１０４の非可動部に入射した第１光源部１０１ＲＢからのＲ光は、可動ミラー素子４００の反射位置状態にかかわらず、第２光源部１０１Ｇの方向へ反射される。
【００２７】
以下、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光が第２光源部１０１Ｇの方向へ反射されることによる不具合について説明する。図６は、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光が中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部のいずれか一方から第２光源部１０１Ｇの方向へ反射された場合の光路の例を示す。中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部のいずれか一方で反射されたＲ光Ｌ１は、第２光源部１０１Ｇの方向へ進行する。第２光源部１０１Ｇの方向へ進行したＲ光Ｌ１は、第２光源部１０１ＧのＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇで反射される。Ｒ光Ｌ１は、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇで反射される場合のみならず、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇを保持している治具、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの近傍に配置されているその他の部材（不図示）で反射される場合もある。図６では、Ｒ光Ｌ１がＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇで反射されている様子を示している。Ｒ光Ｌ１は、第２光源部１０１Ｇで反射された後、Ｒ光Ｌ２で示すように、投写レンズ１０５の方向へ進行する。また、Ｒ光Ｌ１は、投写レンズ１０５の方向以外の方向、例えば、Ｒ光Ｌ３で示すように、空間光変調装置１０４の方向へ反射される。このとき、Ｒ光Ｌ３は、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子４００等で反射、回折、散乱され、Ｒ光Ｌ４のように投写レンズ１０５の方向へ進行する。Ｒ光Ｌ１は、空間光変調装置１０４の方向へ反射されるのみならずプロジェクタ１００の内部の部材で反射され、プロジェクタ１００の内部で散乱する場合もある。プロジェクタ１００の内部で散乱したＲ光は、投写レンズ１０５の方向へ進行する。このように、第２光源部１０１Ｇで反射されたＲ光は、直接的又は間接的に投写レンズ１０５の方向へ進行するような光路をとる。
【００２８】
Ｒ光の場合と同様に、第２光源部１０１Ｇの方向へ反射されたＢ光は、第２光源部１０１Ｇで反射されることによって、投写レンズ１０５の方向へ進行する。また、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、中間位置状態にある可動ミラー素子４００から第１光源部１０１ＲＢの方向へ反射される。第１光源部１０１ＲＢの方向へ進行したＧ光は、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｇ、Ｂ光用ＬＥＤ１０２Ｂ、又はその他の部材（不図示）で反射されることにより、投写レンズ１０５の方向へ進行する場合がある。中間位置状態にある可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動領域で反射される光は、画像信号に応じて反射された光ではないから、本来的に投写像の形成に寄与することのない光である。このため、中間位置状態にある可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動領域のいずれか一方から投写レンズ１０５の方向に進行した光は、投写像の形成に寄与しない光としてスクリーン１０６に投写されてしまう場合がある。投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６に投写されると、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下を引き起こすという不具合を生じる場合がある。上述のように、各色光用ＬＥＤを光軸ＡＸに関して略対称な位置に配置することは、光利用効率や小型化の観点からは望ましいにもかかわらず、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下が起こり得るという問題がある。
【００２９】
図１に戻って、本発明の特徴部分について説明する。第１のカラーフィルタ１１０は、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを透過し、かつ、第２の波長領域の光であるＧ光を吸収する。第１のカラーフィルタ１１０がＧ光を吸収するため、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、中間反射位置の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部のいずれか一方で第１光源部１０１ＲＢの方向へ反射された後遮光される。第２光源部１０１ＧからのＧ光を遮光することにより、第１光源部１０１ＲＢのＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒ、Ｂ光用ＬＥＤ１０２Ｂ、及びＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒ若しくはＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの近傍に配置されているその他の部材で、Ｇ光が反射されることを防止できる。
【００３０】
第２のカラーフィルタ１１２は、第２の波長領域の光であるＧ光を透過し、かつ、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを吸収する。第２のカラーフィルタ１１２がＧ光を吸収するため、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、中間反射位置の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部のいずれか一方で第２光源部１０１Ｇの方向へ反射された後遮光される。第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とを遮光することにより、第２光源部１０１ＧのＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇ、及びＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇの近傍に配置されているその他の部材で、Ｒ光とＢ光とが反射することを防止できる。このようにして中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からの光が投写レンズ１０５の方向へ進行することを防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ１００を得られるという効果を奏する。
【００３１】
また、空間光変調装置１０４の変調領域である画素領域の周辺部には、非変調領域が形成されている。非変調領域では、図４に示す可動ミラー素子４００を中間反射位置状態に維持しておく。このため、非変調領域の可動ミラー素子４００でも不要光が反射され、投写レンズ１０５の方向へ進行する場合がある。従って、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２とを設けることにより、変調領域で反射される光と同様、非変調領域で反射される光が投写レンズ１０５の方向へ進行することも防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ１００を得られる。
【００３２】
Ｒ光点灯時間と、Ｇ光点灯時間と、Ｂ光点灯時間との間の切換え時間に、可動ミラー素子４００は、中間反射位置状態をとる。例えば、Ｒ光点灯時間とＧ光点灯時間との間の切換え時間に、Ｒ光用ＬＥＤ１０２ＲからはＲ光、又はＧ光用ＬＥＤ１０２ＧからはＧ光が照射している場合もある。このとき、可動ミラー素子４００は中間反射位置状態にあるため、Ｒ光、又はＧ光は、投写レンズ１０５の方向へ進行する場合がある。このように、Ｒ光点灯時間と、Ｇ光点灯時間と、Ｂ光点灯時間との間の切換え時間において、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からＲ光、Ｇ光、又はＢ光が投写レンズ１０５の方向へ進行する場合がある。従って、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２とを設けることによって、Ｒ光点灯時間と、Ｇ光点灯時間と、Ｂ光点灯時間との間の切換え時間に、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からＲ光、Ｇ光、又はＢ光が投写レンズ１０５の方向へ進行することも防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ１００を得られる。
【００３３】
なお、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、第１のカラーフィルタ１１０により遮光されることなく、空間光変調装置１０４で画像信号に応じて変調させ、投写させることができる。また、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、第２のカラーフィルタ１１２により遮光されることなく、空間光変調装置１０４で画像信号に応じて変調させ、投写させることができる。従って、プロジェクタ１００は、従来のプロジェクタと同様に、光を空間光変調装置１０４で画像信号に応じて変調させ、投写することができる。
【００３４】
図７（ａ）、（ｂ）を用いて、カラーフィルタと、空間光変調装置１０４と、投写レンズ１０５との配置について説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、プロジェクタ１００を空間光変調装置１０４の側から光軸ＡＸの方向に目視した様子を示している。空間光変調装置１０４は、図７（ａ）、（ｂ）に示すような長方形形状をなしている。また、図７（ａ）、（ｂ）において、直線Ａ１と、直線Ａ２とを、該長方形形状の中心を通り、かつ、該長方形形状の各辺に対して４５度の線としている。空間光変調装置１０４の各可動ミラー素子４００（不図示）は、直線Ａ１に略平行な直線を軸として回転移動する。これにより、各可動ミラー素子４００は、第１の反射位置状態と、第２の反射位置状態と、中間反射位置状態とをとる。また、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとは、直線Ａ２上であって、投写レンズ１０５の鏡筒７５０の近傍に配置されている。
【００３５】
図７（ａ）を参照して、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２との配置例について説明する。上述のように、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子４００は、リセット信号ＲＳＴを入力することにより、中間反射位置状態をとる。ここでは、ＤＭＤを例として、可動ミラー素子４００が第１の反射位置状態と、中間反射位置状態と、第２の反射位置状態との３つの位置状態を略離散的にとるように駆動される空間光変調装置１０４を用いる場合について説明する。３つの位置状態を略離散的にとる場合、可動ミラー素子４００が第１の反射位置状態又は第２の反射位置状態から中間反射位置状態となるまでの時間と、可動ミラー素子４００が中間反射位置状態から第１の反射位置状態又は第２の反射位置状態となるまでの時間とは、中間反射位置状態にある時間と比較すると微小である。このとき、可動ミラー素子４００が中間反射位置状態にあるときの反射光を吸収することにより、投写像を形成しない光が投写レンズ１０５の方向へ進行することを防止できる。従って、第１のカラーフィルタ１１０は、図７（ａ）の紙面に略平行な平面において、第１光源部１０１ＲＢと少なくとも同一の領域である略円形状を有する。さらに好ましくは、第１のカラーフィルタ１１０は、第１光源部１０１ＲＢよりも広い領域の略円形状を有することが望ましい。これにより、第１のカラーフィルタ１１０は、確実に第１光源部１０１ＲＢを覆うことにより、Ｇ光を遮光できる。また、第２のカラーフィルタ１１２は、図７（ａ）の紙面に略平行な平面において、第２光源部１０１Ｇと少なくとも同一の領域、又は第２光源部１０１Ｇよりも広い領域の略円形状を有する。なお、上述の説明では第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２とを略円形状としているが、これに限られない。第１のカラーフィルタ１１０の形状については第１光源部１０１ＲＢを配置している平面の形状に応じて、第２のカラーフィルタ１１２の形状については第２光源部１０１Ｇを配置している平面の形状に応じて、それぞれ適宜変更可能である。但し、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２とは、画像信号に応じて変調され、投写レンズ１０５の入射瞳である開口部ＥＮＰを照射するＲ光とＢ光とＧ光とを遮らないような形状とする必要がある。
【００３６】
図７（ｂ）を参照して、カラーフィルタの他の配置例について説明する。ここでは、図７（ｂ）の紙面に略平行な平面上に、空間光変調装置１０４と、投写レンズ１０５と、カラーフィルタとを投影した場合の位置関係によって、カラーフィルタの配置例を説明する。図７（ａ）を用いて説明した構成の空間光変調装置１０４は、３つの位置状態を略離散的にとるように駆動される。図７（ｂ）は、それとは異なる駆動方法であって、可動ミラー素子４００が第１の反射位置と第２の反射位置との間を略等速度で連続的に移動するような空間光変調装置１０４を使用する場合について説明する。可動ミラー素子４００が第１の反射位置と第２の反射位置との間を連続的に移動する場合、可動ミラー素子４００で反射される不要光も、直線Ａ２に沿った方向に移動する。可動ミラー素子４００で反射される不要光は、直線Ａ２に沿った方向に移動する間、プロジェクタ１００の内部で反射され、散乱する場合がある。このため、可動ミラー素子４００が第１の反射位置と第２の反射位置との間を略等速度で連続的に移動する場合、可動ミラー素子４００が第１の反射位置状態をとる時間と第２の反射位置状態をとる時間との間において、可動ミラー素子４００からの光を遮光する必要がある。
【００３７】
従って、第１のカラーフィルタ７１０と第２のカラーフィルタ７１２とは、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００からの光を遮光し得る最大限の領域の形状とする。第１のカラーフィルタ７１０の第１の端部Ｓ１は、投写レンズ１０５の開口部ＥＮＰの外縁部近傍としている。また、第１のカラーフィルタ７１０の第２の端部Ｓ２は、可動ミラー素子４００が第１の反射位置にあるときのＧ光の照射領域ＡＲ１の外縁部近傍としている。また、第１のカラーフィルタ７１０は、直線Ａ１に沿った方向については、図７（ａ）に示す第１のカラーフィルタ１１０と同様、第１光源部１０１ＲＢと少なくとも同一の領域、又は第１光源部１０１ＲＢよりも広い領域の形状とする。従って、第１のカラーフィルタ７１０は、図７（ｂ）に示す長方形形状を有する。
【００３８】
第２のカラーフィルタ７１２の第１の端部Ｓ３は、投写レンズ１０５の開口部ＥＮＰの外縁部近傍としている。また、第２のカラーフィルタ７１２の第２の端部Ｓ４は、可動ミラー素子４００が第２の反射位置にあるときのＲ光及びＢ光の照射領域ＡＲ２の外縁部近傍としている。また、第２のカラーフィルタ７１２は、直線Ａ１に沿った方向については、図７（ａ）に示す第２のカラーフィルタ１１２と同様、第２光源部１０１Ｇと少なくとも同一の領域、又は第２光源部１０１Ｇよりも広い領域の形状とする。従って、第２のカラーフィルタ７１２は、第１のカラーフィルタ７１０と同様、長方形形状を有する。なお、上述の説明では第１のカラーフィルタ７１０と、第２のカラーフィルタ７１２とを長方形形状としているが、これに限られない。例えば、略楕円形状としても良い。但し、第１のカラーフィルタ７１０と第２のカラーフィルタ７１２とは、画像信号に応じて変調され、開口部ＥＮＰを照射するＲ光とＢ光とＧ光とを遮らないような形状とする必要がある。
【００３９】
以上、図７（ａ）、（ｂ）を用いて説明したように、プロジェクタ１００の構成に応じて第１のカラーフィルタ１１０、７１０の形状と第２のカラーフィルタ１１２、７１２の形状とをそれぞれ適宜変更することによって、中間位置状態とその近傍にある可動ミラー素子４００からの光を遮光することができる。なお、本実施形態では、図１を用いて説明したように、第１のカラーフィルタ１１０、７１０は、光の吸収面を、第１光源部１０１ＲＢと空間光変調装置１０４との間の光軸に対して略垂直となるように配置されている。但し、第１のカラーフィルタ１１０、７１０は、中間反射位置にある可動ミラー素子４００からの光が第１光源部１０１ＲＢ、又は、第１光源部１０１ＲＢの近傍に入射することを防止できれば、他の構成でも良い。また、第２のカラーフィルタ１１２、７１２についても、中間反射位置にある可動ミラー素子４００からの光が第２光源部１０１Ｇ、又は、第２光源部１０１Ｇの近傍に入射することを防止できれば、他の構成でも良い。
【００４０】
なお、図７（ａ）、（ｂ）に示す第１のカラーフィルタ１１０、７１０は、それぞれ第１光源部１０１ＲＢに対して単独のものとして配置している。また、第２のカラーフィルタ１１２、７１２は、それぞれ第２光源部１０１Ｇに対して単独のものとして配置している。しかし、カラーフィルタは、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとのそれぞれに単独で配置する構成に限られない。例えば、Ｒ光用ＬＥＤ１０２ＲからのＲ光の光路上には、Ｒ光を透過し、Ｇ光を吸収するカラーフィルタを設ける。また、Ｂ光用ＬＥＤ１０２ＢからのＢ光の光路上には、Ｂ光を透過し、Ｇ光を吸収するカラーフィルタを設ける。このように、第１光源部１０１ＲＢ、第２光源部１０１Ｇにそれぞれ複数のカラーフィルタを設けることとしても良い。
【００４１】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。上記第１実施形態のプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態のプロジェクタ８００は、中間反射位置状態の可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部からの光を反射するダイクロイックミラーを有することを特徴とする。
【００４２】
第１のダイクロイックミラー８１０は、第１光源部１０１ＲＢと空間光変調装置１０４との間の光軸上であって、フィールドレンズ１０３と空間光変調装置１０４との間に設けられている。第１のダイクロイックミラー８１０は、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを透過し、かつ、第２の波長領域の光であるＧ光を反射する。第１のダイクロイックミラー８１０がＧ光を反射するため、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部で第１光源部１０１ＲＢの方向へ反射された後、遮光される。第２光源部１０１ＧからのＧ光を遮光することにより、第１光源部１０１ＲＢのＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒ、Ｂ光用ＬＥＤ１０２Ｂ、及びＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒ若しくはＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの近傍に配置されているその他の部材で、Ｇ光が反射されることを防止できる。
【００４３】
第２のダイクロイックミラー８１２は、第２光源部１０１Ｇと空間光変調装置１０４との間の光軸上であって、フィールドレンズ１０３と空間光変調装置１０４との間に設けられている。第２のダイクロイックミラー８１２は、第２の波長領域の光であるＧ光を透過し、かつ、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを反射する。第２のダイクロイックミラー８１２がＲ光とＢ光とを反射するため、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部で第２光源部１０１Ｇの方向へ反射された後、遮光される。第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とを遮光することにより、第２光源部１０１ＧのＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇ、及びＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇの近傍に配置されているその他の部材で、Ｒ光とＢ光とが反射されることを防止できる。
【００４４】
このようにして、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からの光が、散乱により投写レンズ１０５の方向へ進行することを防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ８００を得られるという効果を奏する。また、第１のダイクロイックミラー８１０と第２のダイクロイックミラー８１２を設けることにより、上記のプロジェクタ１００と同様、空間光変調装置１０４の非変調領域からの散乱光が投写レンズ１０５の方向へ進行することも防止できる。また、上記のプロジェクタ１００と同様、Ｒ光点灯時間と、Ｇ光点灯時間と、Ｂ光点灯時間との間の切換え時間に、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からＲ光、Ｇ光、又はＢ光が投写レンズ１０５の方向へ進行することも防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ８００を得られる。また、上述のプロジェクタ１００の第１のカラーフィルタ１１０、７１０、第２のカラーフィルタ１１２、７１２と同様、第１のダイクロイックミラー８１０の形状と、第２のダイクロイックミラー８１２の形状とは、プロジェクタ８００の構成に応じて、それぞれ適宜変更することができる。これにより、中間位置状態にある可動ミラー素子４００からの光を遮光することができる。
【００４５】
第１のダイクロイックミラー８１０で反射されたＧ光と、第２のダイクロイックミラー８１２で反射されたＲ光とＢ光とは、プロジェクタ８００の内部で散乱する。このようにしてプロジェクタ８００の内部に散乱した光も、投写レンズ１０５の方向に進行する場合がある。従って、プロジェクタ８００は、第１のダイクロイックミラー８１０で反射されたＧ光を吸収する第１の吸収体８２０と、第２のダイクロイックミラー８１２で反射されたＲ光とＢ光とを吸収する第２の吸収体８２２とを有することが望ましい。これにより、さらに、投写像の形成に寄与しない光が投写レンズ１０５からスクリーン１０６へ投写されることを防止することができるという効果を奏する。
【００４６】
第１の吸収体８２０は、第１のダイクロイックミラー８１０で反射されたＧ光の光路上に設ける。また、第２の吸収体８２２は、第２のダイクロイックミラー８１２で反射されたＲ光とＢ光との光路上に設ける。このため、第１の吸収体８２０と、第２の吸収体８２２とは、空間光変調装置１０４と略同一平面上に設けることができる。また、第１の吸収体８２０と第２の吸収体８２２とは、熱源となる第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとに対して所定の空間的間隔で配置できる。これにより、第１の吸収体８２０と第２の吸収体８２２とが光を吸収することにより発熱した場合であっても、熱源の集中を低減することができる。また、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとから伝播する熱によって、第１の吸収体８２０と第２の吸収体８２２とが劣化することも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】 各色用ＬＥＤの点灯時間と点灯タイミングとについて説明する図。
【図３】 サブフレームパルス信号のタイミングの例を示す図。
【図４】 可動ミラー素子の駆動について説明する図。
【図５】 プロジェクタの投写タイミングの例を示す図。
【図６】 中間反射位置の可動ミラー素子からの光について説明する図。
【図７】 カラーフィルタの配置例を示す図。
【図８】 第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
１００，８００ プロジェクタ、１０１ＲＢ 第１光源部、１０１Ｇ 第２光源部、１０２Ｒ Ｒ光用ＬＥＤ、１０２Ｇ Ｇ光用ＬＥＤ、１０２Ｂ Ｂ光用ＬＥＤ、１０３ フィールドレンズ、１０４ 空間光変調装置、１０５ 投写レンズ、１０６ スクリーン、１１０，７１０ 第１のカラーフィルタ、１１２，７１２ 第２のカラーフィルタ、４００ 可動ミラー素子、４２０ 基板、４２２ 所定面、７５０ 鏡筒、８１０ 第１のダイクロイックミラー、８１２ 第２のダイクロイックミラー、８２０ 第１の吸収体、８２２ 第２の吸収体、ＡＸ 光軸、ＥＳＰ 入射瞳（開口部）、Ｒ１〜Ｒ８ Ｒ光用サブフレームパルス信号、Ｇ１〜Ｇ８ Ｇ光用サブフレームパルス信号、Ｂ１〜Ｂ８ Ｂ光用サブフレームパルス信号、ＳＲ Ｒ光用サブフレームパルス組合せ信号、ＳＧ Ｇ光用サブフレームパルス組合せ信号、ＳＢ Ｂ光用サブフレームパルス組合せ信号、ＲＳＴ リセット信号、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ Ｒ光、Ｔ 時間、Ａ１，Ａ２ 直線、ＡＲ１，ＡＲ２ 照射領域、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 端部
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ、特に、光源部として固体発光素子と、空間光変調装置としてティルトミラーデバイスとを用いるプロジェクタの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、コンピュータ等の画像供給装置から供給された画像信号に応じて光（投写光）を投写し、画像を表示する画像表示装置である。プロジェクタの光源部には、発光ダイオード素子、半導体レーザ等の固体発光素子を使用することができる。固体発光素子は、小型かつ軽量であることから、プロジェクタの光源部に適している。固体発光素子を光源部とする場合、赤色光（以下、「Ｒ光」という。）用発光素子と、緑色光（以下、「Ｇ光」という。）用発光素子と、青色光（以下、「Ｂ光」という。）用発光素子とを順次点灯させて空間光変調装置を照明する。これにより、スクリーン上にフルカラーの像を投写することができる。
【０００３】
プロジェクタの空間光変調装置としては、ティルトミラーデバイスを用いることができる。ティルトミラーデバイスは、基板等の所定面上に複数の可動ミラー素子を有する。可動ミラー素子は、第１の反射位置と第２の反射位置とを選択的に移動する。ティルトミラーデバイスは、可動ミラー素子を配置している所定面が投写レンズの光軸に対して略垂直となるように配置されている。ティルトミラーデバイスと２つの光源部とを組み合わせた技術としては、例えば、特許文献１に提案されているものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２２２０６４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光源部とティルトミラーデバイスとを含めた光学系において、有効に扱うことができる光束が存在する空間的な広がりを、面積と立体角との積（エテンデュー、Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ Ｅｘｔｅｎｔ）として表すことができる。この面積と立体角との積は、光学系において保存される。光源部を一箇所に配置すると、光源部からの光束の空間的な広がりが大きくなる。光束の空間的な広がりが大きくなるとティルトミラーデバイスで取り込むことができる角度は小さくなるため、光束を有効に用いることが困難となる。従って、固体発光素子をティルトミラーデバイスの投写方向に関して略対称な二箇所に設けることが考えられる。各色光用発光素子をティルトミラーデバイスの投写方向に関して略対称な二箇所に配置することにより、光を効率良く利用することができる。
【０００６】
固体発光素子を二箇所に配置する場合、光源部は、Ｒ光又はＢ光を供給する第１光源部と、Ｇ光を供給する第２光源部とから構成することができる。この構成において、可動ミラー素子が第１の反射位置にあるとき、第１光源部からのＲ光、Ｂ光は投写レンズの方向に反射されるとする。可動ミラー素子が第１の反射位置にあるとき、第２光源部からのＧ光は、投写レンズの方向以外の方向に反射される。また、可動ミラー素子が第２の反射位置にあるとき、第２光源部からのＧ光は投写レンズの方向に反射されるとする。可動ミラー素子が第２の反射位置にあるとき、第１光源部からのＲ光、Ｂ光は、投写レンズの方向以外の方向に反射される。
【０００７】
可動ミラー素子が第１の反射位置にある状態を解除して再び第１の反射位置又は第２の反射位置に移動するまでの間に、可動ミラー素子にはリセット信号が入力される。また、可動ミラー素子が第２の反射位置にある状態を解除して第１の反射位置又は再び第２の反射位置に移動するまでの間にも、可動ミラー素子にはリセット信号が入力される。可動ミラー素子は、リセット信号が入力されることにより、所定面に対して略平行となるような中間反射位置の状態をとる。
【０００８】
第１光源部と第２光源部とは、投写レンズの光軸に関して略対称な位置となるように配置されている。また、可動ミラー素子は、ティルトミラーデバイスの所定面に対して略平行であるとき、投写レンズの光軸に対して略垂直でもある。このため、例えば、第１光源部からのＲ光が中間反射位置の状態にある可動ミラー素子に入射した場合、Ｒ光は、第２光源部の方向へ反射される。可動ミラー素子で反射され第２光源部の方向へ進行したＲ光は、第２光源部のＧ光用発光素子やＧ光用発光素子を保持している治具等で反射される。第２光源部で反射されたＲ光は、投写レンズの方向、又は、投写レンズの方向以外の方向へ進行する場合がある。投写レンズの方向以外の方向へ反射されたＲ光は、プロジェクタ内の部材で反射されプロジェクタの内部に散乱することによって、さらに投写レンズの方向に進行する場合もある。Ｇ光、Ｂ光についても、Ｒ光の場合と同様にして、本来投写される必要がないＧ光、Ｂ光が投写レンズの方向に進行する場合がある。このようにして投写レンズの方向に進行した光は、投写像の形成に寄与しない光としてスクリーンに投写され、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下を引き起こす場合がある。
【０００９】
このように、固体発光素子をティルトミラーデバイスの投写方向に関して略対称な二箇所に配置することは、光利用効率の観点からは望ましいにもかかわらず、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下が起こり得るという問題がある。本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、投写像の形成に寄与しない光が投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、第１の波長領域の光を供給する第１光源部と、前記第１の波長領域とは異なる第２の波長領域の光を供給する第２光源部と、前記第１光源部及び前記第２光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置で変調された光を投写する投写レンズとを有し、前記第１光源部と前記第２光源部とは、前記投写レンズに関して略対称な位置に設けられ、前記空間光変調装置は、所定面に配列されており、第１の反射位置と、第２の反射位置とを選択的に移動する複数の可動ミラー素子と、前記可動ミラー素子の周辺部の非可動部とを有するティルトミラーデバイスであって、前記可動ミラー素子は、前記第１の反射位置にある状態を解除して再び前記第１の反射位置又は前記第２の反射位置に移動するまでの間、及び、前記第２の反射位置にある状態を解除して前記第１の反射位置又は再び前記第２の反射位置に移動するまでの間に、前記所定面に対して略平行となるような中間反射位置にある状態をとり、前記可動ミラー素子が前記第１の反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記投写レンズの方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記投写レンズの方向とは異なる方向に反射され、前記可動ミラー素子が前記第２の反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記投写レンズの方向とは異なる方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記投写レンズの方向に反射され、前記可動ミラー素子が前記中間反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記第２光源部の方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記第１光源部の方向に反射され、さらに、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は、前記空間光変調装置の非可動部により前記第２光源部の方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は、前記空間光変調装置の非可動部により前記第１光源部の方向に反射され、前記第１光源部と前記空間光変調装置との間の光軸上に、前記第１の波長領域の光を透過し、かつ、前記中間反射位置にあるときの前記可動ミラー素子及び前記空間光変調装置の非可動部から前記第１光源部の方向へ反射する前記第２の波長領域の光を遮光する第１部材と、前記第２光源部と前記空間光変調装置との間の光軸上に、前記第２の波長領域の光を透過し、かつ、前記中間反射位置にあるときの前記可動ミラー素子及び前記空間光変調装置の非可動部から前記第２光源部の方向へ反射する第１の波長領域の光を遮光する第２部材とを有することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。
【００１１】
第１光源部と第２光源部とを、投写レンズに関して略対称な位置に設ける場合、第１光源部からの光は、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部から第２光源部の方向へ進行する。非可動部とは、例えば、画素に対応する複数の可動ミラー素子どうしの間の領域、及び可動ミラー素子のヒンジ等をいう。また、第２光源部からの光も第１光源部からの光と同様に、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部から第１光源部の方向へ進行する。これらの光は、プロジェクタ内部で散乱することによって、直接的に又は間接的に、投写レンズの方向へ進行する。中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部で反射される光は投写像の形成に寄与しない光であるから、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下を引き起こす原因となる。そこで、第１光源部と空間光変調装置との間の光軸上に、第１の波長領域の光を透過し、かつ、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部から第１光源部の方向へ反射する第２の波長領域の光を遮光する第１部材を配置する。第１部材が、可動ミラー素子から第１光源部の方向へ反射する第２光源部からの光を遮光することにより、第１光源部で第２光源部からの光が反射され、散乱することを防止できる。また、第２光源部と空間光変調装置との間の光軸上に、第２の波長領域の光を透過し、かつ、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部から第１の波長領域の光を遮光する第２部材を配置する。第２部材が、可動ミラー素子から第２光源部の方向へ反射する第１光源部からの光を遮光することにより、第２光源部で第１光源部からの光が反射され、散乱することを防止できる。このようにして、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部からの光が第１光源部、第２光源部に入射することを防止することにより、中間反射位置の状態にある可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部からの不要光が投写レンズの方向へ進行することを防止できる。これにより、投写像の形成に寄与しない光が投写レンズからスクリーンへ投写されることを防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーンへ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタを得られる。なお、第１部材は、第１光源部からの第１の波長領域の光を透過する。従って、第１光源部からの光は第１部材により遮光されることなく、画像信号に応じて空間光変調装置で変調させ、投写することができる。また第２部材は、第２光源部からの第２の波長領域の光を透過する。従って、第２光源部からの光は第２部材により遮光されることなく、画像信号に応じて空間光変調装置で変調させ、投写させることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１部材は、前記第２の波長領域の光を吸収するカラーフィルタであって、前記第２部材は、前記第１の波長領域の光を吸収するカラーフィルタであることが望ましい。第１部材であるカラーフィルタは、第２の波長領域の光を吸収することによって、第２光源部からの第２の波長領域の光を遮光することができる。また、第２部材であるカラーフィルタは、第１の波長領域の光を吸収することによって、第１光源部からの第１の波長領域の光を遮光することができる。これにより、投写像の形成に寄与しない光が投写レンズからスクリーンへ投写されることを防止できる。この結果、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１部材は、前記第２の波長領域の光を反射するダイクロイックミラーであって、前記第２部材は、前記第１の波長領域の光を反射するダイクロイックミラーであることが望ましい。第１部材であるダイクロイックミラーは、第２光源部からの第２の波長領域の光を反射することによって、第２光源部からの第２の波長領域の光を遮光することができる。また、第２部材であるダイクロイックミラーは、第１の波長領域の光を反射することによって、第１光源部からの第１の波長領域の光を遮光することができる。これにより、投写像の形成に寄与しない光が投写レンズからスクリーンへ投写されることを防止できる。この結果、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、前記ダイクロイックミラーで反射された前記第２の波長領域の光を吸収する第１の吸収体と、前記ダイクロイックミラーで反射された前記第１の波長領域の光を吸収する第２の吸収体とを有することが望ましい。第１の吸収体がダイクロイックミラーで反射された第２の波長領域の光を吸収するため、第２の波長領域の光が迷光となってプロジェクタ内部で散乱することを防止できる。また、第２の吸収体がダイクロイックミラーで反射された第１の波長領域の光を吸収するため、第１の波長領域の光が迷光となってプロジェクタ内部で散乱することを防止できる。これにより、投写像の形成に寄与しない光が投写されることを防止できる。第１の吸収体と、第２の吸収体とは、熱源である第１光源部と第２光源部とに対して所定の空間的間隔の位置に設けることができる。これにより、第１の吸収体と第２の吸収体とが光を吸収して発熱した場合であっても、熱源の集中を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。プロジェクタ１００は、第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとを有する。第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとは、光軸ＡＸに関して略対称に配置されている。第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとは、それぞれ複数の固体発光素子を有する。本実施形態のプロジェクタ１００は、固体発光素子として発光ダイオード素子（以下、適宜「ＬＥＤ」という。）を用いる。第１光源部１０１ＲＢは、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを供給する。第１光源部１０１ＲＢは、Ｒ光を供給するＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒと、Ｂ光を供給するＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂとを有する。第２光源部１０１Ｇは、第１の波長領域とは異なる第２の波長領域の光であるＧ光を供給する。第２光源部１０１Ｇは、Ｇ光を供給するＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇを有する。
【００１６】
第１光源部１０１ＲＢから供給される光は、フィールドレンズ１０３と第１のカラーフィルタ１１０とを透過した後、空間光変調装置１０４に入射する。フィールドレンズ１０３は、空間光変調装置１０４をテレセントリックに照明する機能、即ち、照明光をできるだけ主光線に平行にして空間光変調装置１０４に入射させる機能を有する。第１のカラーフィルタ１１０は、第１光源部１０１ＲＢと空間光変調装置１０４との間の光軸上であって、フィールドレンズ１０３と空間光変調装置１０４との間に設けられている。第１のカラーフィルタ１１０は、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とを透過する。また、第２光源部１０１Ｇから供給される光は、フィールドレンズ１０３と第２のカラーフィルタ１１２とを透過した後、空間光変調装置１０４に入射する。第２のカラーフィルタ１１２は、第２光源部１０１Ｇと空間光変調装置１０４との間の光軸上であって、フィールドレンズ１０３と空間光変調装置１０４との間に設けられている。第２のカラーフィルタ１１２は、第２光源部１０１ＧからのＧ光を透過する。プロジェクタ１００は、第１光源部１０１ＲＢの像と第２光源部１０１Ｇの像とを、投写レンズ１０５の入射瞳の位置に結像する。このため、空間光変調装置１０４は、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとから供給される光により、ケーラー照明される。なお、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２の詳細については、後述する。
【００１７】
空間光変調装置１０４は、第１光源部１０１ＲＢ及び第２光源部１０１Ｇからの光を画像信号に応じて変調する。空間光変調装置１０４には、ティルトミラーデバイスを用いることができる。ティルトミラーデバイスの例の一つは、テキサス・インスツルメンツ社のＤＭＤである。投写レンズ１０５は、空間光変調装置１０４で変調された光をスクリーン１０６に投写する。空間光変調装置１０４は、光軸ＡＸに略垂直な所定面に、複数の可動ミラー素子を有する。可動ミラー素子は、第１の反射位置と、第２の反射位置とを選択的に移動する。投写レンズ１０５の方向に進行する光は、スクリーン１０６にて投写像を形成する。なお、第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとは、投写レンズ１０５の入射側近傍であって、光軸ＡＸに関して略対称な位置に配置されている。これにより、第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとは、空間光変調装置１０４に対向する二方向から光を供給している。また、空間光変調装置１０４の、光軸ＡＸに略垂直な所定面には、可動ミラー素子以外に、複数の可動ミラー素子の間の領域や可動ミラー素子を駆動するための部材であるヒンジ等を備えた領域を有する。可動ミラー素子どうしの間の領域や、ヒンジ等を備えた領域に入射した光は、投写像の形成に寄与しない。以下、可動ミラー素子どうしの間の領域や、ヒンジ等を備えた領域を、非可動部という。
【００１８】
ＬＥＤは、小型かつ軽量である。そして、プロジェクタ１００は、各色光用ＬＥＤを後述のように色光ごとに順次点灯するため、色分離光学系を不要とする。このため、プロジェクタ１００は、従来の超高圧水銀ランプとカラーホイールとを組み合わせたプロジェクタと比較して、小型かつ軽量にすることができる。また、ＬＥＤは、超高圧水銀ランプに比べて消費電力が少ない。そして、プロジェクタ１００は、各色光用ＬＥＤを後述のように色光ごとに順次点灯するため、１つの色光を点灯している間、他の色光を消灯することができる。このため、プロジェクタ１００は、超高圧水銀ランプを使用するプロジェクタと比較して、低消費電力とすることができる。
【００１９】
次に、図２を用いて、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒと、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇと、Ｂ光用ＬＥＤ１０２Ｂとの、点灯時間と点灯タイミングとについて説明する。Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次投写し、全体として白色の投写像を得るためには、Ｇ光の光束量が全体の光束量のうち６０〜８０％であることを要する。各色光用ＬＥＤ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂの出力量と数量とが同一である場合、Ｇ光の光束量が不足することとなる。このため、図２（ａ）に示すように、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの点灯時間ＧＴを、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの点灯時間ＲＴ、及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの点灯時間ＢＴのいずれよりも長くする。図２（ｂ）は、階調表現時間の調節により、投写像の色調を調整する様子を示す。階調表現時間とは、空間光変調装置１０４が、各色光について画像信号に応じた強度（階調）を実現するために必要な時間期間である。各階調表現時間は、各色光に対応する画像のサブフレームの期間に一致している。画像の階調をｎビット（ｎは正の整数）で表現する場合、Ｇ光階調表現時間ＧＫの単位ビットの長さとＲ光及びＢ光の階調表現時間ＲＫ、ＢＫの単位ビットの長さとを異ならせることができる。さらに、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの数量を、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの数量、及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの数量のいずれよりも多くすることにより、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの点灯時間ＧＴを、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの点灯時間ＲＴ、及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの点灯時間ＢＴと同一に、又は短くすることもできる。
【００２０】
図１に戻って、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒ及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂと、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇとは、投写レンズ１０５の光軸ＡＸに関して略対称な位置に配置されている。Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇは、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒ及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂから所定の空間的間隔で配置される。このため、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの数量を、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの数量、及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの数量のいずれよりも多くすることが容易となる。この結果、簡易な構成で良好なカラーバランスの投写像を得ることができる。また、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとを空間光変調装置１０４の投写方向に関して略対称な二箇所に配置することにより、各色光用ＬＥＤを一箇所に配置する場合に比較して、光束の空間的な広がりを小さくすることができる。光束の空間的な広がりを小さくすることにより、第１光源部１０１ＲＢ、第２光源部１０１Ｇからの光束を有効に空間光変調装置１０４で取り込むことができる。このため、第１光源部１０１ＲＢと、第２光源部１０１Ｇとの光を、効率的に利用することができる。さらに、各色光用ＬＥＤは、投写レンズ１０５の光軸ＡＸに関して略対称な位置に配置することにより、プロジェクタ１００の内部にコンパクトに納めることができる。このため、プロジェクタ１００をさらに小型化に適した構成とすることができる。
【００２１】
空間光変調装置１０４の可動ミラー素子（不図示）は、第１の反射位置と、第２の反射位置とを選択的に移動する。可動ミラー素子が第１の反射位置にあるとき、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、投写レンズ１０５の方向へ反射される。第２光源部１０１ＧからのＧ光は、光軸ＡＸに関して第１光源部１０１ＲＢとは略対称な位置から空間光変調装置１０４に入射する。従って、可動ミラー素子が第１の反射位置にあるとき、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、投写レンズ１０５の方向以外の方向に反射される。また、可動ミラー素子が第２の反射位置にあるとき、第２光源部１０１ＧからのＧ光は投写レンズ１０５の方向へ反射される。第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、光軸ＡＸに関して第２光源部１０１Ｇとは略対称な位置から空間光変調装置１０４に入射する。従って、可動ミラー素子が第２の反射位置にあるとき、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、投写レンズ１０５の方向以外の方向に反射される。このため、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子は、Ｇ光を投写レンズ１０５の方向へ反射する場合と、Ｒ光及びＢ光を投写レンズ１０５の方向へ反射する場合とにおいて逆向きとなる。そこで図２（ａ）に示すように、可動ミラー素子の駆動極性は、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの点灯時間ＧＴと、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒの点灯時間ＲＴ及びＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの点灯時間ＢＴとで反転させる。これによりフルカラーの像を投写することができる。
【００２２】
次に、図３、図４を用いて、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子の駆動について説明する。プロジェクタ１００は、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下、「ＰＷＭ」という。）を用いるサブフレーム駆動方式により、画像の階調を表現する。例えば、一つの画像を２５６階調（８ビット）で表現する場合、８ビットのそれぞれに対応した重み付けを有する８つのサブフレームパルス信号を用いる。なお、それぞれのサブフレームパルス信号は、パルス信号の継続時間をそれぞれのビットに対応させることにより、重み付けがなされる。
【００２３】
図３は、サブフレームパルス信号のタイミングの例を示す。なお、図３に示すタイミングチャートは、横軸を時間ｔとして表している。図３に示すタイミングチャートは、赤色の画像と、緑色の画像と、青色の画像とをそれぞれ２５６階調（８ビット）で表現するものを示している。また、１フレーム期間Ｆは、赤色を階調表現するＲ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＲの期間と、緑色を階調表現するＧ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＧの期間と、青色を階調表現するＢ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＢの期間とに３分割されている。Ｒ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＲは、８つのサブフレームパルス信号Ｒ１（＝２0）、Ｒ２（＝２1）、…Ｒ７（＝２6）、Ｒ８（＝２7）を用いることにより、一つの画像の赤色を階調表現する。Ｇ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＧは、８つのサブフレームパルス信号Ｇ１（＝２0）、Ｇ２（＝２1）、…Ｇ７（＝２6）、Ｇ８（＝２7）を用いることにより、一つの画像の緑色を階調表現する。Ｂ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＢは、８つのサブフレームパルス信号Ｂ１（＝２0）、Ｂ２（＝２1）、…Ｂ７（＝２6）、Ｂ８（＝２7）を用いることにより、一つの画像の青色を階調表現する。なお、図３に示すタイミングチャートは、１フレーム期間Ｆについて一部を省略して示している。また、図３に示すタイミングチャートは、１フレーム期間Ｆのすべてのサブフレームパルス信号の期間について、光を投写する場合のタイミングを示している。可動ミラー素子は、Ｒ光用サブフレームパルス信号Ｒ１〜Ｒ８の期間と、Ｂ光用サブフレームパルス信号Ｂ１〜Ｂ８の期間とにおいて、第１の反射位置にある状態（第１の反射位置状態）をとる。また、可動ミラー素子は、Ｇ光用サブフレームパルス信号Ｇ１〜Ｇ８の期間において、第２の反射位置にある状態（第２の反射位置状態）をとる。サブフレームパルス信号が切り換わる間に、可動ミラー素子は、リセット信号ＲＳＴを入力する。Ｒ光点灯時間とＧ光点灯時間との間と、Ｇ光点灯時間とＢ光点灯時間との間と、Ｂ光点灯時間とＲ光点灯時間との間においても、可動ミラー素子は、リセット信号ＲＳＴを入力する。Ｒ光用サブフレームパルス信号組合せ信号ＳＲの期間と、Ｂ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＢの期間と、Ｇ光用サブフレームパルス組合せ信号ＳＧの期間とにおいて、可動ミラー素子は、それぞれ８回のリセット信号ＲＳＴを入力する。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｄ）を用いて、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子の駆動について説明する。図４（ａ）に、可動ミラー素子４００が第１の反射位置状態をとる様子を示す。サブフレームパルス信号が切り換わるとき、上述のように、可動ミラー素子４００は、リセット信号ＲＳＴを入力する。リセット信号ＲＳＴを入力すると、可動ミラー素子４００は、第１の反射位置状態を解除する。そして、図４（ｂ）に示すように、可動ミラー素子４００は、基板４２０上の所定面４２２に対して略平行となるような反射位置にある状態（以下、「中間反射位置状態」という。）をとる。図４（ａ）に示す第１の反射位置状態を解除した後再び第１の反射位置をとる場合は、可動ミラー素子４００は、中間反射位置状態を経た後、図４（ｃ）に示すように第１の反射位置状態となる。図４（ａ）に示す第１の反射位置状態を解除した後第２の反射位置状態をとる場合は、可動ミラー素子４００は、中間反射位置状態を経た後、図４（ｄ）に示すように第２の反射位置状態となる。また、第２の反射位置状態を解除して第１の反射位置状態又は再び第２の反射位置状態をとる場合においても、第１の反射位置状態を解除する場合と同様にして、中間反射位置状態をとる（図４（ｂ））。このようにして、サブフレームパルス信号が切り換わるごとに、可動ミラー素子４００は中間反射位置状態をとる。
【００２５】
図５は、１フレーム期間ＦのうちＲ光を投写する期間の一部について、プロジェクタ１００の投写タイミングの例を示す。図４で示した可動ミラー素子４００は、サブフレームパルス信号Ｒ１の期間とサブフレームパルス信号Ｒ４の期間とにおいて、第１の反射位置状態をとる。可動ミラー素子４００は、第１の反射位置状態にあるとき、Ｒ光を投写レンズ１０５の方向に反射する。また、可動ミラー素子４００は、サブフレームパルス信号Ｒ１、Ｒ４以外のサブフレームパルス信号の期間において、第２の反射位置状態をとる。可動ミラー素子４００は、第２の反射位置状態にあるとき、Ｒ光を投写レンズ１０５の方向以外の方向に反射する。このため、Ｒ光は、１フレーム期間Ｆのうち、サブフレームパルス信号Ｒ１の期間とサブフレームパルス信号Ｒ４の期間において投写される。実際に観察される表示画像における赤色の階調レベルは、１フレーム期間Ｆ中のＲ光が投写される時間の積分値によって表現される。表示画像の赤色の階調は、サブフレームパルス信号Ｒ１の期間とサブフレームパルス信号Ｒ４の期間とにおいてＲ光を投写すると、９レベル（Ｒ１＋Ｒ４＝２0＋２3）として表現される。また、可動ミラー素子４００は、サブフレームパルス信号が切り換わるごとに、中間反射位置状態となるように駆動している。このため、可動ミラー素子４００は、図５に示す期間のうち時間Ｔにおいて、中間反射位置状態をとる。
【００２６】
Ｒ光用サブフレームパルス信号の期間中、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒは点灯している。このため、可動ミラー素子４００が中間反射位置状態となる時間Ｔにおいても、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｒは点灯している。第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとは光軸ＡＸに関して略対称な位置にあることから、中間反射位置状態にある可動ミラー素子４００は、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光を第２光源部１０１Ｇの方向へ反射してしまう。従って、図５に示す時間Ｔにおいて、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光は、可動ミラー素子４００から第２光源部１０１Ｇの方向へ反射される。また、空間光変調装置１０４（図１参照）の可動ミラー素子４００の周辺には、上述の非可動部がある。空間光変調装置１０４の非可動部に入射した第１光源部１０１ＲＢからのＲ光は、可動ミラー素子４００の反射位置状態にかかわらず、第２光源部１０１Ｇの方向へ反射される。
【００２７】
以下、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光が第２光源部１０１Ｇの方向へ反射されることによる不具合について説明する。図６は、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光が中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部のいずれか一方から第２光源部１０１Ｇの方向へ反射された場合の光路の例を示す。中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部のいずれか一方で反射されたＲ光Ｌ１は、第２光源部１０１Ｇの方向へ進行する。第２光源部１０１Ｇの方向へ進行したＲ光Ｌ１は、第２光源部１０１ＧのＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇで反射される。Ｒ光Ｌ１は、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇで反射される場合のみならず、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇを保持している治具、Ｇ光用ＬＥＤ１０２Ｇの近傍に配置されているその他の部材（不図示）で反射される場合もある。図６では、Ｒ光Ｌ１がＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇで反射されている様子を示している。Ｒ光Ｌ１は、第２光源部１０１Ｇで反射された後、Ｒ光Ｌ２で示すように、投写レンズ１０５の方向へ進行する。また、Ｒ光Ｌ１は、投写レンズ１０５の方向以外の方向、例えば、Ｒ光Ｌ３で示すように、空間光変調装置１０４の方向へ反射される。このとき、Ｒ光Ｌ３は、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子４００等で反射、回折、散乱され、Ｒ光Ｌ４のように投写レンズ１０５の方向へ進行する。Ｒ光Ｌ１は、空間光変調装置１０４の方向へ反射されるのみならずプロジェクタ１００の内部の部材で反射され、プロジェクタ１００の内部で散乱する場合もある。プロジェクタ１００の内部で散乱したＲ光は、投写レンズ１０５の方向へ進行する。このように、第２光源部１０１Ｇで反射されたＲ光は、直接的又は間接的に投写レンズ１０５の方向へ進行するような光路をとる。
【００２８】
Ｒ光の場合と同様に、第２光源部１０１Ｇの方向へ反射されたＢ光は、第２光源部１０１Ｇで反射されることによって、投写レンズ１０５の方向へ進行する。また、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、中間位置状態にある可動ミラー素子４００から第１光源部１０１ＲＢの方向へ反射される。第１光源部１０１ＲＢの方向へ進行したＧ光は、Ｒ光用ＬＥＤ１０２Ｇ、Ｂ光用ＬＥＤ１０２Ｂ、又はその他の部材（不図示）で反射されることにより、投写レンズ１０５の方向へ進行する場合がある。中間位置状態にある可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動領域で反射される光は、画像信号に応じて反射された光ではないから、本来的に投写像の形成に寄与することのない光である。このため、中間位置状態にある可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動領域のいずれか一方から投写レンズ１０５の方向に進行した光は、投写像の形成に寄与しない光としてスクリーン１０６に投写されてしまう場合がある。投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６に投写されると、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下を引き起こすという不具合を生じる場合がある。上述のように、各色光用ＬＥＤを光軸ＡＸに関して略対称な位置に配置することは、光利用効率や小型化の観点からは望ましいにもかかわらず、投写像のコントラストの低下、投写像の色純度の低下が起こり得るという問題がある。
【００２９】
図１に戻って、本発明の特徴部分について説明する。第１のカラーフィルタ１１０は、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを透過し、かつ、第２の波長領域の光であるＧ光を吸収する。第１のカラーフィルタ１１０がＧ光を吸収するため、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、中間反射位置の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部のいずれか一方で第１光源部１０１ＲＢの方向へ反射された後遮光される。第２光源部１０１ＧからのＧ光を遮光することにより、第１光源部１０１ＲＢのＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒ、Ｂ光用ＬＥＤ１０２Ｂ、及びＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒ若しくはＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの近傍に配置されているその他の部材で、Ｇ光が反射されることを防止できる。
【００３０】
第２のカラーフィルタ１１２は、第２の波長領域の光であるＧ光を透過し、かつ、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを吸収する。第２のカラーフィルタ１１２がＧ光を吸収するため、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、中間反射位置の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部のいずれか一方で第２光源部１０１Ｇの方向へ反射された後遮光される。第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とを遮光することにより、第２光源部１０１ＧのＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇ、及びＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇの近傍に配置されているその他の部材で、Ｒ光とＢ光とが反射することを防止できる。このようにして中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からの光が投写レンズ１０５の方向へ進行することを防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ１００を得られるという効果を奏する。
【００３１】
また、空間光変調装置１０４の変調領域である画素領域の周辺部には、非変調領域が形成されている。非変調領域では、図４に示す可動ミラー素子４００を中間反射位置状態に維持しておく。このため、非変調領域の可動ミラー素子４００でも不要光が反射され、投写レンズ１０５の方向へ進行する場合がある。従って、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２とを設けることにより、変調領域で反射される光と同様、非変調領域で反射される光が投写レンズ１０５の方向へ進行することも防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ１００を得られる。
【００３２】
Ｒ光点灯時間と、Ｇ光点灯時間と、Ｂ光点灯時間との間の切換え時間に、可動ミラー素子４００は、中間反射位置状態をとる。例えば、Ｒ光点灯時間とＧ光点灯時間との間の切換え時間に、Ｒ光用ＬＥＤ１０２ＲからはＲ光、又はＧ光用ＬＥＤ１０２ＧからはＧ光が照射している場合もある。このとき、可動ミラー素子４００は中間反射位置状態にあるため、Ｒ光、又はＧ光は、投写レンズ１０５の方向へ進行する場合がある。このように、Ｒ光点灯時間と、Ｇ光点灯時間と、Ｂ光点灯時間との間の切換え時間において、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からＲ光、Ｇ光、又はＢ光が投写レンズ１０５の方向へ進行する場合がある。従って、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２とを設けることによって、Ｒ光点灯時間と、Ｇ光点灯時間と、Ｂ光点灯時間との間の切換え時間に、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からＲ光、Ｇ光、又はＢ光が投写レンズ１０５の方向へ進行することも防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ１００を得られる。
【００３３】
なお、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、第１のカラーフィルタ１１０により遮光されることなく、空間光変調装置１０４で画像信号に応じて変調させ、投写させることができる。また、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、第２のカラーフィルタ１１２により遮光されることなく、空間光変調装置１０４で画像信号に応じて変調させ、投写させることができる。従って、プロジェクタ１００は、従来のプロジェクタと同様に、光を空間光変調装置１０４で画像信号に応じて変調させ、投写することができる。
【００３４】
図７（ａ）、（ｂ）を用いて、カラーフィルタと、空間光変調装置１０４と、投写レンズ１０５との配置について説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、プロジェクタ１００を空間光変調装置１０４の側から光軸ＡＸの方向に目視した様子を示している。空間光変調装置１０４は、図７（ａ）、（ｂ）に示すような長方形形状をなしている。また、図７（ａ）、（ｂ）において、直線Ａ１と、直線Ａ２とを、該長方形形状の中心を通り、かつ、該長方形形状の各辺に対して４５度の線としている。空間光変調装置１０４の各可動ミラー素子４００（不図示）は、直線Ａ１に略平行な直線を軸として回転移動する。これにより、各可動ミラー素子４００は、第１の反射位置状態と、第２の反射位置状態と、中間反射位置状態とをとる。また、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとは、直線Ａ２上であって、投写レンズ１０５の鏡筒７５０の近傍に配置されている。
【００３５】
図７（ａ）を参照して、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２との配置例について説明する。上述のように、空間光変調装置１０４の可動ミラー素子４００は、リセット信号ＲＳＴを入力することにより、中間反射位置状態をとる。ここでは、ＤＭＤを例として、可動ミラー素子４００が第１の反射位置状態と、中間反射位置状態と、第２の反射位置状態との３つの位置状態を略離散的にとるように駆動される空間光変調装置１０４を用いる場合について説明する。３つの位置状態を略離散的にとる場合、可動ミラー素子４００が第１の反射位置状態又は第２の反射位置状態から中間反射位置状態となるまでの時間と、可動ミラー素子４００が中間反射位置状態から第１の反射位置状態又は第２の反射位置状態となるまでの時間とは、中間反射位置状態にある時間と比較すると微小である。このとき、可動ミラー素子４００が中間反射位置状態にあるときの反射光を吸収することにより、投写像を形成しない光が投写レンズ１０５の方向へ進行することを防止できる。従って、第１のカラーフィルタ１１０は、図７（ａ）の紙面に略平行な平面において、第１光源部１０１ＲＢと少なくとも同一の領域である略円形状を有する。さらに好ましくは、第１のカラーフィルタ１１０は、第１光源部１０１ＲＢよりも広い領域の略円形状を有することが望ましい。これにより、第１のカラーフィルタ１１０は、確実に第１光源部１０１ＲＢを覆うことにより、Ｇ光を遮光できる。また、第２のカラーフィルタ１１２は、図７（ａ）の紙面に略平行な平面において、第２光源部１０１Ｇと少なくとも同一の領域、又は第２光源部１０１Ｇよりも広い領域の略円形状を有する。なお、上述の説明では第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２とを略円形状としているが、これに限られない。第１のカラーフィルタ１１０の形状については第１光源部１０１ＲＢを配置している平面の形状に応じて、第２のカラーフィルタ１１２の形状については第２光源部１０１Ｇを配置している平面の形状に応じて、それぞれ適宜変更可能である。但し、第１のカラーフィルタ１１０と第２のカラーフィルタ１１２とは、画像信号に応じて変調され、投写レンズ１０５の入射瞳である開口部ＥＮＰを照射するＲ光とＢ光とＧ光とを遮らないような形状とする必要がある。
【００３６】
図７（ｂ）を参照して、カラーフィルタの他の配置例について説明する。ここでは、図７（ｂ）の紙面に略平行な平面上に、空間光変調装置１０４と、投写レンズ１０５と、カラーフィルタとを投影した場合の位置関係によって、カラーフィルタの配置例を説明する。図７（ａ）を用いて説明した構成の空間光変調装置１０４は、３つの位置状態を略離散的にとるように駆動される。図７（ｂ）は、それとは異なる駆動方法であって、可動ミラー素子４００が第１の反射位置と第２の反射位置との間を略等速度で連続的に移動するような空間光変調装置１０４を使用する場合について説明する。可動ミラー素子４００が第１の反射位置と第２の反射位置との間を連続的に移動する場合、可動ミラー素子４００で反射される不要光も、直線Ａ２に沿った方向に移動する。可動ミラー素子４００で反射される不要光は、直線Ａ２に沿った方向に移動する間、プロジェクタ１００の内部で反射され、散乱する場合がある。このため、可動ミラー素子４００が第１の反射位置と第２の反射位置との間を略等速度で連続的に移動する場合、可動ミラー素子４００が第１の反射位置状態をとる時間と第２の反射位置状態をとる時間との間において、可動ミラー素子４００からの光を遮光する必要がある。
【００３７】
従って、第１のカラーフィルタ７１０と第２のカラーフィルタ７１２とは、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００からの光を遮光し得る最大限の領域の形状とする。第１のカラーフィルタ７１０の第１の端部Ｓ１は、投写レンズ１０５の開口部ＥＮＰの外縁部近傍としている。また、第１のカラーフィルタ７１０の第２の端部Ｓ２は、可動ミラー素子４００が第１の反射位置にあるときのＧ光の照射領域ＡＲ１の外縁部近傍としている。また、第１のカラーフィルタ７１０は、直線Ａ１に沿った方向については、図７（ａ）に示す第１のカラーフィルタ１１０と同様、第１光源部１０１ＲＢと少なくとも同一の領域、又は第１光源部１０１ＲＢよりも広い領域の形状とする。従って、第１のカラーフィルタ７１０は、図７（ｂ）に示す長方形形状を有する。
【００３８】
第２のカラーフィルタ７１２の第１の端部Ｓ３は、投写レンズ１０５の開口部ＥＮＰの外縁部近傍としている。また、第２のカラーフィルタ７１２の第２の端部Ｓ４は、可動ミラー素子４００が第２の反射位置にあるときのＲ光及びＢ光の照射領域ＡＲ２の外縁部近傍としている。また、第２のカラーフィルタ７１２は、直線Ａ１に沿った方向については、図７（ａ）に示す第２のカラーフィルタ１１２と同様、第２光源部１０１Ｇと少なくとも同一の領域、又は第２光源部１０１Ｇよりも広い領域の形状とする。従って、第２のカラーフィルタ７１２は、第１のカラーフィルタ７１０と同様、長方形形状を有する。なお、上述の説明では第１のカラーフィルタ７１０と、第２のカラーフィルタ７１２とを長方形形状としているが、これに限られない。例えば、略楕円形状としても良い。但し、第１のカラーフィルタ７１０と第２のカラーフィルタ７１２とは、画像信号に応じて変調され、開口部ＥＮＰを照射するＲ光とＢ光とＧ光とを遮らないような形状とする必要がある。
【００３９】
以上、図７（ａ）、（ｂ）を用いて説明したように、プロジェクタ１００の構成に応じて第１のカラーフィルタ１１０、７１０の形状と第２のカラーフィルタ１１２、７１２の形状とをそれぞれ適宜変更することによって、中間位置状態とその近傍にある可動ミラー素子４００からの光を遮光することができる。なお、本実施形態では、図１を用いて説明したように、第１のカラーフィルタ１１０、７１０は、光の吸収面を、第１光源部１０１ＲＢと空間光変調装置１０４との間の光軸に対して略垂直となるように配置されている。但し、第１のカラーフィルタ１１０、７１０は、中間反射位置にある可動ミラー素子４００からの光が第１光源部１０１ＲＢ、又は、第１光源部１０１ＲＢの近傍に入射することを防止できれば、他の構成でも良い。また、第２のカラーフィルタ１１２、７１２についても、中間反射位置にある可動ミラー素子４００からの光が第２光源部１０１Ｇ、又は、第２光源部１０１Ｇの近傍に入射することを防止できれば、他の構成でも良い。
【００４０】
なお、図７（ａ）、（ｂ）に示す第１のカラーフィルタ１１０、７１０は、それぞれ第１光源部１０１ＲＢに対して単独のものとして配置している。また、第２のカラーフィルタ１１２、７１２は、それぞれ第２光源部１０１Ｇに対して単独のものとして配置している。しかし、カラーフィルタは、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとのそれぞれに単独で配置する構成に限られない。例えば、Ｒ光用ＬＥＤ１０２ＲからのＲ光の光路上には、Ｒ光を透過し、Ｇ光を吸収するカラーフィルタを設ける。また、Ｂ光用ＬＥＤ１０２ＢからのＢ光の光路上には、Ｂ光を透過し、Ｇ光を吸収するカラーフィルタを設ける。このように、第１光源部１０１ＲＢ、第２光源部１０１Ｇにそれぞれ複数のカラーフィルタを設けることとしても良い。
【００４１】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。上記第１実施形態のプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態のプロジェクタ８００は、中間反射位置状態の可動ミラー素子、及び空間光変調装置の非可動部からの光を反射するダイクロイックミラーを有することを特徴とする。
【００４２】
第１のダイクロイックミラー８１０は、第１光源部１０１ＲＢと空間光変調装置１０４との間の光軸上であって、フィールドレンズ１０３と空間光変調装置１０４との間に設けられている。第１のダイクロイックミラー８１０は、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを透過し、かつ、第２の波長領域の光であるＧ光を反射する。第１のダイクロイックミラー８１０がＧ光を反射するため、第２光源部１０１ＧからのＧ光は、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部で第１光源部１０１ＲＢの方向へ反射された後、遮光される。第２光源部１０１ＧからのＧ光を遮光することにより、第１光源部１０１ＲＢのＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒ、Ｂ光用ＬＥＤ１０２Ｂ、及びＲ光用ＬＥＤ１０２Ｒ若しくはＢ光用ＬＥＤ１０２Ｂの近傍に配置されているその他の部材で、Ｇ光が反射されることを防止できる。
【００４３】
第２のダイクロイックミラー８１２は、第２光源部１０１Ｇと空間光変調装置１０４との間の光軸上であって、フィールドレンズ１０３と空間光変調装置１０４との間に設けられている。第２のダイクロイックミラー８１２は、第２の波長領域の光であるＧ光を透過し、かつ、第１の波長領域の光であるＲ光とＢ光とを反射する。第２のダイクロイックミラー８１２がＲ光とＢ光とを反射するため、第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とは、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部で第２光源部１０１Ｇの方向へ反射された後、遮光される。第１光源部１０１ＲＢからのＲ光とＢ光とを遮光することにより、第２光源部１０１ＧのＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇ、及びＧ光用ＬＥＤ１０２Ｇの近傍に配置されているその他の部材で、Ｒ光とＢ光とが反射されることを防止できる。
【００４４】
このようにして、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からの光が、散乱により投写レンズ１０５の方向へ進行することを防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ８００を得られるという効果を奏する。また、第１のダイクロイックミラー８１０と第２のダイクロイックミラー８１２を設けることにより、上記のプロジェクタ１００と同様、空間光変調装置１０４の非変調領域からの散乱光が投写レンズ１０５の方向へ進行することも防止できる。また、上記のプロジェクタ１００と同様、Ｒ光点灯時間と、Ｇ光点灯時間と、Ｂ光点灯時間との間の切換え時間に、中間反射位置状態の可動ミラー素子４００、及び空間光変調装置１０４の非可動部からＲ光、Ｇ光、又はＢ光が投写レンズ１０５の方向へ進行することも防止できる。この結果、投写像の形成に寄与しない光がスクリーン１０６へ投写されることを低減し、高コントラストで色バランスが良好な投写像のプロジェクタ８００を得られる。また、上述のプロジェクタ１００の第１のカラーフィルタ１１０、７１０、第２のカラーフィルタ１１２、７１２と同様、第１のダイクロイックミラー８１０の形状と、第２のダイクロイックミラー８１２の形状とは、プロジェクタ８００の構成に応じて、それぞれ適宜変更することができる。これにより、中間位置状態にある可動ミラー素子４００からの光を遮光することができる。
【００４５】
第１のダイクロイックミラー８１０で反射されたＧ光と、第２のダイクロイックミラー８１２で反射されたＲ光とＢ光とは、プロジェクタ８００の内部で散乱する。このようにしてプロジェクタ８００の内部に散乱した光も、投写レンズ１０５の方向に進行する場合がある。従って、プロジェクタ８００は、第１のダイクロイックミラー８１０で反射されたＧ光を吸収する第１の吸収体８２０と、第２のダイクロイックミラー８１２で反射されたＲ光とＢ光とを吸収する第２の吸収体８２２とを有することが望ましい。これにより、さらに、投写像の形成に寄与しない光が投写レンズ１０５からスクリーン１０６へ投写されることを防止することができるという効果を奏する。
【００４６】
第１の吸収体８２０は、第１のダイクロイックミラー８１０で反射されたＧ光の光路上に設ける。また、第２の吸収体８２２は、第２のダイクロイックミラー８１２で反射されたＲ光とＢ光との光路上に設ける。このため、第１の吸収体８２０と、第２の吸収体８２２とは、空間光変調装置１０４と略同一平面上に設けることができる。また、第１の吸収体８２０と第２の吸収体８２２とは、熱源となる第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとに対して所定の空間的間隔で配置できる。これにより、第１の吸収体８２０と第２の吸収体８２２とが光を吸収することにより発熱した場合であっても、熱源の集中を低減することができる。また、第１光源部１０１ＲＢと第２光源部１０１Ｇとから伝播する熱によって、第１の吸収体８２０と第２の吸収体８２２とが劣化することも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】 各色用ＬＥＤの点灯時間と点灯タイミングとについて説明する図。
【図３】 サブフレームパルス信号のタイミングの例を示す図。
【図４】 可動ミラー素子の駆動について説明する図。
【図５】 プロジェクタの投写タイミングの例を示す図。
【図６】 中間反射位置の可動ミラー素子からの光について説明する図。
【図７】 カラーフィルタの配置例を示す図。
【図８】 第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
１００，８００ プロジェクタ、１０１ＲＢ 第１光源部、１０１Ｇ 第２光源部、１０２Ｒ Ｒ光用ＬＥＤ、１０２Ｇ Ｇ光用ＬＥＤ、１０２Ｂ Ｂ光用ＬＥＤ、１０３ フィールドレンズ、１０４ 空間光変調装置、１０５ 投写レンズ、１０６ スクリーン、１１０，７１０ 第１のカラーフィルタ、１１２，７１２ 第２のカラーフィルタ、４００ 可動ミラー素子、４２０ 基板、４２２ 所定面、７５０ 鏡筒、８１０ 第１のダイクロイックミラー、８１２ 第２のダイクロイックミラー、８２０ 第１の吸収体、８２２ 第２の吸収体、ＡＸ 光軸、ＥＳＰ 入射瞳（開口部）、Ｒ１〜Ｒ８ Ｒ光用サブフレームパルス信号、Ｇ１〜Ｇ８ Ｇ光用サブフレームパルス信号、Ｂ１〜Ｂ８ Ｂ光用サブフレームパルス信号、ＳＲ Ｒ光用サブフレームパルス組合せ信号、ＳＧ Ｇ光用サブフレームパルス組合せ信号、ＳＢ Ｂ光用サブフレームパルス組合せ信号、ＲＳＴ リセット信号、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ Ｒ光、Ｔ 時間、Ａ１，Ａ２ 直線、ＡＲ１，ＡＲ２ 照射領域、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 端部
Claims (4)
- 第１の波長領域の光を供給する第１光源部と、
前記第１の波長領域とは異なる第２の波長領域の光を供給する第２光源部と、
前記第１光源部及び前記第２光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置で変調された光を投写する投写レンズとを有し、
前記第１光源部と前記第２光源部とは、前記投写レンズに関して略対称な位置に設けられ、
前記空間光変調装置は、所定面に配列されており、第１の反射位置と、第２の反射位置とを選択的に移動する複数の可動ミラー素子と、前記可動ミラー素子の周辺部の非可動部とを有するティルトミラーデバイスであって、
前記可動ミラー素子は、前記第１の反射位置にある状態を解除して再び前記第１の反射位置又は前記第２の反射位置に移動するまでの間、及び、前記第２の反射位置にある状態を解除して前記第１の反射位置又は再び前記第２の反射位置に移動するまでの間に、前記所定面に対して略平行となるような中間反射位置にある状態をとり、
前記可動ミラー素子が前記第１の反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記投写レンズの方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記投写レンズの方向とは異なる方向に反射され、
前記可動ミラー素子が前記第２の反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記投写レンズの方向とは異なる方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記投写レンズの方向に反射され、
前記可動ミラー素子が前記中間反射位置にあるとき、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は前記第２光源部の方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は前記第１光源部の方向に反射され、
さらに、前記第１光源部からの前記第１の波長領域の光は、前記空間光変調装置の非可動部により前記第２光源部の方向に反射され、かつ、前記第２光源部からの前記第２の波長領域の光は、前記非可動部により前記第１光源部の方向に反射され、
前記第１光源部と前記空間光変調装置との間の光軸上に、前記第１の波長領域の光を透過し、かつ、前記中間反射位置にあるときの前記可動ミラー素子及び前記空間光変調装置の非可動部から前記第１光源部の方向へ反射する前記第２の波長領域の光を遮光する第１部材と、
前記第２光源部と前記空間光変調装置との間の光軸上に、前記第２の波長領域の光を透過し、かつ、前記中間反射位置にあるときの前記可動ミラー素子及び前記空間光変調装置の非可動部から前記第２光源部の方向へ反射する第１の波長領域の光を遮光する第２部材とを有し、
前記第１光源部と前記第２光源部は、それぞれ固体発光素子を有し、
前記第１光源部と前記第２光源部は、いずれか一方が点灯しているときには他方は消灯していることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記第１部材は、前記第２の波長領域の光を吸収するカラーフィルタであって、
前記第２部材は、前記第１の波長領域の光を吸収するカラーフィルタであることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。 - 前記第１部材は、前記第２の波長領域の光を反射するダイクロイックミラーであって、
前記第２部材は、前記第１の波長領域の光を反射するダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。 - 前記ダイクロイックミラーで反射された前記第２の波長領域の光を吸収する第１の吸収体と、
前記ダイクロイックミラーで反射された前記第１の波長領域の光を吸収する第２の吸収体とを有することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
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