JPH1184271A - 映像表示装置 - Google Patents
映像表示装置Info
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- JPH1184271A JPH1184271A JP23595397A JP23595397A JPH1184271A JP H1184271 A JPH1184271 A JP H1184271A JP 23595397 A JP23595397 A JP 23595397A JP 23595397 A JP23595397 A JP 23595397A JP H1184271 A JPH1184271 A JP H1184271A
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- JP
- Japan
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- light
- spatial light
- display device
- modulator
- micromirror
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザー光を光源とし、光の回折現象による
投射光強度の低下を防ぎ、高効率で高画質な映像表示装
置を提供する。 【解決手段】 マイクロミラー２０１の表面に窪みのな
い一様に平坦なディジタルマイクロミラーデバイス（Ｄ
ＭＤ）２００、または窪みの幅と深さに制限を持たせた
ＤＭＤ２００を形成する。このＤＭＤ２００を空間光変
調素子として用い、レーザー光を光源として映像表示装
置を構成する。マイクロミラー２０１の表面を平坦に形
成し、または窪みの幅と深さに制限を持たせることで光
の回折現象による投射光強度の低下を防ぐことが可能と
なる。
投射光強度の低下を防ぎ、高効率で高画質な映像表示装
置を提供する。 【解決手段】 マイクロミラー２０１の表面に窪みのな
い一様に平坦なディジタルマイクロミラーデバイス（Ｄ
ＭＤ）２００、または窪みの幅と深さに制限を持たせた
ＤＭＤ２００を形成する。このＤＭＤ２００を空間光変
調素子として用い、レーザー光を光源として映像表示装
置を構成する。マイクロミラー２０１の表面を平坦に形
成し、または窪みの幅と深さに制限を持たせることで光
の回折現象による投射光強度の低下を防ぐことが可能と
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザー光等のコヒ
ーレント光を光源にし、空間光変調素子を用いた映像表
示装置に関する。
ーレント光を光源にし、空間光変調素子を用いた映像表
示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術について図５および図６に基
づいて説明する。図５は映像表示装置の空間光変調器と
して用いられる場合のディジタルマイクロミラーデバイ
ス（以下、「ＤＭＤ」と記す）の動作図であり、図６は
従来より用いられているＤＭＤのピクセルアレイの平面
図とマイクロミラーの斜視図である。
づいて説明する。図５は映像表示装置の空間光変調器と
して用いられる場合のディジタルマイクロミラーデバイ
ス（以下、「ＤＭＤ」と記す）の動作図であり、図６は
従来より用いられているＤＭＤのピクセルアレイの平面
図とマイクロミラーの斜視図である。
【０００３】ＤＭＤは、種々の装置に用いられている
が、最も一般的には映像表示装置の空間光変調器として
用いられている。図５のＤＭＤにおいて、５０１はオン
状態のマイクロミラー、５０２はオフ状態のマイクロミ
ラー、５０３は入射光、５０４は投射レンズ、５０５は
有効反射光（投射光）、５０６は無効反射光、５０７は
投射像である。
が、最も一般的には映像表示装置の空間光変調器として
用いられている。図５のＤＭＤにおいて、５０１はオン
状態のマイクロミラー、５０２はオフ状態のマイクロミ
ラー、５０３は入射光、５０４は投射レンズ、５０５は
有効反射光（投射光）、５０６は無効反射光、５０７は
投射像である。
【０００４】ＤＭＤは電気的にアドレス指定可能、且つ
偏向可能な複数のマイクロミラーアレイにより構成され
ている。電気的にアドレス指定というのは、可能各マイ
クロミラー５０１が、画像データの画素の配列に応じた
フレームメモリの各メモリセルに対応して配置されるか
らである。各マイクロミラー５０１はオン状態とオフ状
態との方向に傾き、ミラー面に入射する入射光５０３を
変調することにより偏向可能となっている。オン状態の
マイクロミラー５０１で反射された有効反射光５０５は
投射レンズ５０４によりスクリーン上に投射像５０７と
して明るく投影される。オフ状態のマイクロミラー５０
２で反射された無効光５０６は投射レンズ５０４に入る
ことがないので、スクリーン上では黒となる。
偏向可能な複数のマイクロミラーアレイにより構成され
ている。電気的にアドレス指定というのは、可能各マイ
クロミラー５０１が、画像データの画素の配列に応じた
フレームメモリの各メモリセルに対応して配置されるか
らである。各マイクロミラー５０１はオン状態とオフ状
態との方向に傾き、ミラー面に入射する入射光５０３を
変調することにより偏向可能となっている。オン状態の
マイクロミラー５０１で反射された有効反射光５０５は
投射レンズ５０４によりスクリーン上に投射像５０７と
して明るく投影される。オフ状態のマイクロミラー５０
２で反射された無効光５０６は投射レンズ５０４に入る
ことがないので、スクリーン上では黒となる。
【０００５】現在、映像表示装置に使われているＤＭＤ
は、所謂「隠れヒンジねじりビーム構造」のものであ
る。隠れヒンジねじりビーム構造のＤＭＤについては、
特開平５−１９６８８０号公報に技術開示されている。
開示された隠れヒンジねじりビーム構造のＤＭＤの基本
アレイを図６（ａ）に、１つのマイクロミラー５０１の
斜視図を図６（ｂ）に示す。図６において、符号６００
はＤＭＤアレイ、符号６０１はマイクロミラー、符号６
０２はマイクロミラー６０１の上面中心部にある窪み
（以下、「ディップ」と記す）である。
は、所謂「隠れヒンジねじりビーム構造」のものであ
る。隠れヒンジねじりビーム構造のＤＭＤについては、
特開平５−１９６８８０号公報に技術開示されている。
開示された隠れヒンジねじりビーム構造のＤＭＤの基本
アレイを図６（ａ）に、１つのマイクロミラー５０１の
斜視図を図６（ｂ）に示す。図６において、符号６００
はＤＭＤアレイ、符号６０１はマイクロミラー、符号６
０２はマイクロミラー６０１の上面中心部にある窪み
（以下、「ディップ」と記す）である。
【０００６】また、空間光変調素子としてＤＭＤアレイ
６００を用いた従来の投影型映像表示装置では光源にメ
タルハライドランプ、キセノンランプ等に代表される白
色光源が使われているが、近年光源にレーザーを用いた
投影型映像表示装置が提案されている（米国特許出願番
号 第５５１７２６３号参照）。
６００を用いた従来の投影型映像表示装置では光源にメ
タルハライドランプ、キセノンランプ等に代表される白
色光源が使われているが、近年光源にレーザーを用いた
投影型映像表示装置が提案されている（米国特許出願番
号 第５５１７２６３号参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、白色光
に比べて干渉性の高いレーザー光を光源として用いた場
合、従来の映像表示装置に用いられている隠れヒンジね
じりビーム構造のＤＭＤアレイ６００では、マイクロミ
ラー６０１の製造上生じる上面中心部のディップ６０２
により回折の影響がより顕著になる。その結果、白色光
源を使用していたときには影響の少なかった、光の回折
現象により投射光強度が低下するという問題があった。
に比べて干渉性の高いレーザー光を光源として用いた場
合、従来の映像表示装置に用いられている隠れヒンジね
じりビーム構造のＤＭＤアレイ６００では、マイクロミ
ラー６０１の製造上生じる上面中心部のディップ６０２
により回折の影響がより顕著になる。その結果、白色光
源を使用していたときには影響の少なかった、光の回折
現象により投射光強度が低下するという問題があった。
【０００８】本発明の目的は、レーザー光を光源とし、
光の回折現象による投射光強度の低下を防ぎ、高効率で
高画質な映像表示装置を提供することである。
光の回折現象による投射光強度の低下を防ぎ、高効率で
高画質な映像表示装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザー光を
発生する光源と、画像信号に従い入射光を変調する反射
型空間光変調素子と、前記光源から出射されたレーザー
光を前記反射型空間光変調素子に適した大きさに拡大し
照射するレンズ系とを具備し、前記反射型空間光変調素
子から得られる画像光を表示する映像表示装置である。
発生する光源と、画像信号に従い入射光を変調する反射
型空間光変調素子と、前記光源から出射されたレーザー
光を前記反射型空間光変調素子に適した大きさに拡大し
照射するレンズ系とを具備し、前記反射型空間光変調素
子から得られる画像光を表示する映像表示装置である。
【００１０】請求項１の発明は、前記反射型空間光変調
素子の反射面が窪みがなく平坦であることを特徴とす
る。
素子の反射面が窪みがなく平坦であることを特徴とす
る。
【００１１】請求項２の発明は、前記反射型空間光変調
素子の反射面に生じる窪みの深さｄを、 ｄ＝（１／２）λ×ｎ［λ：入射光波長、ｎ：正の整
数］ とすることを特徴とする。
素子の反射面に生じる窪みの深さｄを、 ｄ＝（１／２）λ×ｎ［λ：入射光波長、ｎ：正の整
数］ とすることを特徴とする。
【００１２】請求項３の発明は、前記反射型空間光変調
素子の反射面に生じる窪みの幅ｗを、 ０＜ｗ≦４．１λ［λ：入射光波長］ とすることを特徴とする。
素子の反射面に生じる窪みの幅ｗを、 ０＜ｗ≦４．１λ［λ：入射光波長］ とすることを特徴とする。
【００１３】請求項４の発明は、請求項１、２又は３記
載の映像表示装置であって、前記光源は、赤色、緑色、
青色のレーザー光を発生する３種類の光源からなり、前
記反射型空間光変調素子とレンズ系は、前記光源に対し
てそれぞれ配置され、各反射型空間光変調素子から得ら
れる画像光を合成する合成光学系を備えたことを特徴と
する。
載の映像表示装置であって、前記光源は、赤色、緑色、
青色のレーザー光を発生する３種類の光源からなり、前
記反射型空間光変調素子とレンズ系は、前記光源に対し
てそれぞれ配置され、各反射型空間光変調素子から得ら
れる画像光を合成する合成光学系を備えたことを特徴と
する。
【００１４】請求項１及び２の発明において、反射型空
間光変調素子の反射面が平坦、あるいは窪みの深さｄが
（１／２）λ×ｎの場合に反射型空間光変調素子の反射
面からの回折光効率が最大値をとるので、最も効率のよ
い映像表示が得られる。
間光変調素子の反射面が平坦、あるいは窪みの深さｄが
（１／２）λ×ｎの場合に反射型空間光変調素子の反射
面からの回折光効率が最大値をとるので、最も効率のよ
い映像表示が得られる。
【００１５】請求項３の発明において、反射型空間光変
調素子の反射面の窪みの幅ｗが０＜ｗ≦４．１λの場合
に、反射型空間光変調素子の反射面からの回折光効率が
０．９以上となるので、効率のよい映像表示が得られ
る。
調素子の反射面の窪みの幅ｗが０＜ｗ≦４．１λの場合
に、反射型空間光変調素子の反射面からの回折光効率が
０．９以上となるので、効率のよい映像表示が得られ
る。
【００１６】請求項４の発明において、赤色、緑色、青
色のレーザー光を発生し、請求項１、２又は３記載の反
射型空間光変調素子から得られる画像光を合成するの
で、効率のよいカラー映像表示が得られる。
色のレーザー光を発生し、請求項１、２又は３記載の反
射型空間光変調素子から得られる画像光を合成するの
で、効率のよいカラー映像表示が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
ないし図４に基づいて説明する。図１は本発明に係わる
ＤＭＤを用いた投射型の映像表示装置の光学系を示す図
であり、図２は本発明に係わるＤＭＤピクセルアレイの
平面図とマイクロミラーの斜視図である。また、図３は
マイクロミラーのディップ深さを変化させたときの０次
回折光（反射光）効率を示すグラフであり、図４はマイ
クロミラーのディップ幅を変化させたときの０次回折光
（反射光）効率を示すグラフである。
ないし図４に基づいて説明する。図１は本発明に係わる
ＤＭＤを用いた投射型の映像表示装置の光学系を示す図
であり、図２は本発明に係わるＤＭＤピクセルアレイの
平面図とマイクロミラーの斜視図である。また、図３は
マイクロミラーのディップ深さを変化させたときの０次
回折光（反射光）効率を示すグラフであり、図４はマイ
クロミラーのディップ幅を変化させたときの０次回折光
（反射光）効率を示すグラフである。
【００１８】図１に示すように、投射型の映像表示装置
は、照射光学系１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃと、ＤＭ
Ｄ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃと、赤のレーザ光に
緑、青用のレ−ザ−光を合成する色相合成系１３０と、
投射レンズ系１３４からなる。照射光学系１０１Ａ，１
０１Ｂ，１０１Ｃは、赤色、緑色、青色のレーザー光源
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃとレンズ系１０３Ａ，１
０３Ｂ，１０３Ｃからなる。色相合成系１３０は、緑、
青用のダイクロイックミラー１３１Ｂ、１３１Ｃからな
る。この映像表示装置の外部に、画像が投射されるスク
リーン１３５が設置されている。
は、照射光学系１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃと、ＤＭ
Ｄ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃと、赤のレーザ光に
緑、青用のレ−ザ−光を合成する色相合成系１３０と、
投射レンズ系１３４からなる。照射光学系１０１Ａ，１
０１Ｂ，１０１Ｃは、赤色、緑色、青色のレーザー光源
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃとレンズ系１０３Ａ，１
０３Ｂ，１０３Ｃからなる。色相合成系１３０は、緑、
青用のダイクロイックミラー１３１Ｂ、１３１Ｃからな
る。この映像表示装置の外部に、画像が投射されるスク
リーン１３５が設置されている。
【００１９】赤色、緑色、青色の各レーザー光源１０２
Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃからレーザー光１０４Ａ〜１０
４Ｃが出射され、レーザー光１０４Ａ〜１０４Ｃはそれ
ぞれレンズ系１０３Ａ〜１０３ＣでＤＭＤ１０５Ａ〜１
０５Ｃに適した大きさに拡大され、ＤＭＤ１０５Ａ〜１
０５Ｃに照射される。
Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃからレーザー光１０４Ａ〜１０
４Ｃが出射され、レーザー光１０４Ａ〜１０４Ｃはそれ
ぞれレンズ系１０３Ａ〜１０３ＣでＤＭＤ１０５Ａ〜１
０５Ｃに適した大きさに拡大され、ＤＭＤ１０５Ａ〜１
０５Ｃに照射される。
【００２０】ここでＤＭＤ１０５Ａ〜１０５Ｃは電気的
にアドレス指定が可能で、且つ偏向が可能な複数のマイ
クロミラーのアレイにより構成されている。各マイクロ
ミラーは選択的に一つの方向（オン状態）と他の方向
（オフ状態）とに傾き、これによりＤＭＤの表面に入射
する光を変調している。尚、本実施形態では、マイクロ
ミラーの１辺を１７μｍの正方形で形成しているが、長
方形あるいは六角形等、他の大きさ、形状であってもよ
い。
にアドレス指定が可能で、且つ偏向が可能な複数のマイ
クロミラーのアレイにより構成されている。各マイクロ
ミラーは選択的に一つの方向（オン状態）と他の方向
（オフ状態）とに傾き、これによりＤＭＤの表面に入射
する光を変調している。尚、本実施形態では、マイクロ
ミラーの１辺を１７μｍの正方形で形成しているが、長
方形あるいは六角形等、他の大きさ、形状であってもよ
い。
【００２１】各レーザー光１０４Ａ〜１０４Ｃは、画像
信号に応じてＤＭＤ１０５Ａ〜１０５Ｃによって変調さ
れる。ＤＭＤ１０５Ａからのレーザー光に、ダイクロイ
ックミラー１３１Ｂによって、ＤＭＤ１０５Ｂからのレ
ーザー光を合成する。さらに、ダイクロイックミラー１
３１Ｃによって、ＤＭＤ１０５Ｃからのレーザー光を合
成する。こうして、赤、緑、青の各レーザー光が色相合
成系１３０で合成される。尚、本実施形態では色相合成
系１３０にダイクロイックミラー１３１Ｂ，１３１Ｃを
使用しているが、これに替わってクロスダイクロイック
プリズムを使用してもよい。このようにして得られた合
成光１３３は投射レンズ系１３４により拡大されスクリ
ーン１３５上に投影される。
信号に応じてＤＭＤ１０５Ａ〜１０５Ｃによって変調さ
れる。ＤＭＤ１０５Ａからのレーザー光に、ダイクロイ
ックミラー１３１Ｂによって、ＤＭＤ１０５Ｂからのレ
ーザー光を合成する。さらに、ダイクロイックミラー１
３１Ｃによって、ＤＭＤ１０５Ｃからのレーザー光を合
成する。こうして、赤、緑、青の各レーザー光が色相合
成系１３０で合成される。尚、本実施形態では色相合成
系１３０にダイクロイックミラー１３１Ｂ，１３１Ｃを
使用しているが、これに替わってクロスダイクロイック
プリズムを使用してもよい。このようにして得られた合
成光１３３は投射レンズ系１３４により拡大されスクリ
ーン１３５上に投影される。
【００２２】本実施形態では、従来より映像表示装置で
主に使われている隠れヒンジねじりビーム構造のＤＭＤ
において、図２に示すようにマイクロミラー２０１上面
中心部にディップのない構造となっている。このマイク
ロミラー２０１を用いることで、回折による投影強度の
低下を防ぎ、高効率な映像表示装置が得られる。
主に使われている隠れヒンジねじりビーム構造のＤＭＤ
において、図２に示すようにマイクロミラー２０１上面
中心部にディップのない構造となっている。このマイク
ロミラー２０１を用いることで、回折による投影強度の
低下を防ぎ、高効率な映像表示装置が得られる。
【００２３】上記のような効果があることを証明するた
め、まず、単純なモデルとして上面中心部にディップが
ある構造のマイクロミラーにレーザー光を垂直に入射さ
せた場合のフランフォーファ回折の影響をシュミレーシ
ョンにより求める。このシュミレーション結果を図３
（ａ）〜（ｃ）に示す。
め、まず、単純なモデルとして上面中心部にディップが
ある構造のマイクロミラーにレーザー光を垂直に入射さ
せた場合のフランフォーファ回折の影響をシュミレーシ
ョンにより求める。このシュミレーション結果を図３
（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００２４】映像表示装置の投射光として用いられるの
は、マイクロミラーからの０次の回折光（反射光）であ
り、０次の回折光（反射光）の効率から投射光における
回折の影響を調べることができる。尚、ここでは「０次
の回折光（反射光）強度／入射強度」を０次の回折光
（反射光）効率とする。
は、マイクロミラーからの０次の回折光（反射光）であ
り、０次の回折光（反射光）の効率から投射光における
回折の影響を調べることができる。尚、ここでは「０次
の回折光（反射光）強度／入射強度」を０次の回折光
（反射光）効率とする。
【００２５】図３（ａ）〜（ｃ）に示すようにディップ
の幅を２μｍ、３μｍ、４μｍとした場合に、マイクロ
ミラーディップ深さを変化させたときの０次の回折光
（反射光）効率を示す。マイクロミラー上面中心部のデ
ィップの幅を一定にした場合、０次の回折光（反射光）
効率は、ディップの深さをｄ、入射光波長をλとする
と、 ｄ＝（１／２）λ×ｎ ［ｎ：０、１、２、・・・］ 倍のとき最大値で１となる。従って、マイクロミラー上
面中心部にディップがない場合、及び上記式を満たす場
合、マイクロミラーからの０次の回折光（反射光）の効
率は低減されることはない。即ち、反射光は弱められる
ことなく投影系に入射される。
の幅を２μｍ、３μｍ、４μｍとした場合に、マイクロ
ミラーディップ深さを変化させたときの０次の回折光
（反射光）効率を示す。マイクロミラー上面中心部のデ
ィップの幅を一定にした場合、０次の回折光（反射光）
効率は、ディップの深さをｄ、入射光波長をλとする
と、 ｄ＝（１／２）λ×ｎ ［ｎ：０、１、２、・・・］ 倍のとき最大値で１となる。従って、マイクロミラー上
面中心部にディップがない場合、及び上記式を満たす場
合、マイクロミラーからの０次の回折光（反射光）の効
率は低減されることはない。即ち、反射光は弱められる
ことなく投影系に入射される。
【００２６】また、 ｄ＝（１／４）λ×（２ｎ＋１） 〔ｎ：０、１、２、
・・・〕 倍のとき、マイクロミラーからの０次の回折光（反射
光）の効率は、最小値をとる。上記ディップの深さによ
り０次の回折光（反射光）効率が最小になる条件の下で
は、ディップの幅が２μｍの場合、図３（ａ）に示すよ
うに０次の回折光（反射光）効率は０．９４となる。ま
た、ディップの幅が３μｍの場合、図３（ｂ）に示すよ
うに０次の回折光（反射光）効率は０．８６となる。さ
らにディップの幅が４μｍの場合、図３（ｃ）に示すよ
うに０次の回折光（反射光）効率は０．７７となる。
・・・〕 倍のとき、マイクロミラーからの０次の回折光（反射
光）の効率は、最小値をとる。上記ディップの深さによ
り０次の回折光（反射光）効率が最小になる条件の下で
は、ディップの幅が２μｍの場合、図３（ａ）に示すよ
うに０次の回折光（反射光）効率は０．９４となる。ま
た、ディップの幅が３μｍの場合、図３（ｂ）に示すよ
うに０次の回折光（反射光）効率は０．８６となる。さ
らにディップの幅が４μｍの場合、図３（ｃ）に示すよ
うに０次の回折光（反射光）効率は０．７７となる。
【００２７】図４にディップの深さにより０次の回折光
（反射光）強度が最小になる条件下（ディップ深さを１
／４波長に固定）でディップ幅を変化させたときの０次
の回折光（反射光）効率を示す。上記ディップの深さに
より、０次の回折光（反射光）強度が最小になる条件
下、すなわち、 ｄ＝（１／４）λ×（２ｎ＋１） 〔ｎ：０、１、２、
・・・〕 において、０次の回折光（反射光）の効率を０．９以上
とするためには使用するレーザーの波長をλ、ディップ
の幅をｗとすると、図４から、 ０≦ｗ≦４．１λ に抑える必要がある。０次の回折光（反射光）強度が最
小値をとるときでも、その０次の回折光（反射光）の効
率が０．９以上であるので、上記範囲にディップの幅が
入っていれば、常に０次の回折光（反射光）の効率は
０．９以上となる。なお、ｗ＝０は、マイクロミラー上
面中心部にディップがない場合であり、当然にマイクロ
ミラーからの０次の回折光（反射光）の効率は１となっ
て、低減されることはない。即ち、反射光は弱められる
ことなく投影系に入射される。
（反射光）強度が最小になる条件下（ディップ深さを１
／４波長に固定）でディップ幅を変化させたときの０次
の回折光（反射光）効率を示す。上記ディップの深さに
より、０次の回折光（反射光）強度が最小になる条件
下、すなわち、 ｄ＝（１／４）λ×（２ｎ＋１） 〔ｎ：０、１、２、
・・・〕 において、０次の回折光（反射光）の効率を０．９以上
とするためには使用するレーザーの波長をλ、ディップ
の幅をｗとすると、図４から、 ０≦ｗ≦４．１λ に抑える必要がある。０次の回折光（反射光）強度が最
小値をとるときでも、その０次の回折光（反射光）の効
率が０．９以上であるので、上記範囲にディップの幅が
入っていれば、常に０次の回折光（反射光）の効率は
０．９以上となる。なお、ｗ＝０は、マイクロミラー上
面中心部にディップがない場合であり、当然にマイクロ
ミラーからの０次の回折光（反射光）の効率は１となっ
て、低減されることはない。即ち、反射光は弱められる
ことなく投影系に入射される。
【００２８】例えば赤色レーザーの波長を０．６３μｍ
とした場合、 ０≦ディップの幅≦４．１×０．６３＝２．６μｍ 例えば緑色レーザーの波長を０．５４μｍとした場合、 ０≦ディップの幅≦４．１×０．５４＝２．２μｍ 例えば青色レーザーの波長を０．４７μｍとした場合、 ０≦ディップの幅≦４．１×０．４７＝１．９μｍ に抑える必要がある。
とした場合、 ０≦ディップの幅≦４．１×０．６３＝２．６μｍ 例えば緑色レーザーの波長を０．５４μｍとした場合、 ０≦ディップの幅≦４．１×０．５４＝２．２μｍ 例えば青色レーザーの波長を０．４７μｍとした場合、 ０≦ディップの幅≦４．１×０．４７＝１．９μｍ に抑える必要がある。
【００２９】上述の実施例においては、ＤＭＤに関して
説明したが、レーザー光源を用いた反射型の空間光変調
素子（例えば、反射型液晶表示パネル等）で同様な反射
構造を持つものに用いてよいことは当然である。
説明したが、レーザー光源を用いた反射型の空間光変調
素子（例えば、反射型液晶表示パネル等）で同様な反射
構造を持つものに用いてよいことは当然である。
【００３０】
【発明の効果】請求項１及び２の発明によれば、反射型
空間光変調素子の反射面が平坦、あるいは窪みの深さｄ
が（１／２）λ×ｎであると、光の回折現象による投影
強度の低下が最小である。従って、高効率で高画質な映
像表示が可能となる。
空間光変調素子の反射面が平坦、あるいは窪みの深さｄ
が（１／２）λ×ｎであると、光の回折現象による投影
強度の低下が最小である。従って、高効率で高画質な映
像表示が可能となる。
【００３１】請求項３の発明によれば、反射型空間光変
調素子の反射面に生じる窪みの幅ｗを、０＜ｗ≦４．１
λとしたので、光の回折現象による投影強度の低下が生
じるにしても、所定の限度以下に押さえることができる
ので、所望の高画質な映像表示が可能となる。
調素子の反射面に生じる窪みの幅ｗを、０＜ｗ≦４．１
λとしたので、光の回折現象による投影強度の低下が生
じるにしても、所定の限度以下に押さえることができる
ので、所望の高画質な映像表示が可能となる。
【００３２】請求項４の発明によれば、赤色、緑色、青
色のレーザー光を発生する３種類の光源からなり、請求
項１、２又は３記載の反射型空間光変調素子とレンズ系
が、前記光源に対してそれぞれ配置され、各反射型空間
光変調素子から得られる画像光を合成するので、高効率
で高画質なカラー画像が得られる。
色のレーザー光を発生する３種類の光源からなり、請求
項１、２又は３記載の反射型空間光変調素子とレンズ系
が、前記光源に対してそれぞれ配置され、各反射型空間
光変調素子から得られる画像光を合成するので、高効率
で高画質なカラー画像が得られる。
【図１】本発明に係わるＤＭＤを用いた投射型の映像表
示装置の光学系を示す図である。
示装置の光学系を示す図である。
【図２】本発明に係わるＤＭＤのピクセルアレイの平面
図とマイクロミラーの斜視図である。
図とマイクロミラーの斜視図である。
【図３】マイクロミラーのディップ深さを変化させたと
きの０次回折光（反射光）効率を示すグラフである。
きの０次回折光（反射光）効率を示すグラフである。
【図４】マイクロミラーのディップ幅を変化させたとき
の０次回折光（反射光）効率を示すグラフである。
の０次回折光（反射光）効率を示すグラフである。
【図５】従来の映像表示装置の空間光変調器として用い
られる場合のＤＭＤの動作図である。
られる場合のＤＭＤの動作図である。
【図６】従来のＤＭＤのピクセルアレイの平面図とマイ
クロミラーの斜視図である。
クロミラーの斜視図である。
１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ 照射光学系 １０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ レーザー光源 １０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ レンズ系 １０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ レーザー光 １０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ ＤＭＤ １３０ 色合成系 １３１Ｂ，１３１Ｃ ダイクロイックミラー １３３ 色相合成光 １３４ 投射レンズ系 １３５ スクリーン ２００ ＤＭＤアレイ ２０１ マイクロミラー
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザー光を発生する光源と、 画像信号に従い入射光を変調する反射型空間光変調素子
と、 前記光源から出射されたレーザー光を前記反射型空間光
変調素子に適した大きさに拡大し照射するレンズ系と、
を具備し、前記反射型空間光変調素子から得られる画像
光を表示する映像表示装置において、 前記反射型空間光変調素子の反射面が窪みがなく平坦で
あることを特徴とする映像表示装置。 - 【請求項２】 レーザー光を発生する光源と、 画像信号に従い入射光を変調する反射型空間光変調素子
と、 前記光源から出射されたレーザー光を前記反射型空間光
変調素子に適した大きさに拡大し照射するレンズ系と、
を具備し、前記反射型空間光変調素子から得られる画像
光を表示する映像表示装置において、 前記反射型空間光変調素子の反射面に生じる窪みの深さ
ｄを、 ｄ＝（１／２）λ×ｎ［λ：入射光波長、ｎ：正の整
数］ とすることを特徴とする映像表示装置。 - 【請求項３】 更にレーザー光を発生する光源と、 画像信号に従い入射光を変調する反射型空間光変調素子
と、 前記光源から出射されたレーザー光を前記反射型空間光
変調素子に適した大きさに拡大し照射するレンズ系と、
を具備し、前記反射型空間光変調素子から得られる画像
光を表示する映像表示装置において、 前記反射型空間光変調素子の反射面に生じる窪みの幅ｗ
を、 ０＜ｗ≦４．１λ［λ：入射光波長］ としたことを特徴とする映像表示装置。 - 【請求項４】 前記光源は、赤色、緑色、青色のレーザ
ー光を発生する３種類の光源からなり、前記反射型空間
光変調素子とレンズ系は、前記光源に対してそれぞれ配
置され、各反射型空間光変調素子から得られる画像光を
合成する合成光学系を備えたことを特徴とする請求項
１、２又は３記載の映像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23595397A JP3415403B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23595397A JP3415403B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 映像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184271A true JPH1184271A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3415403B2 JP3415403B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=16993665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23595397A Expired - Fee Related JP3415403B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 映像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3415403B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506296A (ja) * | 2000-08-08 | 2004-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 空間光変調器によって駆動される光電陰極を源とする電子ビームパターン発生器 |
| WO2013151747A1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-10-10 | Imax Corporation | Color dependent aperture stop |
| US8746896B2 (en) | 2010-09-24 | 2014-06-10 | Casio Computer Co., Ltd. | Light source unit and projector |
| US8864315B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-10-21 | Konica Minolta Opto, Inc. | Image projection apparatus |
| US9915820B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-03-13 | Imax Theatres International Limited | Projector optimized for modulator diffraction effects |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-09-01 JP JP23595397A patent/JP3415403B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506296A (ja) * | 2000-08-08 | 2004-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 空間光変調器によって駆動される光電陰極を源とする電子ビームパターン発生器 |
| US8746896B2 (en) | 2010-09-24 | 2014-06-10 | Casio Computer Co., Ltd. | Light source unit and projector |
| US8864315B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-10-21 | Konica Minolta Opto, Inc. | Image projection apparatus |
| WO2013151747A1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-10-10 | Imax Corporation | Color dependent aperture stop |
| US9405180B2 (en) | 2012-04-03 | 2016-08-02 | Imax Theatres International Limited | Color dependent aperture stop |
| US9915820B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-03-13 | Imax Theatres International Limited | Projector optimized for modulator diffraction effects |
| US10433626B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-10-08 | Imax Theatres International Limited | Projector optimized for modulator diffraction effects |
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|---|---|
| JP3415403B2 (ja) | 2003-06-09 |
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