KR20210113989A - 공간 광변조 모듈, 공간 광변조 소자, 차광판, 및 투사형 표시 장치 - Google Patents

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KR20210113989A
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겐 요네자와
모토스케 오미
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소니그룹주식회사
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Abstract

패널부에의 광의 도달 범위를 규정하는 차광판에 도달하는 광을 처리하기 위한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 기술은, 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈을 제공한다. 바람직하게는 상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부가, 상기 조명광을 반사하는 것이다. 또한, 본 기술은, 해당 모듈을 구성하는 공간 광변조 소자 및 차광판도 제공한다. 또한, 본 기술은, 해당 모듈을 포함하는 투사형 표시 장치도 제공한다.

Description

공간 광변조 모듈, 공간 광변조 소자, 차광판, 및 투사형 표시 장치
본 기술은, 공간 광변조 모듈, 공간 광변조 소자, 차광판, 및 투사형 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 기술은, 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판에 도달하는 조명광에 의한 온도 상승을 막을 수 있는 공간 광변조 모듈, 해당 공간 광변조 모듈을 구성하는 공간 광변조 소자 및 차광판, 그리고 해당 공간 광변조 모듈을 포함하는 투사형 표시 장치에 관한 것이다.
프로젝터의 고휘도화를 실현하기 위해, 광원의 출력을 증대시키는 것이 행하여질 수 있다. 광원의 출력 증대에 의해, 프로젝터의 조명계, 패널 코어부, 및 투사 렌즈로 입사하는 광량은 증대한다. 그러나, 광량의 증대는, 광학 부품 및 광학 부품의 보유지지 부재의 온도 상승을 초래하여, 이들의 변형 또는 열화도 초래할 수 있다. 이에, 해당 온도 상승에 대처하기 위한 기술이 지금까지 몇 가지 제안되고 있다.
예를 들면 하기 특허문헌 1에는, 실장 케이스에 들어간 전기 광학 장치가 개시되어 있다. 해당 장치는, 특정의 방진용 기판과 특정의 차광막 2개와 특정의 실장 케이스를 구비하고 있고, 상기 2개의 차광막, 상기 방진용 기판, 및 상기 실장 케이스가 열전도로를 구성한다. 하기 특허문헌 1에는, 해당 상기 방진용 기판이 상기 전기 광학 장치에 대한 히트싱크(heat sink)로서 기능하는 것, 상기 2개의 차광막 및 상기 실장 케이스가 상기 전기 광학 장치에 대한 광원 광의 과잉 입사를 방지하여 상기 전기 광학 장치 내에서의 광에서 열로의 변환 작용을 억제하는 것이 기재되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 1에는, 상기 2개의 차광막, 상기 방진용 기판, 및 상기 실장 케이스가 열전도로를 구성함으로써, 상기 전기 광학 장치 내부의 열이 해당 열전도로에 의해 외부로 방산(放散)되는 것이 기재되어 있다.
하기 특허문헌 2에 기재된 프로젝터는, 광변조 장치 및 편광 소자의 사이에 편광 분리 소자를 갖고, 해당 편광 분리 소자가, 광변조 장치로부터 사출된 색광을 편광 방향이 다른 2종류의 직선 편광 광속으로 분리하고, 해당 2종류의 직선 편광 광속 중 어느 일방의 직선 편광 광속을 색합성 광학 장치에 사출하고, 어느 타방의 직선 편광 광속을 다른 방향으로 사출한다. 해당 프로젝터는, 나아가, 해당 타방의 직선 편광 광속을 수광하여 전기 에너지로 변환하는 태양 전지를 구비하고 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개 2004-062197호 공보 특허문헌 2: 일본특허공개 2009-122413호 공보
예를 들면 반사형 공간 광변조 소자 등의 공간 광변조 모듈 패널부에 균일하게 광을 조사하기 위해, 통상은, 광의 조사 범위가 해당 패널부의 유효 범위보다 다소 넓게 되도록, 공간 광변조 모듈은 설계될 수 있다. 이와 같이 설계하는 한 가지 이유는, 해당 광의 조사 범위 중 주변부는, 예를 들면 조명계에 있어서 광이 복수의 렌즈계를 경유했을 때 생기는 렌즈 수차 또는 복수 부품을 조립했을 때의 부품 공차 등의 요인에 의해, 조도가 불균일하게 되거나 또는 휘도 균일성이 악화되는 경우가 있기 때문이다. 또한, 상기한 바와 같이 설계하는 다른 이유는, 해당 공간 광변조 모듈을 포함하는 프로젝터를 조립한 후에, 예를 들면 열 또는 진동 등의 부하에 의해 부품의 위치 어긋남이 생김으로써 조명 범위가 어긋나고, 그 결과, 화면의 조사 범위가 누락되게 되는 경우가 있기 때문이다.
상기한 바와 같이 설계된 공간 광변조 모듈은, 패널부의 유효 범위에만 광을 도달시키기 위해, 패널부의 근방에 광의 도달 범위를 규정하기 위한 차광판이 배치될 수 있다. 해당 차광판은, 통상은, 유효 범위 외에 도달하는 광을 흡수하기 위해 블랙 코팅이 실시되어 있다.
프로젝터의 고휘도화를 위해 패널부에의 입사 광량을 증가시키면, 해당 차광판에 의한 광의 흡수량도 증대한다. 해당 광의 흡수량의 증대는, 차광판의 온도 상승을 초래할 수 있다. 나아가, 해당 차광판으로부터의 복사열은, 패널부 내에 온도 편차를 발생시키고, 또한 블랙 불균일(black unevenness)(화질 이상)의 발생 원인도 된다. 해당 차광판의 온도를 저감시키기 위해, 해당 차광판의 주변에 냉각 구조를 설치하는 것도 생각되지만, 장치의 소형화 관점에서 그러한 냉각 구조는 바람직하지 않다.
이에, 본 기술은, 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판에 도달하는 광을 처리하기 위한 기술을 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 기술은, 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈을 제공한다.
상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부는, 조명광을 반사하는 것이어도 된다.
본 기술의 일 실시양태에 따라, 상기 패널부는 반사형 액정 패널이어도 된다.
상기 공간 광변조 모듈은, 상기 조명광 도달면에 의해 반사된 조명광이, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈에 들어가지 않도록 구성되어 있어도 된다.
상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부와 상기 패널부의 상기 반사면에 의해 형성되는 각도(θ)가 이하의 식 (1)을 만족시키고,
θ>sin- 1(1/2F#) …(1)
식 (1)에 있어서, F＃은, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈의 패널부측의 F 값일 수 있다.
상기 차광판 중, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 창을 규정하는 가장자리 영역이, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있어도 된다.
상기 가장자리 영역이, 상기 창의 전 둘레에 걸쳐, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있어도 된다.
상기 차광판에는, 위상차판이 적층되어 있어도 된다.
상기 위상차판이, 상기 패널부의 프리틸트(pre-tilt)에 의해 화상 표시광에 주어지는 위상차와 동일한 위상차를 상기 차광판에 의해 반사된 조명광에 주도록, 해당 조명광의 위상을 조정할 수 있다.
상기 차광판은, 해당 차광판이 갖는 열을 수용하는 열 수용 매체와 접속되어 있어도 된다.
상기 차광판 및/또는 상기 열 수용 매체가, 금속 재료로 형성되어 있어도 된다.
상기 차광판은, 광전 변환 소자일 수 있다.
상기 공간 광변조 모듈은, 상기 차광판에 의해 반사된 조명광이 투사 렌즈 또는 투사 렌즈 하우징에 도달하는 것을 막는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 창을 규정하는 가장자리 영역 중 단부가, 조명광을 반사하지 않도록 구성되어 있어도 된다.
상기 차광판 중, 상기 조명광 도달면과 반대측의 면이, 광을 흡수하는 것일 수 있다.
본 기술의 다른 실시양태에 따라, 상기 패널부는 DMD 어레이로 구성되어 있어도 된다.
또한, 본 기술은, 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 상기 차광판에, 위상차판이 적층되어 있는 공간 광변조 모듈도 제공한다.
또한, 본 기술은, 공간 광변조 소자 중의 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판과 조합하여 사용되고, 해당 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는, 공간 광변조 소자도 제공한다.
또한, 본 기술은, 공간 광변조 소자 중의 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하기 위해 사용되고, 또한, 조명광 도달면의 적어도 일부가 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는, 차광판도 제공한다.
또한, 본 기술은, 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 또한, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈을 포함하는 투사형 표시 장치도 제공한다.
도 1은 종래의 공간 광변조 모듈 중 패널부 및 차광판의 구성의 일례를 나타내는 간이적인 모식도이다.
도 2는 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈 중 패널부 및 차광판의 구성의 일례를 설명하기 위한 간이적인 모식도이다.
도 3a는 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 단면 모식도이다.
도 3b는 차광판의 조명광 도달면(경사면)과 패널부 평면이 형성하는 각도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈을 구성하는 부품의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 댐퍼를 포함하는 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 DMD 어레이를 포함하는 공간 광변조 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 조명광 도달면이 패널면에 대해 평행하며 조명광을 반사 가능한 차광판을 포함하는 공간 광변조 모듈의 일례의 간이적인 모식도이다.
도 8은 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 일례의 간이적인 모식도이다.
도 9는 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 단면 모식도이다.
도 10은 본 기술에 따른 투사형 표시 장치의 구성예의 모식도이다.
도 11은 본 기술에 따른 투사형 표시 장치의 구성예의 모식도이다.
도 12는 유효 화면 범위 주위의 블랙 레벨 저하를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 기술에 따른 투사형 표시 장치에 포함되는 1개의 PBS와 1개의 공간 광변조 모듈과의 조합의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 기술에 따른 투사형 표시 장치에 포함되는 1개의 PBS와 2개의 공간 광변조 모듈의 조합과의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 기술을 실시하기 위한 바람직하는 형태에 대해 설명한다. 한편, 이하에 설명하는 실시형태는, 본 기술의 대표적인 실시형태를 나타낸 것이며, 본 기술의 범위가 이들 실시형태만으로 한정되지 않는다. 한편, 본 기술의 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 제1 실시형태(공간 광변조 모듈)
(1) 제1 실시형태의 설명
(2) 제1 실시형태의 예(공간 광변조 모듈의 예)
(2-1) 공간 광변조 모듈의 구성예
(2-2) 변형예(위상차판이 적층된 차광판)
(2-3) 변형예(열 수용 매체가 접속된 차광판)
(2-4) 변형예(광전 변환 소자로서 구성되는 차광판)
(2-5) 변형예(댐퍼를 포함하는 예)
(2-6) 변형예(차광판의 단부의 처리)
(2-7) 변형예(차광판의 패널 측면에 의한 광의 흡수)
(2-8) 변형예(DMD 어레이를 포함하는 공간 광변조 모듈)
2. 제2 실시형태(공간 광변조 모듈)
(1) 제2 실시형태의 설명
(2) 제2 실시형태의 예(공간 광변조 모듈의 예)
3. 제3 실시형태(공간 광변조 소자)
4. 제4 실시형태(차광판)
5. 제5 실시형태(투사형 표시 장치)
(1) 제5 실시형태의 제1 예(반사형 액정 표시 소자를 포함하는 투사형 표시 장치)
(2) 제5 실시형태의 제2 예(DMD 어레이를 포함하는 투사형 표시 장치)
6. 실시예
1. 제1 실시형태(공간 광변조 모듈)
(1) 제1 실시형태의 설명
본 기술에 따른 공간 광변조 모듈은, 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있다. 본 명세서 내에서, 조명광 도달면 중, 상기한 바와 같이 경사져 있는 일부를, 「경사면」이라고도 말한다. 즉, 상기 조명광 도달면은 경사면을 포함한다. 해당 조명광 도달면이 경사면을 포함함으로써, 차광판에 의해 반사된 조명광(불요광)이, 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈로 입사하는 것을 억제할 수 있고, 이에 의해 해당 조명광 도달면을 반사면으로서 형성하는 것도 가능하게 된다. 해당 조명광 도달면을 반사면으로 함으로써, 차광판의 온도 상승을 억제할 수도 있다.
본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 기본개념을 도 1 및 도 2를 참조하여 이하에 설명한다. 도 1은, 종래의 공간 광변조 모듈 중 패널부 및 차광판의 구성의 일례를 나타내는 간이적인 모식도이다. 도 2는, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈 중 패널부 및 차광판의 구성의 일례를 설명하기 위한 간이적인 모식도이다.
도 1에 도시된 공간 광변조 모듈(10)은, 화상 표시광을 형성하는 패널부(11) 및 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판(12)을 포함한다. 공간 광변조 모듈(10)은, 리타더(15; retarder)를 더 포함한다. 패널부(11)의 반사면(13)에 조명광이 도달하는 범위가, 차광판(12)에 의해 규정되어 있다. 예를 들면, 리타더(15)를 통과한 조명광 중, 화살표(a)로 도시된 조명광은 차광판(12)에 도달하고, 패널부(11)에는 도달하지 않는다. 차광판(12)에 도달한 광은, 차광판(12)이 광흡수성인 경우는, 조명광이 도달하는 면(본 명세서 내에서, 「조명광 도달면」이라고도 말함)(14)에서 흡수되고, 또는, 차광판(15)이 광반사성인 경우는, 조명광 도달면(14)에서 화살표(b)로 도시된 반사광으로서 반사될 수 있다. 한편, 리타더(15)를 통과한 조명광 중, 화살표(c)로 도시된 조명광은 차광판(15)에 의해 차단되지 않고 패널부(11)에 도달한다. 화살표(c)로 도시된 조명광은 패널부(11)에 의해 변조되어 화상 표시광(d)로서 패널부(11)로부터 나온다. 조명광 도달면(14)은, 통상은, 조명광 도달면(14)에 도달한 광을 흡수하기 위해 블랙 코팅되어 있으며, 이는, 해당 면에서 반사된 광에 의해 화상 주위에 블랙 레벨 저하가 생기는 것을 막기 위해서이다. 또한, 조명광 도달면(14)에 도달한 광은 블랙 코팅에 의해 흡수되기 때문에, 조명광 도달면(14)에서의 조명광의 반사는 고려할 필요가 없고, 조명광 도달면(14)은 패널부(11)의 반사면(13)에 대해 평행하다. 그러나, 상기한 바와 같이, 프로젝터의 고휘도화에 따라, 조명광에 의해 차광판(12)이 온도 상승한다고 하는 문제가 생길 수 있다. 또한, 온도 상승을 막기 위해 조명광 도달면(14)을 반사성으로 한 경우는, 화면 범위의 주위에 블랙 레벨 저하가 생길 수 있다. 그 때문에, 차광판(12)에 도달하는 조명광을 처리하기 위한 새로운 기술이 요구되고 있다.
도 2에 도시된 공간 광변조 모듈(20)은, 화상 표시광을 형성하는 패널부(21) 및 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판(22)을 포함하고, 또한, 차광판(22)의 조명광 도달면(24)이, 패널부(21)의 반사면(23)에 대해 경사져 있다. 공간 광변조 모듈(20)은, 리타더(25)를 더 포함한다. 상기 경사에 의해, 조명광 도달면(24)에서 반사된 광 중, 투사 렌즈로 진행하는 광의 양을 줄일 수 있고, 나아가, 해당 경사의 각도에 따라서는, 조명광 도달면(24)에서 반사된 광이 투사 렌즈에 취입되지 않는다. 그 때문에, 화면 주위의 블랙 레벨 저하를 막을 수 있다. 나아가, 조명광 도달면(24)에서 반사된 광이 투사 렌즈에 취입되지 않기 때문에, 조명광 도달면(24)을 블랙 코팅할 필요가 없고, 조명광 도달면(24)은 광을 반사시키도록 구성되어도 된다. 그 결과, 광흡수에 의한 차광판의 온도 상승을 억제할 수 있고, 나아가, 해당 온도 상승에 따른 복사열에 의한 패널부의 온도 상승도 억제할 수 있다.
본 기술에 따른 공간 광변조 모듈에 의해, 상기한 바와 같이 차광판의 온도 상승이 억제되기 때문에, 해당 공간 광변조 모듈은, 고휘도 광원을 사용한 경우라도, 온도 상승에 기인하는 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈에 의해, 상기한 바와 같이, 복사열에 의한 패널부의 온도 상승을 억제할 수 있다. 그 때문에, 패널부의 냉각을 위한 구성 요소(예를 들면 히트싱크 등)를 소형화할 수 있고, 이는 투사형 표시 장치 자체의 소형화에도 공헌한다. 또한, 패널부의 온도 상승이 억제됨으로써, 공간 광변조 소자의 수명을 보다 길게 할 수도 있다.
(2) 제1 실시형태의 예(공간 광변조 모듈의 예)
(2-1) 공간 광변조 모듈의 구성예
본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 예를, 도 3a를 참조하면서 이하에 설명한다. 도 3a는, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 단면 모식도이다.
도 3a에 도시된 공간 광변조 모듈(100)은, 패널부(101), 차광판(102), 리타더(103), 및 프리차광판(pre-light shielding plate)(104)을 포함한다. 공간 광변조 모듈(100)에는, 히트싱크(105)가 더 구비되어 있다.
패널부(101)는, 공간 광변조 소자 중, 조명광으로부터 화상 표시광이 형성되는 부분이다. 즉, 패널부(101)는, 입사한 조명광을 변조하여 화상 표시광을 형성한다. 패널부(101)는 반사형 액정 표시 소자의 패널부(반사형 액정 패널)이며, 입사한 조명광은 변조되고 반사된다. 패널부(101)로서, LCOS 패널이 사용되어도 된다. 반사형 액정 패널로서, 당해 기술분야에서 공지된 것이 사용되어도 된다. 패널부(101)는, 패널 홀더(110)에 탑재되어 있다.
차광판(102)은, 패널부(101)의 조명광 도달 범위를 규정한다. 도 3a에 있어서, 차광판(102)은, 패널부(101)를 커버하는 패널 커버(106)와 일체화되어 있으나, 일체화되어 있지 않아도 된다. 차광판(102)은, 조명광 도달면(107)과, 그 반대측에 있는 패널측의 면(108)을 갖는다.
차광판(102)에는, 상기 조명광 도달 범위를 규정하기 위한 창(109)이 설치되어 있다. 창(109)을 통과한 조명광이 패널부(101)에 도달하고, 그리고, 패널부(101)에 의해 해당 조명광으로부터 화상 표시광이 형성된다. 창(109)의 형상은, 원하는 영상 영역의 형상 또는 패널부(101)의 유효 범위의 형상에 따라 적절히 설정되어도 되지만, 통상은, 조명광의 입사측에서 본 경우에(도 3a의 지면 상측에서부터 패널부(101)를 본 경우에), 사각형이다.
차광판(102)의 조명광 도달면(107)은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 패널부(101)의 반사면에 대해 경사져 있다. 즉, 조명광 도달면(107)은 경사면(112)을 갖는다. 조명광 도달면(107)이 경사면(112)을 가짐으로써, 차광판(102)에 의해 반사된 조명광 중, 예를 들면 투사 렌즈 등에 입사하는 광의 양을 감소시킬 수 있다.
본 기술의 특히 바람직한 실시양태에 따라, 상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부(즉, 경사면)는, 상기 조명광을 반사하는 것일 수 있다. 예를 들면 도 3a에 있어서의 조명광 도달면(107) 전체 또는 경사면(112) 전체가, 조명광을 반사하는 것이어도 된다. 조명광을 반사시키기 위해, 상기 경사면은, 예를 들면 경면 가공되어 있어도 된다. 조명광이 반사됨으로써, 상기 조명광 도달면의 온도가 조명광에 의해 상승하는 것을 막을 수 있고, 이는 위에서 설명한 복사열의 문제도 해소한다.
본 기술의 특히 바람직한 실시양태에 따라, 상기 공간 광변조 모듈은, 상기 조명광 도달면(특히 경사면)에 의해 반사된 조명광이, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈에 들어가지 않도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 예를 들면 패널부(101)의 유효 화소 주변의 반사광은, 투사 렌즈로 입사하지 않고, 해당 공간 광변조 모듈(100)을 포함하는 투사형 표시 장치의 화질에 악영향을 미치지 않는다.
이 실시양태에 있어서, 상기 공간 광변조 모듈은, 투사 렌즈와 조합하여 사용될 수 있다. 상기 공간 광변조 모듈과 상기 투사 렌즈와의 조합은, 예를 들면 투사형 표시 장치에 채용될 수 있다. 투사형 표시 장치에는, 화상 표시광이 통과하는 복수의 투사 렌즈가 포함될 수 있다. 투사형 표시 장치가 복수의 투사 렌즈를 포함하는 경우, 상기 공간 광변조 모듈로부터 나온 후에 최초로 통과하는 투사 렌즈에, 상기 조명광 도달면에 의해 반사된 조명광이 들어가지 않도록 구성될 수 있다.
특히 바람직하게는, 상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부(즉, 경사면)과 상기 패널부의 상기 반사면에 의해 형성되는 각도(θ)가 이하의 식 (1)을 만족시키고,
θ>sin- 1(1/2F#) …(1)
상기 식 (1)에 있어서, F＃은, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈의 패널부측의 F 값이다.
해당 각도(θ)는, 도 3b의 (a) 및 (b)에 도시된 각도이다. 도 3b의 (a)는, 도 3a에 θ을 추가한 것이며, 도 3b의 (b)는, (a) 중 θ를 나타내는 부분을 확대한 것이다.
상기 식 (1)을 만족하도록, 상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부와 상기 패널부의 상기 반사면을 구성함으로써, 상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부에 의해 반사된 조명광이 투사 렌즈에 취입되는 것을 보다 확실하게 막을 수 있다.
차광판(102)의 조명광 도달면(107) 중, 바람직하게는 창(109)을 규정하는 가장자리 영역이, 패널부(101)의 반사면에 대해 경사져 있다. 나아가, 해당 가장자리 영역은, 보다 바람직하게는 창(109)의 전 둘레에 걸쳐, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 통상은 패널부에의 조사 범위는 해당 패널부의 유효 범위보다 다소 넓은 범위가 되도록 공간 광변조 모듈은 설계되고, 조명 범위는, 패널부의 전 둘레에 걸쳐, 패널부보다 넓게 설정되는 것이 일반적이다. 그 때문에, 상기한 바와 같이, 창(109)의 전 둘레에 걸쳐, 해당 가장자리 영역이 경사져 있는 것이 바람직하다.
리타더(103)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 리타더(103), 차광판(102), 및 패널부(101)가 이 순서대로 늘어서도록 배치된다. 즉, 화상 표시광으로 변조되는 조명광은, 리타더(103)를 통과하고, 다음으로, 차광판(102)의 창(109)을 통과하고, 그리고, 패널부(101)에 도달한다. 리타더(103)는, 복굴절 재료로 되어 있고, 패스트 축(Fast axis)과 슬로우 축(Slow axis)의 사이에 위상차를 발생시키는 것이다. 리타더(103)의 광축은 면에 평행하게 설정되고, 리타더(103)의 면에 수직으로 입사되는 광에 대해, 편광면을 회전시킴으로써 광의 편광 상태를 연속적으로 변화시키는 것이다. 리타더(103)는 광학 이방성을 갖는 물질의 복굴절을 이용하여 광의 편광 상태를 전기적으로 바꾸는 액정 리타더일 수 있다. 리타더(103)는, 리타더 홀더(111)에 탑재되어 있다.
프리차광판(104)은, 리타더(103)로 입사하는 조명광의 형상을 조정한다. 즉, 리타더(103)로 입사하는 조명광의 형상이, 프리차광판(104)의 창에 의해 규정된다. 프리차광판(104)의 창 형상은, 리타더(103)의 형상에 따라 적절히 설정되어도 된다.
히트싱크(105)는, 패널부(101)에 생기는 열을 방열하는 방열 부재이다. 히트싱크(105)는, 패널부(101) 중, 조명광이 입사하는 측과 반대측에 설치되어 있다. 히트싱크(105)의 재료는, 방열에 적합한 재료이면 되고, 예를 들면 열전도성이 높은 플라스틱 등의 수지 재료 또는 예를 들면 알루미늄 등의 금속 재료일 수 있다.
이하, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 구성예를 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈을 구성하는 부품의 예를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈(400)은, 히트싱크(105), 패널 홀더(110), 패널부(101), 패널 커버(106), 리타더 홀더(111), 리타더(103), 방진 시트(120), 및 프리차광판(104)을 포함하고, 패널 커버(106)에는, 차광판(102)이 일체화 되어 있고, 차광판(102) 중 창(109)을 규정하는 가장자리 영역이 경사져 있다. 즉, 경사면을 갖는다(도 4에서는 경사의 묘사는 생략되어 있다).
히트싱크(105), 패널 홀더(110), 패널부(101), 패널 커버(106), 리타더 홀더(111), 리타더(103), 방진 시트(120), 및 프리차광판(104)은, 4개의 나사(131∼134)에 의해 고정될 수 있다. 공간 광변조 모듈(400)은, 방진 고무(121)가 구비되어 있어도 된다.
(2-2) 변형예(위상차판이 적층된 차광판)
본 기술의 일 실시양태에 따라, 차광판에 위상차판이 적층되어 있어도 된다. 해당 위상차판은, 해당 차광판의 조명광 도달면 상에 적층될 수 있다. 예를 들면 도 3에 도시된 차광판(102)의 조명광 도달면(107)의 바로 위에 위상차판이 적층되어도 된다. 이에 의해, 차광판(102)에 의해 반사되는 광의 위상차를 조정할 수 있고, 차광판(102)에 의해 반사되는 광에 의한 화상에의 영향을 저감할 수 있다. 이 실시양태에 있어서, 차광판에 도달하는 조명광은, 먼저 해당 위상차판을 통과하고, 다음으로 차광판(102)에 도달한다. 차광판(102)에 도달한 조명광은, 차광판(102)에 의해 반사되어, 다시 해당 위상차판을 통과한다. 이들 2회의 위상차판의 통과에 의해, 차광판(102)에 의해 반사되는 광의 위상차가 조정된다. 이 변형예에 대해, 하기 2.에서 기술한 설명이 적용되기 때문에, 이 변형예의 상세에 대해서는 해당 설명을 참조하기 바란다.
바람직하게는, 상기 위상차판은, 패널부(101)의 프리틸트에 의해 화상 표시광에 주어지는 위상차와 동일한 위상차를 차광판(102)에 의해 반사된 조명광에 주도록, 해당 조명광의 위상을 조정할 수 있다. 차광판(102)에 의해 반사되는 광의 위상차가 이와 같이 조정됨으로써, 패널부(101)에 의해 형성되는 화상 표시광의 광로 길이와 차광판(102)에 의해 반사되는 조명광의 광로 길이가 동일하게 되어, 이들 2개의 광의 콘트라스트를 동일하게 할 수 있다. 그 때문에, 차광판(102)에 의해 반사되는 광이 화상에 주는 영향을 저감할 수 있다.
(2-3) 변형예(열 수용 매체가 접속된 차광판)
본 기술의 일 실시양태에 따라, 차광판은, 차광판이 갖는 열을 수용하는 열 수용 매체와 접속되어 있어도 된다. 이에 의해 차광판의 온도 상승을 막을 수 있기 때문에, 복사열에 의한 패널부에의 영향을 저감할 수 있다. 이 실시양태에 있어서, 바람직하게는 상기 차광판 및/또는 상기 열 수용 매체가, 예를 들면 알루미늄 등의 금속 재료로 형성되어 있어도 된다.
상기 열 수용 매체는, 도 3에서 도시된 패널 커버(106)일 수 있다. 즉, 차광판(102)은, 상기 열 수용체로서의 패널 커버(106)와 일체화되어 있어도 된다. 이 경우에 있어서, 예를 들면 차광판(102) 및 패널 커버(106)는 모두 열전도성이 높은 플라스틱 등의 수지 재료 또는 열전도성이 높은 금속 재료(예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등)로 형성되고, 또한, 차광판(102) 중 조명광 도달면(107) 또는 경사면(112)이 경면 가공될 수 있다.
다르게는, 상기 열 수용 다매체는, 패널 커버와는 다른 구성 요소로서 설치되어 있어도 된다. 이러한 별도의 구성 요소는, 예를 들면 열전도성이 높은 플라스틱 등의 수지 재료 또는 열전도성이 높은 금속 재료(예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등)로 형성되어도 된다. 예를 들면, 상기 열 수용 다매체는, 차광판(102)이 갖는 열을 수용 가능하도록, 차광판(102)과 접촉되어 있어도 된다.
(2-4) 변형예(광전 변환 소자로서 구성되는 차광판)
본 기술의 일 실시양태에 따라, 차광판은, 광전 변환 소자일 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 차광판(102) 중 일부가 광전 변환 소자로서 구성되어도 되고, 또는, 차광판(102) 전체가 광전 변환 소자로서 구성되어도 된다. 해당 광전 변환 소자는, 바람직하게는 조명광 도달면(107)에 설치될 수 있다. 차광판이 광전 변환 소자로서 구성됨으로써, 차광판에 도달하는 조명광으로부터 전력을 얻을 수 있다. 해당 전력을, 예를 들면 공간 광변조 모듈 및 그 주변의 구성 요소의 냉각용 에너지로서 사용할 수 있다. 상기한 바와 같이, 고휘도화를 위해 광원의 출력이 증대하고 있기 때문에, 해당 광전 변환 소자로부터 얻어지는 전력도 크다.
(2-5) 변형예(댐퍼를 포함하는 예)
본 기술에 따른 공간 광변조 모듈은, 상기 차광판에 의해 반사된 조명광이 투사 렌즈 또는 투사 렌즈 하우징에 도달하는 것을 막는 댐퍼를 더 포함할 수 있다. 해당 댐퍼에 의해, 차광판에 의해 반사된 조명광에 의해 투사 렌즈 또는 투사 렌즈 하우징의 온도가 상승하는 것을 막을 수 있다. 예를 들면, 투사 렌즈의 온도가 높아지면 열렌즈 효과에 의해 투사 렌즈의 포커스 성능이 악화되기 때문에, 상기한 바와 같이 온도 상승을 막음으로써, 해당 포커스 성능을 유지할 수 있다.
도 5에, 댐퍼를 포함하는 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 예를 나타낸다. 도 5는, 편광 빔 스플리터(이하, PBS라고 말함)(150), 댐퍼(151), 및 투사 렌즈(152)가 추가되어 있는 것 이외는 도 3과 같기 때문에, 다른 구성 요소에 대해서는 도 3에 관해 기술한 설명이 적용된다.
도 5에 도시된 구성예에 있어서, 조명광은, PBS(150)을 경유하여, 공간 광변조 모듈(100)로 진행하고, 공간 광변조 모듈(100)의 패널부(101)에서 해당 조명광으로부터 화상 표시광이 형성된다. 해당 화상 표시광은, PBS(150)을 향해 진행하고, PBS를 통과하여 투사 렌즈(152)로 입사한다. 댐퍼(151)는, PBS(150)와 투사 렌즈(152)의 사이에 배치되어 있다.
조명광의 일부는, 차광판(102)에 의해 반사된다. 반사된 조명광이 투사 렌즈(152) 또는 투사 렌즈(152)를 포함하는 투사 렌즈 하우징(도시하지 않음)에 도달하면, 투사 렌즈(152)의 온도가 상승할 수 있다. 댐퍼(151)에 의해, 조명광이 투사 렌즈(152) 또는 투사 렌즈 하우징에 도달하는 것을 막을 수 있고, 투사 렌즈(152)의 온도 상승을 막을 수 있다.
(2-6) 변형예(차광판의 단부의 처리)
본 기술이 바람직한 실시양태에 따라, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 창을 규정하는 가장자리 영역 중 단부(창과 경사면과의 경계 영역이라고도 말할 수 있음)가, 상기 조명광을 반사하지 않도록 구성될 수 있다. 상기 단부가, 조명광을 반사하지 않도록 구성하기 위해, 예를 들면 해당 단부가 블랙 코팅될 수 있다.
해당 단부가, 조명광을 반사함으로써, 화상 중에 휘선이 발생하는 경우가 있다. 해당 휘선은, 예를 들면 해당 단부에 에지가 서 있는 것(해당 단부에 볼록부가 생기는 것) 또는 경면 가공을 시행하기 위한 연마에서 해당 단부에 처짐이 생기는 것(해당 단부가 둥글게 되는 것)에 의해 발생할 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 단부가, 상기 조명광을 반사하지 않도록 구성함으로써, 해당 휘선이 발생하는 것을 막을 수 있다.
(2-7) 변형예(차광판의 패널측의 면에 의한 광의 흡수)
본 기술이 바람직한 실시양태에 따라, 상기 차광판 중, 상기 조명광 도달면과 반대측의 면이, 광을 흡수하는 것일 수 있다. 예를 들면 도 3a에 있어서, 패널부측의 면(108)이, 광을 흡수하는 면으로서 구성되어도 되고, 예를 들면 블랙 코팅될 수 있다. 블랙 코팅은, 예를 들면 무광 블랙 알루마이트(alumite) 처리일 수 있다. 패널부측면(108)이 광반사성인 경우, 내부 전파된 광(예를 들면 누설광)에 의해, 액정소자에 의해 형성된 화면에 블랙 레벨 저하가 생길 수 있다. 패널부측의 면(108)을, 광을 흡수하는 면으로서 구성함으로써, 해당 블랙 레벨 저하를 막을 수 있다. 한편, 패널부측면(108)에 의해 흡수되는 광의 양은, 조명광 도달면(107)에 도달하는 광의 양에 비해 극히 작고, 패널부측면(108)에 의한 광흡수에 의한 발열의 영향은 극히 작다.
(2-8) 변형예(DMD 어레이를 포함하는 공간 광변조 모듈)
본 기술에 있어서, 공간 광변조 소자로서, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 어레이를 포함하는 공간 광변조 소자가 사용되어도 된다. 즉, 본 기술의 공간 광변조 모듈은, DMD 어레이로 구성되어 있는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있어도 된다. LCOS 대신에 DMD 어레이를 사용한 경우라도, 위에서 설명한 효과를 나타낼 수 있다.
DMD 어레이는, 다수의 가동식 마이크로미러(예를 들면 알루미늄 합금 미러 등)가 집적 회로 상에 배열되어 있는 구성을 갖는다. 각 마이크로미러의 기울기를, 투사 렌즈를 향해 광을 반사하는 On 상태 또는 투사 렌즈 이외로 광을 반사시키는 Off 상태로 함으로써, 영상 표시광이 형성된다. 예를 들면 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 광원(60)로부터의 조명광이, 마이크로미러(61)에 도달한다. 마이크로미러(61)가 On 상태인 경우(61-On)는, 마이크로미러(61)에 의해 반사된 광은, 투사 렌즈(62)로 진행한다. 한편, 마이크로미러(61)가 Off 상태에 있는 경우(61-Off)은, 마이크로미러(61)에 의해 반사된 광은, 투사 렌즈(62) 이외로 진행하고, 화상 표시광을 형성하지 않는다.
이 변형예에 있어서, 상기 패널부의 반사면은, 예를 들면 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 마이크로미러의 FLAT 상태(61-F)에 있어서의 면을 말한다. 해당 FLAT 상태에 있어서의 면에 대해, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부(경사면)가 경사져 있어도 된다. 해당 FLAT 상태에 있어서의 면과 해당 경사면과의 각도는, 바람직하게는 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈의 패널부측의 F 값에 기초하여 설정되어도 되고(예를 들면 상기 식 (1)을 만족하도록 설정될 수 있다), 보다 바람직하게는 해당 F 값 및 마이크로미러(61)의 틸트각(특히, On 상태에 있어서의 틸트각)에 기초하여 설정되어도 된다. 예를 들면, 해당 각도는 이하의 식 (2)를 만족하는 θ’이면 된다.
θ’=sin- 1 (1/2F#)±Φ/2 …(2)
상기 식 (2)를, 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면서 설명한다. 식 (2)에서, F＃은, 상기 식 (1)과 마찬가지로, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈의 패널부측의 F 값이다. Φ는, 마이크로미러(61)의 틸트각으로, 즉 상기 FLAT 상태에 있어서의 마이크로미러(61)의 면과 ON 상태에 있어서의 마이크로미러(61)의 면에 의해 형성되는 각도이다. 해당 틸트각을 고려하면, sin- 1(1/2F#)에 Φ/2를 더 더한 각도 또는 Φ/2를 뺀 각도를, 경사면과 패널부의 면(FLAT 상태에 있어서의 마이크로미러면)이 형성하는 것이 바람직하다.
상기 식 (2)를 만족하는 각도를 갖는 차광판의 예가 도 6(b)에 도시되어 있다. 도 6(b)에 있어서, 차광판(65-1 및 65-2)가, DMD 어레이로 구성되는 패널부(63)의 조명광 도달 범위를 규정한다. 조명광 도달면(64-1)(차광판(65-1))이, 도 6의 (a)에 도시된 Off 상태에 있어서의 반사광의 진행 방향측에 위치하고, 또한, 조명광 도달면(64-2)(차광판(65-2))이, 도 6의 (a)에 도시된 조명광의 진행 방향측에 위치하도록, 패널부(63) 및 차광판(65)이 배치된다. 차광판(65-1)의 조명광 도달면(64-1)과, 패널부(63)의 FLAT 상태에 있어서의 마이크로미러의 면에 의해 형성되는 각도(θ1’)는, θ+Φ/2로 표현되며, 여기서 θ=sin- 1(1/2F#)이다. 또한, 차광판(65)-2의 조명광 도달면(64-2)과 패널부(63)의 FLAT 상태에 있어서의 마이크로미러의 면으로 형성되는 각도(θ2’)는, θ-Φ/2의 각도를 형성하고 있다. 한편, 각도(θ1’ 및 θ2’)는, 각 경사면과 FLAT 상태에 있어서의 마이크로미러의 면에 의해 형성되는 각도이지만, 도 6의 (b)에 있어서, 각도(θ1’및 θ2’)는, 해당 마이크로미러의 면과 차광판(65-1 및 65-2)의 하측 면이 평행하다는 전제 하에서, 각 경사면과 이들 하측의 면에 의해 형성되는 각도로서 도시되어 있다. 이상과 같이, 마주 보는 2개의 경사면의 경사 각도가, 마이크로미러의 틸트각에 기초하여 서로 다르게 되어 있을 수 있다.
패널부가 DMD 어레이로 구성되어 있는 경우에 있어서, 패널부에의 조명광은 패널면에 대해 경사지게 입사하고, 또한, On 상태 및 Off 상태의 스위칭은 마이크로미러의 틸트각에 의해 제어된다. 그 때문에, 이상과 같이, 경사면이 해당 F 값 및 해당 틸트각을 고려한 각도를 형성함으로써, 해당 경사면에 의해 반사된 조명광이 투사 렌즈로 취입되는 것을 보다 확실하게 막을 수 있다.
2. 제2 실시형태(공간 광변조 모듈)
(1) 제2 실시형태의 설명
본 기술은, 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 상기 차광판에, 위상차판이 적층되어 있는 공간 광변조 모듈도 제공한다. 상기 차광판에 상기 위상차판이 적층되어 있음으로써, 상기 차광판에 의해 반사되는 광의 위상차를 조정할 수 있고, 예를 들면 상기 반사되는 광에 의한 화상에의 영향을 저감할 수 있다. 예를 들면, 상기 패널부의 프리틸트에 의해 화상 표시광에 주어지는 위상차와 동일한 위상차를 상기 차광판에 의해 반사된 광에 줌으로써, 상기 패널부에 의해 형성되는 화상 표시광의 광로 길이와 상기 차광판에 의해 반사되는 조명광의 광로 길이가 동일하게 되어, 이들 2개의 광의 콘트라스트를 동일하게 할 수 있다. 이 때문에, 상기 차광판에 의해 반사되는 광이 화상에 주는 영향을 저감할 수 있다.
이 실시형태에 있어서, 상기 차광판은, 상기 차광판의 조명광 도달면은, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있지 않아도 되며(예를 들면 해당 반사면에 대해 평행할 수 있음), 또는, 상기 「1. 제1 실시형태(공간 광변조 모듈)」에서 설명한 바와 같이, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있어도 된다.
이 예의 공간 광변조 모듈의 기본개념을, 도 7 및 도 8을 참조하여 이하에 설명한다. 도 7은, 조명광 도달면이 패널면에 대해 평행하며 조명광을 반사 가능한 차광판을 포함하는 공간 광변조 모듈의 일례의 간이적인 모식도이다. 도 8은, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 일례의 간이적인 모식도이다.
도 7에 도시된 공간 광변조 모듈(70)은, 차광판(72)의 조명광 도달면(74)이, 조명광을 반사 가능하다. 공간 광변조 모듈에 도달한 조명광은, 리타더(75)를 통과하고, 그리고, 차광판(72)에 도달한다. 리타더(75)의 통과에 의해, 조명광에 위상차(Δ1)가 주어진다. 다음으로, 해당 조명광은 차광판(72)에서 반사되어, 다시 리타더(75)를 통과한다. 이 2회째의 리타더(75)의 통과에 의해, 해당 반사된 광에 다시 위상차(Δ1)가 주어진다. 즉, 차광판(72)에 의해 반사된 광이 갖는 위상차는, Δ1+Δ1이다.
한편, 패널부(71)에서 형성된 화상 표시광에는, 차광판(72)에 있어서 반사된 광과 마찬가지로 리타더(75)를 2회 통과하기 때문에, Δ1+Δ1의 위상차가 주어진다. 또한, 해당 화상 표시광에는, 패널부(71)에 있어서의 액정의 프리틸트에 의해 위상차(Δ2)가 주어져 있다. 이와 같이, 패널부(71)에 있어서 형성된 화상 표시광이 갖는 위상차는, Δ1+Δ2+Δ1이다.
차광판(72)에서 반사된 반사광이 갖는 위상차와 화상 표시광이 갖는 위상차가 다른 것에 의해, 예를 들면, 도 12 (a)에 도시된 바와 같이, 유효 화면 범위의 주위에 블랙 레벨 저하가 생길 수 있다.
도 8에 도시된 공간 광변조 모듈(80)은, 화상 표시광을 형성하는 패널부(81) 및 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판(82)을 포함하고, 또한, 차광판(82)에, 위상차판(86)이 적층되어 있다. 위상차판(86)은, 차광판(82)의 조명광 도달면(84)에 적층되어 있다. 공간 광변조 모듈(80)은, 리타더(85)를 더 포함한다. 위상차판(86)이, 차광판(82)에 적층되어 있음으로써, 차광판(82)에 의해 반사된 광의 위상차를 조정할 수 있다. 예를 들면, 위상차판(86)에 의해, 패널부(81)에서의 액정의 프리틸트에 의해 화상 표시광에 주어지는 위상차와 같은 위상차를, 해당 반사된 광에 줌으로써, 해당 반사된 광의 위상차(Δ2)와 화상 표시광의 위상차(Δ2)를 동일하게 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면 도 12(b)에 도시된 바와 같이, 유효 화면 범위의 주위에 블랙 레벨 저하가 생기지 않도록 할 수 있다.
(2) 제2 실시형태의 예(공간 광변조 모듈의 예)
본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 예를, 도 9를 참조하면서 이하에 설명한다. 도 9는, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈의 단면 모식도이다.
도 9에 도시된 공간 광변조 모듈(200)은, 패널부(201), 차광판(202)(패널 커버(206)와 일체화되어 있다), 리타더(203), 및 프리차광판(204)을 포함한다. 공간 광변조 모듈(200)에는, 히트싱크(205)가 더 구비되어 있다.
패널부(201), 리타더(203), 프리차광판(204), 및 히트싱크(205)는, 상기에서 도 3a를 참조하여 설명한 패널부(101), 리타더(103), 프리차광판(104), 및 히트싱크(105)과 동일하며, 해당 설명이 본 예에서도 적용된다.
차광판(202)은, 패널부(201)의 조명광 도달 범위를 규정한다. 차광판(202)은, 조명광 도달면(207)과 그 반대측에 있는 패널측면(208)을 갖는다.
차광판(202)에는, 상기 조명광 도달 범위를 규정하기 위한 창(209)이 설치되어 있다. 창(209)을 통과한 조명광이 패널부(201)에 도달하고, 그리고, 패널부(201)에 의해 해당 조명광이 변조 및 반사되어 화상 표시광이 형성된다. 창(209)의 형상은, 원하는 영상 영역의 형상 또는 패널부(201)의 유효 범위의 형상에 따라 적절히 설정되어도 되지만, 통상은, 조명광의 입사측에서 본 경우에 있어서(도 9의 지면 상측에서부터 패널부(201)를 본 경우에 있어서), 사각형이다.
차광판(202)은, 조명광 도달면(207) 및 패널부측의 면(208)을 갖는다. 조명광 도달면(207)의 바로 위에 위상차판(210)이 적층되어 있다. 위상차판(210)은, 바람직하게는, 패널부(201)의 액정 프리틸트와 같은 위상차를, 차광판(202)에 의해 반사된 광에 줄 수 있게 구성되어 있다.
차광판(202)은, 조명광을 반사하는 것일 수 있다. 조명광 도달면(207) 전체가, 조명광을 반사하는 것이어도 된다. 조명광을 반사시키기 위해, 조명광 도달면(207)은, 예를 들면 경면 가공되어 있어도 된다. 조명광이 반사됨으로써, 조명광 도달면(207)의 온도가 조명광에 의해 상승하는 것을 막을 수 있고, 이는 위에서 설명한 복사열의 발생도 억제할 수 있다.
차광판(202)의 조명광 도달면(207)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 패널부(201)의 반사면에 대해 경사져 있지 않아도 되며, 예를 들면 해당 반사면에 대해 평행할 수 있다.
다르게는, 차광판(202)의 조명광 도달면(207)은, 상기 1.의 「(2-1) 공간 광변조 모듈의 구성예」에서 설명한 바와 같이, 패널부(201)의 반사면에 대해 경사져 있어도 된다.
본 예의 공간 광변조 모듈(200)에서도, 상기 1.의 (2-3)∼(2-8)에서 설명한 변형예의 구성이 채용되어도 된다. 본 예의 공간 광변조 모듈(200)에서도, 상기 1.의 (2-3)∼(2-8)에서의 설명이 적용된다.
3. 제3 실시형태(공간 광변조 소자)
본 기술은, 상기 「1. 제1 실시형태(공간 광변조 모듈)」또는 「2. 제2 실시형태(공간 광변조 모듈)」에서 설명된 공간 광변조 모듈을 구성하기 위해 사용되는 공간 광변조 소자도 제공한다.
예를 들면, 본 기술은, 공간 광변조 소자 중 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판과 조합하여 사용되고, 또한, 해당 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 소자를 제공한다. 상기 화상 표시광을 형성하는 패널부 및 상기 차광판은, 상기 1.에서 설명한 패널부 및 차광판이며, 그 설명이 본 실시형태에서도 적용된다.
상기 패널부와 상기 차광판과의 조합은, 예를 들면 고휘도의 투사형 표시 장치에 사용하기에 적합하다. 해당 조합을 채용함으로써, 상기 1.에서 설명한 효과가 나타나게 된다.
또한, 본 기술은, 공간 광변조 소자 중 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판과 조합하여 사용되고, 또한, 해당 차광판에 위상차판이 적층되어 있는 공간 광변조 소자도 제공한다. 상기 화상 표시광을 형성하는 패널부 및 상기 차광판은, 상기 2.에서 설명한 패널부 및 차광판이며, 그 설명이 본 실시형태에서도 적용된다.
상기 패널부와 상기 차광판과의 조합은, 예를 들면 고휘도의 투사형 표시 장치에 사용하기에 적합하다. 해당 조합을 채용함으로써, 상기 2.에서 설명한 효과가 나타나게 된다.
4. 제4 실시형태(차광판)
본 기술은, 상기 「1. 제1 실시형태(공간 광변조 모듈)」또는 「2. 제2 실시형태(공간 광변조 모듈)」에서 설명된 공간 광변조 모듈을 구성하기 위해 사용되는 차광판도 제공한다.
예를 들면, 본 기술은, 공간 광변조 소자의 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하기 위해 사용되고, 또한, 조명광 도달면의 적어도 일부가 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 차광판을 제공한다. 상기 화상 표시광을 형성하는 패널부 및 상기 차광판은, 상기 1.에서 설명한 패널부 및 차광판이며, 그 설명이 본 실시형태에서도 적용된다.
상기 패널부와 상기 차광판과의 조합은, 예를 들면 고휘도의 투사형 표시 장치에 사용하기에 적합하다. 해당 조합을 채용함으로써, 상기 1.에서 설명한 효과가 나타나게 된다.
또한, 본 기술은, 공간 광변조 소자 중 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판과 조합하여 사용되고, 또한, 위상차판이 적층되어 있는, 차광판도 제공한다. 상기 화상 표시광을 형성하는 패널부 및 상기 차광판은, 상기 2.에서 설명한 패널부 및 차광판이며, 그 설명이 본 실시형태에서도 적용된다.
상기 패널부와 상기 차광판과의 조합은, 예를 들면 고휘도의 투사형 표시 장치에 사용하기에 적합하다. 해당 조합을 채용함으로써, 상기 2.에서 설명한 효과가 나타나게 된다.
5. 제5 실시형태(투사형 표시 장치)
본 기술은, 상기 「1. 제1 실시형태(공간 광변조 모듈)」또는 「2. 제2 실시형태(공간 광변조 모듈)」에서 설명된 공간 광변조 모듈을 구비하고 있는 투사형 표시 장치도 제공한다.
본 기술에 따른 투사형 표시 장치는, 예를 들면 도 13에 도시된 바와 같이, 1개의 PBS와 본 기술에 따른 1개의 공간 광변조 모듈과의 조합을 적어도 1개 포함할 수 있다. 예를 들면 본 기술에 따른 투사형 표시 장치가 3판식의 것인 경우, 해당 투사형 표시 장치는 해당 조합을 3개 포함할 수 있다.
또한, 예를 들면, 본 기술에 따른 투사형 표시 장치는, 도 14에 도시된 바와 같이, 1개의 PBS 프리즘(300)을 본 기술에 따른 2개의 공간 광변조 모듈이 공유하도록 구성되어도 된다. 이와 같이, 본 기술은, 2개의 공간 광변조 모듈이 1개의 PBS 프리즘을 공유하는 투사형 표시 장치에서 적용되어도 된다.
예를 들면, 본 기술은, 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 또한, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈을 포함하는 투사형 표시 장치를 제공한다. 상기 화상 표시광을 형성하는 패널부 및 상기 차광판은, 상기 1.에서 설명한 패널부 및 차광판이며, 그 설명이 본 실시형태에서도 적용된다. 해당 공간 광변조 모듈을 투사형 표시 장치에 채용함으로써, 상기 1.에서 설명한 효과가 나타나게 된다.
또한, 본 기술은, 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고 또한 상기 차광판에 위상차판이 적층되어 있는 공간 광변조 모듈을 포함하는 투사형 표시 장치를 제공한다. 상기 화상 표시광을 형성하는 패널부 및 상기 차광판은, 상기 2.에서 설명한 패널부 및 차광판이며, 그 설명이 본 실시형태에서도 적용된다. 해당 공간 광변조 모듈을 투사형 표시 장치에 채용함으로써, 상기 2.에서 설명한 효과가 나타나게 된다.
본 기술에 따른 투사형 표시 장치는, 적어도 하나의 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈을 포함하고, 예를 들면 1개∼3개의 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈을 포함할 수 있다.
예를 들면, 본 기술에 따른 투사형 표시 장치가 3개의 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈을 포함하는 경우, 해당 투사형 표시 장치는, 이른바 3판식의 투사형 표시 장치로서 구성되어도 된다. 이 투사형 표시 장치의 예를 이하 (1)에서 설명한다.
또한, 본 기술에 따른 투사형 표시 장치가 1개의 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈을 포함하는 경우, 해당 투사형 표시 장치는, 이른바 단판식의 투사형 표시 장치로서 구성되어도 되고, 또는, DMD 어레이를 포함하는 투사형 표시 장치로서 구성되어도 된다. 이 투사형 표시 장치의 예를 이하 (2)에서 설명한다.
(1) 제5 실시형태의 제1 예(반사형 액정 표시 소자를 포함하는 투사형 표시 장치)
이하, 본 기술에 따른 투사형 표시 장치의 구성예를, 도 10을 참조하면서 설명한다. 도 10에 도시된 투사형 표시 장치(500)는, 3개의 반사형 액정 표시 소자를 포함하고, 이른바 3판식의 투사형 표시 장치이다. 투사형 표시 장치(500)는, 해당 3개의 반사형 액정 표시 소자에 의해, 적색광, 녹색광, 및 청색광(RGB의 각 색광)마다 광을 변조하고, 그 색마다의 변조 광(화상)을 합성함으로써 컬러 화상을 투영하여 표시한다. 투사형 표시 장치(500)는, 광원(501), 인테그레이터 광학계(integrator optical system)(502), 분광 광학계(503), 화상 표시광 형성부(504), 및 투사 렌즈계(505)를 포함한다. 예를 들면 분광 광학계(504) 및 화상 표시광 형성부(504)를 구성하는 요소는, 투사형 표시 장치(500)를 구성하는 보유지지 부재(도시하지 않음)에 의해 소정의 위치에 고정될 수 있다. 이하, 이들 구성 요소의 각각에 대해 설명한다.
광원(501)은, 예를 들면 크세논 램프, 메탈할라이드램프, 할로겐 램프, 및 초고압 수은 램프 등의 램프일 수 있다. 다르게는, 광원(501)은, 레이저광을 출사 가능한 레이저 광원 또는 LED 광원이어도 된다. 광원(501)은, 나아가 UV/IR컷 필터를 포함할 수 있고, 광원(501)으로부터 출사된 조명광은, 예를 들면 UV/IR컷 필터를 통과하고, 그리고, 인테그레이터 광학계(502)에 도달할 수 있다.
인테그레이터 광학계(502)는, 광원(501)으로부터 출사된 조명광의 조도를 균일화할 수 있다. 인테그레이터 광학계(502)는, 예를 들면 플라이아이 인테그레이터일 수 있고, 또는, 로드 인테그레이터일 수 있다. 플라이아이 인테그레이터는, 예를 들면 2개의 플라이아이 렌즈(제1 플라이아이 렌즈 및 제2 플라이아이 렌즈)와 콘덴서 렌즈를 가질 수 있다. 플라이아이 인테그레이터는, 편광 변환 소자를 더 포함해도 된다. 해당 편광 변환 소자로서, 예를 들면 PBS 프리즘 어레이가 채용될 수 있다.
분광 광학계(503)는, 인테그레이터 광학계(502)에 의해 균일화된 조명광을 상기 3개의 색광으로 나누고, 상기 3개의 반사형 액정 표시 소자의 각각에 입사시킨다. 인테그레이터 광학계(502)로부터 출사된 조명광은, 다이크로익 미러(506)에 의해, 적색광 및 녹색광으로 이루어지는 조명광과, 청색광으로 이루어지는 조명광으로 나뉜다.
적색광 및 녹색광으로 이루어지는 조명광은, 반사 미러(507a)에 의해 반사되어, 다이크로익 미러(508)에 도달한다. 다이크로익 미러(508)는, 해당 조명광을, 적색광 및 녹색광으로 나눈다. 적색광은, 반사형 액정 표시 소자(509R)에 입사한다. 녹색광은, 반사형 액정 표시 소자(509G)에 입사한다. 청색광은, 반사 미러(507b)에 의해 반사되고, 반사형 액정 표시 소자(509B)에 입사한다.
한편, 분광 광학계(503)는, 각 색광의 광로 상에, 예를 들면 집광 렌즈 및 편광 조정 소자 등의 광학 부품을 포함할 수 있다.
화상 표시광 형성부(504)는, 3개의 반사형 액정 표시 소자(509R, 509G, 및 509B), 각 반사형 표시 소자에 의해 형성된 화상 표시광을 예를 들면 다이크로익 프리즘(511)으로 진행시키는 반사형 편광 소자(510R, 510G, 및 510B), 및 다이크로익 프리즘(511)을 포함할 수 있다. 반사형 편광 소자(510R, 510G, 및 510B)로서는, 프리즘형의 편광 빔 스플리터 또는 와이어 그리드 편광자 등이 사용될 수 있다.
3개의 반사형 액정 표시 소자(509R, 509G, 및 509B) 중 적어도 하나가 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈일 수 있고, 바람직하게는 3개 모두가 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈일 수 있다. 즉, 이들 반사형 액정 표시 소자의 각각은, 예를 들면 상기 「1. 제1 실시형태(공간 광변조 모듈)」또는 상기 「2. 제2 실시형태(공간 광변조 모듈)」에서 설명한 공간 광변조 모듈일 수 있다. 투사형 표시 장치(500)는, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈을 포함함으로써, 고휘도화를 달성하면서, 차광판에 도달하는 조명광에 기인하는 문제를 해소할 수 있다.
투사 렌즈계(505)는, 화상 표시광 형성부(504)에 의해 형성된 화상 표시광을 원하는 사이즈 또는 형상으로 임의의 투사면에 투사할 수 있다. 투사 렌즈계(505)는, 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 도 10에 있어서는, 투사 렌즈계(505)는, 5개의 렌즈(513, 514, 516, 517, 및 518), 및 반사 미러(515)를 포함한다. 이들 5개의 렌즈 중, 화상 표시광 형성부(504)로부터 출사된 화상 표시광이 최초로 통과하는 렌즈(513)의 F#에 대해 상기 식 (1)을 만족시키도록, 반사형 액정 표시 소자(509R, 509G, 및 509B)의 패널부의 반사면과 차광판의 경사면이 이루는 각도(θ)가 설정될 수 있다.
(2) 제5 실시형태의 제2 예(DMD 어레이를 포함하는 투사형 표시 장치)
이하, 본 기술에 따른 투사형 표시 장치의 구성예를, 도 11을 참조하면서 설명한다. 도 11에 도시된 투사형 표시 장치(600)는, DMD 어레이를 포함하는 공간 광변조 모듈을 포함한다. 투사형 표시 장치(600)는, 1개의 DMD 어레이 및 1개의 회전 칼라 필터 원반(컬러 휠이라고도 말함)을 사용하여, 적색, 녹색, 및 청색의 필드를 순차적으로 표시하는 표시 필드식의 투사형 표시 장치이다. 투사형 표시 장치(600)는, 광원(601), UV/IR 필터(602), 컬러 휠(603), 인테그레이터 광학계(로드 렌즈)(604), 릴레이 렌즈군(605), 반사 미러(606), 프리즘(607), DMD 어레이 패널(608), 및 투사 렌즈계(609)를 포함한다. 이하, 이들 구성 요소의 각각에 대해 설명한다.
광원(601)에 대해서는, 상기 (1)에 있어서 광원(501)에 관해 설명한 내용이 적용된다. UV/IR 필터(602)는, 광원(601)에 의해 생성된 조명광 중에서, UV 및/또는 IR을 차단한다.
컬러 휠(603)은, 광원(601)로부터 출사된 조명광을, 시분할로 색분리하고, 로드 렌즈(604)에 입사시킨다.
로드 렌즈(604)는, 조명광의 조도를 균일화한다. 나아가, 로드 렌즈(604)는, 조명광의 형상을 사각형으로 형성한다. 로드 렌즈(604)를 출사한 조명광은, 릴레이 렌즈군(605) 및 반사 미러(606)를 경유하여, DMD 어레이 패널(608)에 입사한다.
DMD 어레이 패널(608)은, 조명광을 변조하여 화상 표시광을 형성한다. DMD 어레이 패널(608)은, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈이다. 즉, DMD 어레이 패널(608)이, 예를 들면 상기 「1. 제1 실시형태(공간 광변조 모듈)」또는 상기 「2. 제2 실시형태(공간 광변조 모듈)」에서 설명한 공간 광변조 모듈일 수 있다. 투사형 표시 장치(600)는, 본 기술에 따른 공간 광변조 모듈을 포함함으로써, 고휘도화를 달성하면서, 차광판에 도달하는 조명광에 기인하는 문제를 해소할 수 있다.
DMD 어레이 패널(608)에 의해 형성된 화상 표시광은, 프리즘(607)을 경유하여 투사 렌즈계(609)에 입사한다. 투사 렌즈계(609)는, DMD 어레이 패널(608)에 의해 형성된 화상 표시광을 원하는 사이즈 또는 형상으로 임의의 투사면에 투사할 수 있다. 투사 렌즈계(609)는, 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들면 투사 렌즈계(609)가 복수의 렌즈를 포함하는 경우, 이들 복수의 렌즈 중, DMD 어레이 패널(608)로부터 출사된 화상 표시광이 최초로 통과하는 렌즈의 F#에 대해 상기 식 (1)을 만족시키도록, DMD 어레이 패널(608)의 패널부의 반사면과 차광판의 경사면이 이루는 각도(θ)가 설정될 수 있다.
6. 실시예
<시험예 1: 공간 광변조 모듈을 구성하는 차광판의 온도 상승의 평가>
경면 가공된 차광판(이하 「차광판 1」이라고 함) 및 무광 블랙 알루마이트 처리된 차광판(이하 「차광판 2」이라고 함)을 준비하였다. 이들 2개의 차광판에, 광을 연속적으로 조사한 경우의 온도 변화를 비교하였다. 그 결과, 차광판 1은, 차광판 2보다 온도 상승이 억제되었다. 이 결과로부터, 경면 가공된 차광판은, 블랙 알루마이트 처리된 차광판에 비해, 온도 상승이 억제됨을 알 수 있다.
<시험예 2: 공간 광변조 모듈을 구성하는 차광판의 경사에 의한 블랙 레벨 저하 감소 효과>
패널부면에 대해 경사진 조명광 도달면을 갖는 차광판이 패널부 상에 설치된 공간 광변조 모듈(이하, 「모듈 1」이라고 함)에 있어서의, 화면 전체가 백색일 때의 화면 주위의 블랙 레벨 저하를, 광선 추적 계산에 의해 시뮬레이션하였다. 패널부 면과 평행한 조명광 도달면을 갖는 차광판이 패널부 상에 설치된 공간 광변조 모듈(이하, 「모듈 2」이라고 함)에 대해서도, 화면 전체가 백색일 때의 화면 주위의 블랙 레벨 저하를, 광선 추적 계산에 의해 시뮬레이션하였다.
상기 시뮬레이션의 결과, 모듈 1에서는, 화면 주위에 블랙 레벨 저하는 생기지 않았다. 한편, 모듈 2에서는, 화면 주위에 블랙 레벨 저하가 생겼다.
상기 시뮬레이션 결과를 바탕으로, 이하의 3개의 공간 광변조 모듈을 작성하고, 이들 모듈에 대해 화면 전체가 백색일 때 및 화면 전체가 흑색일 때의 화면 주위의 블랙 레벨 저하의 발생 유무를 확인하였다.
(모듈 3)
조명광 도달면은, 무광 블랙 알루마이트 처리되어 있고, 또한, 패널부 평면에 대해 경사져 있지 않다(평행하다)
(모듈 4)
조명광 도달면은, 경면 가공되어 있고, 또한, 도 3a에 도시된 바와 같이, 패널부 평면에 대해 경사져 있다
(모듈 5)
조명광 도달면은, 경면 가공되어 있고, 패널부 평면에 대해 경사져 있지 않다(평행하다)
모듈 3에서는, 화면 전체가 백색인 때 및 화면 전체가 흑색인 때의 어느 경우에서도, 화면 주위에 블랙 레벨 저하는 생기지 않았다. 모듈 4에서도, 화면 전체가 백색인 때 및 화면 전체가 흑색인 때의 어느 경우에서도, 화면 주위에 블랙 레벨 저하는 생기지 않았다. 그러나, 모듈 5에 있어서는, 화면 전체가 백색인 때 및 화면 전체가 흑색인 때의 어느 경우에서도, 화면 주위에 블랙 레벨 저하가 생겼다. 이들 결과로부터, 경면 가공되고 경사면을 갖는 모듈 4는, 종래의 블랙 코팅된 차광판을 포함하는 모듈 3과 동등한 정도로, 블랙 레벨 저하의 발생을 막을 수 있음을 알 수 있다.
또한, 시험예 1 및 2의 결과로부터, 광을 반사하고 또한 패널부 평면에 대해 경사져 있는 조명광 도달면을 갖는 차광판을 공간 광변조 모듈에서 채용함으로써, 조명광에 의한 차광판 온도의 상승을 막고 블랙 레벨 저하를 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
한편, 본 기술은, 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다.
〔1〕 화상 표시광을 형성하는 패널부와,
상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고,
상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈.
〔2〕 상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부가, 조명광을 반사하는 것인, 〔1〕에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔3〕 상기 패널부가 반사형 액정 패널인, 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔4〕 상기 조명광 도달면에 의해 반사된 조명광이, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈에 들어가지 않도록 구성되는,〔1〕∼〔3〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔5〕 상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부와 상기 패널부의 상기 반사면에 의해 형성되는 각도(θ)가 이하의 식 (1)을 만족시키고,
θ>sin- 1(1/2F#) …(1)
식 (1)에 있어서, F＃은, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈의 패널부측의 F 값인,〔1〕∼〔4〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔6〕 상기 차광판 중, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 창을 규정하는 가장자리 영역이, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 〔1〕∼〔5〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔7〕 상기 가장자리 영역이, 상기 창의 전 둘레에 걸쳐, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는, 〔6〕에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔8〕 상기 차광판에, 위상차판이 적층되어 있는, 〔1〕∼〔7〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔9〕 상기 위상차판이, 상기 패널부의 프리틸트에 의해 화상 표시광에 주어지는 위상차와 동일한 위상차를 상기 차광판에 의해 반사된 조명광에 주도록, 해당 조명광의 위상을 조정하는, 〔8〕에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔10〕 상기 차광판이, 해당 차광판이 갖는 열을 수용하는 열 수용 매체와 접속되어 있는, 〔1〕∼〔9〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔11〕 상기 차광판 및/또는 상기 열 수용 매체가, 금속 재료로 형성되어 있는, 〔10〕에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔12〕 상기 차광판이, 광전 변환 소자인, 〔1〕∼〔11〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔13〕 상기 차광판에 의해 반사된 조명광이 투사 렌즈 또는 투사 렌즈 하우징에 도달하는 것을 막는 댐퍼를 더 포함하는, 〔1〕∼〔12〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔14〕 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 창을 규정하는 가장자리 영역 중 단부가, 조명광을 반사하지 않는, 〔1〕∼〔13〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔15〕 상기 차광판 중, 상기 조명광 도달면과 반대측의 면이, 광을 흡수하는 것인, 〔1〕∼〔14〕 중 어느 하나에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔16〕 상기 패널부가 DMD 어레이로 구성되어 있는, 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 공간 광변조 모듈.
〔17〕 화상 표시광을 형성하는 패널부와,
상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고,
상기 차광판에 위상차판이 적층되어 있는 공간 광변조 모듈.
〔18〕 공간 광변조 소자로서, 상기 공간 광변조 소자는, 상기 공간 광변조 소자 중의 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판과 조합하여 사용되고, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부는 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는, 공간 광변조 소자.
〔19〕 차광판으로서, 상기 차광판은, 공간 광변조 소자 중의 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하기 위해 사용되고, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부는 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는, 차광판.
〔20〕 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈을 포함하는, 투사형 표시 장치.
100: 공간 광변조 모듈
101: 패널부
102: 차광판
103: 리타더

Claims (20)

  1. 화상 표시광을 형성하는 패널부와,
    상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고,
    상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부가, 조명광을 반사하는 것인, 공간 광변조 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패널부가 반사형 액정 패널인, 공간 광변조 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조명광 도달면에 의해 반사된 조명광이, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈에 들어가지 않도록 구성되는 공간 광변조 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조명광 도달면의 상기 적어도 일부와 상기 패널부의 상기 반사면에 의해 형성되는 각도(θ)가 이하의 식 (1)을 만족시키고,
    θ>sin- 1(1/2F#) …(1)
    식 (1)에 있어서, F＃은, 상기 화상 표시광이 통과하는 투사 렌즈의 패널부측의 F 값인 공간 광변조 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차광판 중, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 창을 규정하는 가장자리 영역이, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가장자리 영역이, 상기 창의 전 둘레에 걸쳐, 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는, 공간 광변조 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차광판에, 위상차판이 적층되어 있는, 공간 광변조 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위상차판이, 상기 패널부의 프리틸트(pre-tilt)에 의해 화상 표시광에 주어지는 위상차와 동일한 위상차를 상기 차광판에 의해 반사된 조명광에 주도록, 해당 조명광의 위상을 조정하는 공간 광변조 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 차광판이, 해당 차광판이 갖는 열을 수용하는 열 수용 매체와 접속되어 있는 공간 광변조 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 차광판과 상기 열 수용 매체의 적어도 어느 일방이, 금속 재료로 형성되어 있는 공간 광변조 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 차광판이, 광전 변환 소자인 공간 광변조 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 차광판에 의해 반사된 조명광이 투사 렌즈 또는 투사 렌즈 하우징에 도달하는 것을 막는 댐퍼를 더 포함하는 공간 광변조 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 창을 규정하는 가장자리 영역 중 단부가, 조명광을 반사하지 않는 공간 광변조 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 차광판 중, 상기 조명광 도달면과 반대측의 면이, 광을 흡수하는 것인 공간 광변조 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 패널부가 DMD 어레이로 구성되어 있는 공간 광변조 모듈.
  17. 화상 표시광을 형성하는 패널부와,
    상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고,
    상기 차광판에 위상차판이 적층되어 있는 공간 광변조 모듈.
  18. 공간 광변조 소자로서,
    상기 공간 광변조 소자는, 상기 공간 광변조 소자 중의 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판과 조합하여 사용되고,
    상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부는 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는, 공간 광변조 소자.
  19. 차광판으로서,
    상기 차광판은, 공간 광변조 소자 중의 화상 표시광을 형성하는 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하기 위해 사용되고,
    상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부는 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는, 차광판.
  20. 화상 표시광을 형성하는 패널부와, 상기 패널부의 조명광 도달 범위를 규정하는 차광판을 포함하고, 상기 차광판의 조명광 도달면의 적어도 일부가 상기 패널부의 반사면에 대해 경사져 있는 공간 광변조 모듈
    을 포함하는, 투사형 표시 장치.
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