JP2001004931A - 映像投射装置 - Google Patents
映像投射装置Info
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- JP2001004931A JP2001004931A JP11173894A JP17389499A JP2001004931A JP 2001004931 A JP2001004931 A JP 2001004931A JP 11173894 A JP11173894 A JP 11173894A JP 17389499 A JP17389499 A JP 17389499A JP 2001004931 A JP2001004931 A JP 2001004931A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーホイールの色フィルタの光吸収による
加熱、破損を防止すると共に、太陽電池の実行や光源の
冷却も容易に行えるようにすること。 【解決手段】 反射型カラーホイール17を用いた白色
光源11から出射される白色光L11をR、G、Bの有
効光L12に分散して白色光源11とは異なる方向に反
射し、その反射された有効光L12を空間光変調素子1
6へ入射してR、G、Bの映像光L13に変調し、その
変調された映像光L13を投射レンズ18でスクリーン
に投射するようにし、その反射型カラーホイール17を
透過した不要光L14を太陽電池30や放熱部である処
理及び/又は利用する手段29によって太陽発電を実行
したり、放熱等を行うようにしたもの。
加熱、破損を防止すると共に、太陽電池の実行や光源の
冷却も容易に行えるようにすること。 【解決手段】 反射型カラーホイール17を用いた白色
光源11から出射される白色光L11をR、G、Bの有
効光L12に分散して白色光源11とは異なる方向に反
射し、その反射された有効光L12を空間光変調素子1
6へ入射してR、G、Bの映像光L13に変調し、その
変調された映像光L13を投射レンズ18でスクリーン
に投射するようにし、その反射型カラーホイール17を
透過した不要光L14を太陽電池30や放熱部である処
理及び/又は利用する手段29によって太陽発電を実行
したり、放熱等を行うようにしたもの。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、カラー映
像をスクリーン等に投射するプロジェクタ装置に適用す
るのに最適な映像投射装置であって、特に、光源から出
射される白色光をカラーホイールを用いて時間的に異な
る波長帯域のR(赤色)、G(緑色)、B(青色)等の
有効光に分割し、その分割したR、G、Bの有効光を液
晶パネルやDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイ
ス)等の空間光変調素子によってR、G、B等の映像光
に変調してスクリーン等に投射するようにした映像投射
装置の技術分野に属するものである。
像をスクリーン等に投射するプロジェクタ装置に適用す
るのに最適な映像投射装置であって、特に、光源から出
射される白色光をカラーホイールを用いて時間的に異な
る波長帯域のR(赤色)、G(緑色)、B(青色)等の
有効光に分割し、その分割したR、G、Bの有効光を液
晶パネルやDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイ
ス)等の空間光変調素子によってR、G、B等の映像光
に変調してスクリーン等に投射するようにした映像投射
装置の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、この種映像投射装置には、大
別して2つの方式があり、第1の方式の映像投射装置
は、液晶パネルやDMD等の空間光変調素子をR(赤色
光)、G(緑色光)、B(青色光)用に3枚使用する方
式であり、光源から出射された白色光をR、G、B用の
3枚のダイクロイックミラーを通してR、G、Bの3つ
の有効光に分割して3枚の空間光変調素子にそれぞれ入
射し、その3枚の空間光変調素子を個別に駆動して、こ
れら3枚の空間光変調素子によってそれぞれ変調した
R、G、Bの3つの映像光をプリズム方式で合成してス
クリーン等に投射するものである。
別して2つの方式があり、第1の方式の映像投射装置
は、液晶パネルやDMD等の空間光変調素子をR(赤色
光)、G(緑色光)、B(青色光)用に3枚使用する方
式であり、光源から出射された白色光をR、G、B用の
3枚のダイクロイックミラーを通してR、G、Bの3つ
の有効光に分割して3枚の空間光変調素子にそれぞれ入
射し、その3枚の空間光変調素子を個別に駆動して、こ
れら3枚の空間光変調素子によってそれぞれ変調した
R、G、Bの3つの映像光をプリズム方式で合成してス
クリーン等に投射するものである。
【0003】次に、図21に示すように、第2の方式の
映像投射装置1は、放電ランプ2aと反射鏡(リフレク
タ)2b等によって構成されている白色光源2から出射
された白色光L1の水平状の光軸P上に集光レンズ3、
透過型カラーホイール4及び1枚の空間光変調素子5を
直列状に配置している。そして、図22の(A)に示す
ように、透過型カラーホイール4のホイール面4aの外
周には周方向に3分割されたR、G、Bの3色の色フィ
ルタ4bで構成された赤色光透過領域RF、緑色光透過
領域GF、青色光透過領域BFが形成されている。な
お、図22の(B)に示すように、透過型カラーホイー
ル4の色フィルタ4bに白色光透過領域WFを加えて周
方向に4分割して輝度を向上させるようにしたものもあ
る。
映像投射装置1は、放電ランプ2aと反射鏡(リフレク
タ)2b等によって構成されている白色光源2から出射
された白色光L1の水平状の光軸P上に集光レンズ3、
透過型カラーホイール4及び1枚の空間光変調素子5を
直列状に配置している。そして、図22の(A)に示す
ように、透過型カラーホイール4のホイール面4aの外
周には周方向に3分割されたR、G、Bの3色の色フィ
ルタ4bで構成された赤色光透過領域RF、緑色光透過
領域GF、青色光透過領域BFが形成されている。な
お、図22の(B)に示すように、透過型カラーホイー
ル4の色フィルタ4bに白色光透過領域WFを加えて周
方向に4分割して輝度を向上させるようにしたものもあ
る。
【0004】そして、図21に示すように、この透過型
カラーホイール4は白色光源2から出射された白色光L
1の光軸Pに対して直角状に配置されていて、この透過
型カラーホイール4は駆動手段(図示せず)によって高
速回転(1秒間に数10回転〜数100回転)される。
そして、白色光源2から出射された白色光L1を集光レ
ンズ3によって透過型カラーホイール4の色フィルタ4
bの赤色光透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光
透過領域BF(及び白色光透過領域WF)の回転位置に
直角状に入射して、これらの赤色光透過領域RF、緑色
光透過領域GF、青色光透過領域BF(白色光透過領域
WF)を透過させる。すると、この透過型カラーホイー
ル4によって白色光L1が時間的に異なるR、G、Bの
3〜4色の有効光L2に分割され、その有効光L2が空
間光変調素子5に時間差を有して入射される。そこで、
空間光変調素子5で、R、G、B(W)の3〜4色の有
効光L2の入射時間に同期してR、G、Bの3色の映像
信号(及び輝度を向上させるための信号)を印加するこ
とによって時間的に異なるR、G、B(W)の3色の映
像光L3(及び輝度を向上させるための白色光)に光変
調して、その映像光L3を出射する。この時、R、G、
Bの3色の映像光L3(及び輝度を向上させるための白
色光)は人間の目には重なって見えるものであり、この
映像光L3を投射レンズ6によってスクリーン7等に投
射してフルカラーの映像を映し出すようにしたものであ
る。
カラーホイール4は白色光源2から出射された白色光L
1の光軸Pに対して直角状に配置されていて、この透過
型カラーホイール4は駆動手段(図示せず)によって高
速回転(1秒間に数10回転〜数100回転)される。
そして、白色光源2から出射された白色光L1を集光レ
ンズ3によって透過型カラーホイール4の色フィルタ4
bの赤色光透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光
透過領域BF(及び白色光透過領域WF)の回転位置に
直角状に入射して、これらの赤色光透過領域RF、緑色
光透過領域GF、青色光透過領域BF(白色光透過領域
WF)を透過させる。すると、この透過型カラーホイー
ル4によって白色光L1が時間的に異なるR、G、Bの
3〜4色の有効光L2に分割され、その有効光L2が空
間光変調素子5に時間差を有して入射される。そこで、
空間光変調素子5で、R、G、B(W)の3〜4色の有
効光L2の入射時間に同期してR、G、Bの3色の映像
信号(及び輝度を向上させるための信号)を印加するこ
とによって時間的に異なるR、G、B(W)の3色の映
像光L3(及び輝度を向上させるための白色光)に光変
調して、その映像光L3を出射する。この時、R、G、
Bの3色の映像光L3(及び輝度を向上させるための白
色光)は人間の目には重なって見えるものであり、この
映像光L3を投射レンズ6によってスクリーン7等に投
射してフルカラーの映像を映し出すようにしたものであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、3枚の空間
光変調素子及びダイクロイックミラーを用いる第1の方
式の映像投射装置は、部品点数が多く、省スペース化が
困難であることから、小型化に適さないと言う問題があ
る。
光変調素子及びダイクロイックミラーを用いる第1の方
式の映像投射装置は、部品点数が多く、省スペース化が
困難であることから、小型化に適さないと言う問題があ
る。
【0006】また、図21に示した透過型カラーホイー
ル4及び1枚の空間光変調素子5を用いる第2の方式の
映像投射装置1は、装置全体の高さを小さくすることが
困難であると言う問題がある。即ち、図23に示すよう
に、透過型カラーホイール4を使用する場合には、この
透過型カラーホイール4に入射される白色光L1の光ス
ポットSLの断面積を透過型カラーホイール4の直径に
対して十分に小さくする必要があり、その光スポットS
Lが赤色光透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光
透過領域BFの分割点RGP、GBP、BRPを通過す
る瞬間には2色の有効光L2が混合されてしまうことに
なり、この混合された有効光L2が入射された瞬間に空
間光変調素子5が動作してしまうと、スクリーン7上に
は2色の光が混合された映像光L3が投射されてしま
う。これを防ぐためには、光スポットSLが赤色光透過
領域RF、緑色光透過領域GF、青色光透過領域BFの
分割点RGP、GBP、BRPを通過する時間に空間光
変調素子5をオフの状態にして、スクリーン7に2色の
光が混合された映像光L3を投射しないようにする必要
がある。
ル4及び1枚の空間光変調素子5を用いる第2の方式の
映像投射装置1は、装置全体の高さを小さくすることが
困難であると言う問題がある。即ち、図23に示すよう
に、透過型カラーホイール4を使用する場合には、この
透過型カラーホイール4に入射される白色光L1の光ス
ポットSLの断面積を透過型カラーホイール4の直径に
対して十分に小さくする必要があり、その光スポットS
Lが赤色光透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光
透過領域BFの分割点RGP、GBP、BRPを通過す
る瞬間には2色の有効光L2が混合されてしまうことに
なり、この混合された有効光L2が入射された瞬間に空
間光変調素子5が動作してしまうと、スクリーン7上に
は2色の光が混合された映像光L3が投射されてしま
う。これを防ぐためには、光スポットSLが赤色光透過
領域RF、緑色光透過領域GF、青色光透過領域BFの
分割点RGP、GBP、BRPを通過する時間に空間光
変調素子5をオフの状態にして、スクリーン7に2色の
光が混合された映像光L3を投射しないようにする必要
がある。
【0007】図24は、R、G、Bの3つの色の有効光
L2の入射に同期して空間光変調素子5にR、G、Bの
映像信号SR、SG、SBを印加する様子を示したもの
であって、R、G、Bの各映像信号SR、SG、SBの
印加時間の間に空間光変調素子5をオフする時間Tを設
定して、上記した映像光L3の2色の光が混合されてし
まうことを防いでいる。しかし、空間光変調素子5のオ
フ時間Tは、スクリーン7に投射される映像光L3の輝
度が低下することになり、投射されるフルカラー映像の
画質の低下を招くことになる。従って、透過型カラーホ
イール4に入射する出射光L1の光スポットSLはでき
る限り小さくすることが望ましいが、放電ランプ2a等
の白色光源1から出射される白色光L1はもともと有限
の大きい光源から発光されたものであり、集光レンズ3
によって集光しても、この白色光L1を1点に完全に絞
り切ることはできず、光スポットSLはある大きさを持
つことになる。
L2の入射に同期して空間光変調素子5にR、G、Bの
映像信号SR、SG、SBを印加する様子を示したもの
であって、R、G、Bの各映像信号SR、SG、SBの
印加時間の間に空間光変調素子5をオフする時間Tを設
定して、上記した映像光L3の2色の光が混合されてし
まうことを防いでいる。しかし、空間光変調素子5のオ
フ時間Tは、スクリーン7に投射される映像光L3の輝
度が低下することになり、投射されるフルカラー映像の
画質の低下を招くことになる。従って、透過型カラーホ
イール4に入射する出射光L1の光スポットSLはでき
る限り小さくすることが望ましいが、放電ランプ2a等
の白色光源1から出射される白色光L1はもともと有限
の大きい光源から発光されたものであり、集光レンズ3
によって集光しても、この白色光L1を1点に完全に絞
り切ることはできず、光スポットSLはある大きさを持
つことになる。
【0008】以上の理由から、図25に示すように、透
過型カラーホイール4の直径Dを比較的大きくする(通
常は直径Dが約10cm以上になっている)必要があ
り、透過型カラーホイール4を白色光源1から出射され
る白色光L1の光軸Pに対して直角状に配置する方式の
従来の映像投射装置1では、その透過型カラーホイール
4の直径Dに比例して、映像投射装置1全体の高さHが
増大する。そして、映像投射装置1全体の高さHが増大
すれば、映像投射装置1全体の体積が増大して、その映
像投射装置1の大型化や大重量化を招く上に、映像投射
装置1のケース材料の増加等によるコストアップを招い
てしまう。
過型カラーホイール4の直径Dを比較的大きくする(通
常は直径Dが約10cm以上になっている)必要があ
り、透過型カラーホイール4を白色光源1から出射され
る白色光L1の光軸Pに対して直角状に配置する方式の
従来の映像投射装置1では、その透過型カラーホイール
4の直径Dに比例して、映像投射装置1全体の高さHが
増大する。そして、映像投射装置1全体の高さHが増大
すれば、映像投射装置1全体の体積が増大して、その映
像投射装置1の大型化や大重量化を招く上に、映像投射
装置1のケース材料の増加等によるコストアップを招い
てしまう。
【0009】そこで、図26に示すように、透過型カラ
ーホイール4を光軸Pに対して少し傾斜させることによ
って、図25に示した映像投射装置1全体の高さHをで
きるだけ小さくすることが考えられている。しかし、透
過型カラーホイール4を光軸Pに対して傾斜させると、
図27の(A)に示すように、白色光L1の光スポット
SLが楕円形になってその断面積が大きくなり、上記し
たように、その光スポットSLが透過型カラーホイール
4の赤色光透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光
透過領域BFの分割点RGP、GBP、BRPを通過す
る時間が長くなり、図24に示した空間光変調素子5を
オフにする時間Tが長くなって、スクリーン7に投射さ
れる映像光L3の輝度が低下してしまうことになる。な
お、これを防ぐには、図27の(B)に示すように、光
スポットSLの入射位置を透過型カラーホイール4の回
転中心の真下位置又は真上位置に配置して、楕円形状の
光スポットSLの短軸方向を透過型カラーホイール4の
回転方向に合せれば、光スポットSLが分割点RGP、
GBP、BRPを通過する時間があまり長くならない。
しかし、このように、光スポットSLの入射位置を透過
型カラーホイール4の回転中心の真下位置又は真上位置
に配置させるためには、白色光源1から出射された白色
光L1の光軸Pに対して透過型カラーホイール4を上方
又は下方へ偏位させなければならず、その透過型カラー
ホイール4を光軸Pに対して上方又は下方へ偏位させて
しまうと、映像投射装置1全体の高さHが増大してしま
うと言う問題がある。
ーホイール4を光軸Pに対して少し傾斜させることによ
って、図25に示した映像投射装置1全体の高さHをで
きるだけ小さくすることが考えられている。しかし、透
過型カラーホイール4を光軸Pに対して傾斜させると、
図27の(A)に示すように、白色光L1の光スポット
SLが楕円形になってその断面積が大きくなり、上記し
たように、その光スポットSLが透過型カラーホイール
4の赤色光透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光
透過領域BFの分割点RGP、GBP、BRPを通過す
る時間が長くなり、図24に示した空間光変調素子5を
オフにする時間Tが長くなって、スクリーン7に投射さ
れる映像光L3の輝度が低下してしまうことになる。な
お、これを防ぐには、図27の(B)に示すように、光
スポットSLの入射位置を透過型カラーホイール4の回
転中心の真下位置又は真上位置に配置して、楕円形状の
光スポットSLの短軸方向を透過型カラーホイール4の
回転方向に合せれば、光スポットSLが分割点RGP、
GBP、BRPを通過する時間があまり長くならない。
しかし、このように、光スポットSLの入射位置を透過
型カラーホイール4の回転中心の真下位置又は真上位置
に配置させるためには、白色光源1から出射された白色
光L1の光軸Pに対して透過型カラーホイール4を上方
又は下方へ偏位させなければならず、その透過型カラー
ホイール4を光軸Pに対して上方又は下方へ偏位させて
しまうと、映像投射装置1全体の高さHが増大してしま
うと言う問題がある。
【0010】一方、透過型カラーホイール4の赤色光透
過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光透過領域BF
(白色光透過領域WF)を構成している3〜4色の色フ
ィルタ4bは、それぞれ指定された色の光のみを透過す
る一方、それ以外の色の光である不要光は吸収又は反射
させるように構成されている。即ち、赤色光透過領域R
Fであれば、Rのみを透過し、G、B(W)の不要光は
吸収又は反射する。また、緑色光透過領域GFであれ
ば、Gのみを透過し、R、B(W)の不要光は吸収又は
反射する。更に、青色光透過領域BFであれば、Bのみ
を透過し、R、G(W)の不要光は吸収又は反射する。
従って、白色光源2から出射する白色光L1の光エネル
ギを高くして高輝度の映像光L3を投射するようにした
高輝度の映像投射装置1では、透過型カラーホイール4
における色フィルタ4bの部分での不要光の吸収量が増
大して、その光フィルタ4bが加熱されて破損され易
い。このために、色フィルタ4bは不要光をなるべく反
射させることが望ましい。
過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光透過領域BF
(白色光透過領域WF)を構成している3〜4色の色フ
ィルタ4bは、それぞれ指定された色の光のみを透過す
る一方、それ以外の色の光である不要光は吸収又は反射
させるように構成されている。即ち、赤色光透過領域R
Fであれば、Rのみを透過し、G、B(W)の不要光は
吸収又は反射する。また、緑色光透過領域GFであれ
ば、Gのみを透過し、R、B(W)の不要光は吸収又は
反射する。更に、青色光透過領域BFであれば、Bのみ
を透過し、R、G(W)の不要光は吸収又は反射する。
従って、白色光源2から出射する白色光L1の光エネル
ギを高くして高輝度の映像光L3を投射するようにした
高輝度の映像投射装置1では、透過型カラーホイール4
における色フィルタ4bの部分での不要光の吸収量が増
大して、その光フィルタ4bが加熱されて破損され易
い。このために、色フィルタ4bは不要光をなるべく反
射させることが望ましい。
【0011】そこで、透過型カラーホイール4の赤色光
透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光透過領域B
F(白色光透過領域WF)を構成している3〜4色の色
フィルタ4bに、ダイクロイックミラーと呼ばれる薄膜
を複数層コーティングしたものを用いる方法がある。こ
のダイクロイックミラーであれば、色フィルタ4bの赤
色光透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光透過領
域BF(白色光透過領域WF)ではそれぞれR、G、B
(W)の特定の有効光L2のみを透過し、他の不要光は
反射することができるので、色フィルタ4b部分での不
要光の吸収量が低減し、色フィルタ4bが加熱、破壊さ
れ難くなる。しかし、このダイクロイックミラーを図2
1に示した透過型カラーホイール4の色フィルタ4bに
使用すると白色光源2から出射された白色光L1を透過
型カラーホイール4の3〜4色の色フィルタ4bに入射
してR、G、B(W)の有効光L2を透過する際、図2
1に点線で示すように、その色フィルタ4bで反射され
た不要光L4が白色光源1側へ直接戻されてしまい、そ
の不要光L4が逆に、集光レンズ3を通して白色光源2
側へ照射され、反射鏡2bによって集光されて放電ラン
プ2aを照射、加熱してしまうことになる。
透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光透過領域B
F(白色光透過領域WF)を構成している3〜4色の色
フィルタ4bに、ダイクロイックミラーと呼ばれる薄膜
を複数層コーティングしたものを用いる方法がある。こ
のダイクロイックミラーであれば、色フィルタ4bの赤
色光透過領域RF、緑色光透過領域GF、青色光透過領
域BF(白色光透過領域WF)ではそれぞれR、G、B
(W)の特定の有効光L2のみを透過し、他の不要光は
反射することができるので、色フィルタ4b部分での不
要光の吸収量が低減し、色フィルタ4bが加熱、破壊さ
れ難くなる。しかし、このダイクロイックミラーを図2
1に示した透過型カラーホイール4の色フィルタ4bに
使用すると白色光源2から出射された白色光L1を透過
型カラーホイール4の3〜4色の色フィルタ4bに入射
してR、G、B(W)の有効光L2を透過する際、図2
1に点線で示すように、その色フィルタ4bで反射され
た不要光L4が白色光源1側へ直接戻されてしまい、そ
の不要光L4が逆に、集光レンズ3を通して白色光源2
側へ照射され、反射鏡2bによって集光されて放電ラン
プ2aを照射、加熱してしまうことになる。
【0012】この際、一般的に、放電ランプ2a内には
高圧ガスが封入されていて、不要光L4によってこの放
電ランプ2aが加熱されれば、内部の高圧ガスが膨張し
て、この放電ランプ2aが破壊され易い。しかも、この
放電ランプ2aの周囲が反射鏡1bで囲まれている関係
で、この放電ランプ2aの周囲の通気性が非常に悪く、
この放電ランプ2aは温度上昇し易い環境下にあるため
に、この放電ランプ2aは不要光L4の照射によって簡
単に温度上昇してしまい、破壊され易くなる。従って、
不要光L4の照射による放電ランプ2aの加熱、破壊を
防止するためには、この放電ランプ2aを冷却する必要
があるが、反射鏡2bによって周囲が囲まれている放電
ランプ2aを効率よく冷却することは非常に困難であ
り、空冷ファン等を用いて、強い冷却を行おうとすれ
ば、冷却ファンの大型化が必要になって、映像投射装置
1全体の大型化や大重量化を招く上に、大型の空冷ファ
ンを駆動することによる消費電力の増加や大型の空冷フ
ァンの回転によって発生する騒音発生等の新たな問題が
生じることになる。
高圧ガスが封入されていて、不要光L4によってこの放
電ランプ2aが加熱されれば、内部の高圧ガスが膨張し
て、この放電ランプ2aが破壊され易い。しかも、この
放電ランプ2aの周囲が反射鏡1bで囲まれている関係
で、この放電ランプ2aの周囲の通気性が非常に悪く、
この放電ランプ2aは温度上昇し易い環境下にあるため
に、この放電ランプ2aは不要光L4の照射によって簡
単に温度上昇してしまい、破壊され易くなる。従って、
不要光L4の照射による放電ランプ2aの加熱、破壊を
防止するためには、この放電ランプ2aを冷却する必要
があるが、反射鏡2bによって周囲が囲まれている放電
ランプ2aを効率よく冷却することは非常に困難であ
り、空冷ファン等を用いて、強い冷却を行おうとすれ
ば、冷却ファンの大型化が必要になって、映像投射装置
1全体の大型化や大重量化を招く上に、大型の空冷ファ
ンを駆動することによる消費電力の増加や大型の空冷フ
ァンの回転によって発生する騒音発生等の新たな問題が
生じることになる。
【0013】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであって、カラーホイールの色フィルタの光
吸収による加熱、破損を防止すると共に、太陽発電や光
源の冷却等を容易に行えるようにした映像投射装置を提
供することを目的としている。
されたものであって、カラーホイールの色フィルタの光
吸収による加熱、破損を防止すると共に、太陽発電や光
源の冷却等を容易に行えるようにした映像投射装置を提
供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の映像投射装置は、光源から出射された白色
光を時間的に異なる波長帯域の有効光に分割して反射
し、その有効光を光源へ戻すことなく空間光変調素子へ
導くようにした反射型カラーホイールで構成し、その反
射型カラーホイールを透過した不要光を処理及び/又は
利用する手段を備えたものである。
めの本発明の映像投射装置は、光源から出射された白色
光を時間的に異なる波長帯域の有効光に分割して反射
し、その有効光を光源へ戻すことなく空間光変調素子へ
導くようにした反射型カラーホイールで構成し、その反
射型カラーホイールを透過した不要光を処理及び/又は
利用する手段を備えたものである。
【0015】上記のように構成された本発明の映像投射
装置は、反射型カラーホイールを用いて、光源から出射
された白色光を時間的に異なる波長帯域の有効光に分割
して反射し、その有効光を光源へ戻すことなく空間光変
調素子へ導くようにし、その反射型カラーホイールを透
過した不要光を処理及び/又は利用する手段を備えたの
で、透過型カラーホイールのように色フィルタが光の吸
収によって加熱、破損されることを防止することができ
ると共に、その反射型カラーホイールを透過した不要光
を処理及び/又は利用する手段によって太陽発電や放熱
等を行える。
装置は、反射型カラーホイールを用いて、光源から出射
された白色光を時間的に異なる波長帯域の有効光に分割
して反射し、その有効光を光源へ戻すことなく空間光変
調素子へ導くようにし、その反射型カラーホイールを透
過した不要光を処理及び/又は利用する手段を備えたの
で、透過型カラーホイールのように色フィルタが光の吸
収によって加熱、破損されることを防止することができ
ると共に、その反射型カラーホイールを透過した不要光
を処理及び/又は利用する手段によって太陽発電や放熱
等を行える。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した映像投射
装置の実施の形態を図を参照して説明する。
装置の実施の形態を図を参照して説明する。
【0017】「第1の実施形態」まず、図1〜図4によ
って、映像投射装置10の第1の実施形態を説明する
と、この場合には、放電ランプ11aと反射鏡11b等
によって構成された光源である白色光源11からの出射
される白色光L11の光軸Pが水平状に設定されてい
て、その光軸Pに沿って第1の集光レンズ12、第1、
第2のミラー13、14、第2の集光レンズ15、空間
光変調素子16がほぼ直列状に配置されている。そし
て、反射型カラーホイール17が2つのミラー13、1
4の上部間又は下部間に跨がるようにして光軸Pとほぼ
平行な水平状(この反射型カラーホイール17のホイー
ル面17aを光軸Pとほぼ平行な水平状に配置するこ
と)に配置されている。そして、第1、第2のミラー1
3、14は光軸Pに対して互いに反対方向に対称形状に
傾斜されたほぼハの字状に配置されていて、これら第
1、第2のミラー13、14によって白色光L11を反
射型カラーホイール17に斜めに入射し、反射型カラー
ホイール17で白色光L11とは反対方向に斜めに反射
された有効光L12を空間光変調素子16に光軸Pに沿
って入射するように光路を変更するための光路変更手段
に構成されている。
って、映像投射装置10の第1の実施形態を説明する
と、この場合には、放電ランプ11aと反射鏡11b等
によって構成された光源である白色光源11からの出射
される白色光L11の光軸Pが水平状に設定されてい
て、その光軸Pに沿って第1の集光レンズ12、第1、
第2のミラー13、14、第2の集光レンズ15、空間
光変調素子16がほぼ直列状に配置されている。そし
て、反射型カラーホイール17が2つのミラー13、1
4の上部間又は下部間に跨がるようにして光軸Pとほぼ
平行な水平状(この反射型カラーホイール17のホイー
ル面17aを光軸Pとほぼ平行な水平状に配置するこ
と)に配置されている。そして、第1、第2のミラー1
3、14は光軸Pに対して互いに反対方向に対称形状に
傾斜されたほぼハの字状に配置されていて、これら第
1、第2のミラー13、14によって白色光L11を反
射型カラーホイール17に斜めに入射し、反射型カラー
ホイール17で白色光L11とは反対方向に斜めに反射
された有効光L12を空間光変調素子16に光軸Pに沿
って入射するように光路を変更するための光路変更手段
に構成されている。
【0018】そして、この反射型カラーホイール17
は、その外周に配置されて、周方向に3〜4分割された
3〜4色の色フィルタ17bで構成されている赤色光反
射領域RF、緑色光反射領域GF、青色光反射領域BF
(必要に応じて配置される白色光反射領域WF)がダイ
クロイックミラーと呼ばれる薄膜を複数層コーティング
した色フィルタで構成されていて、これら3〜4色の色
フィルタ17bにおける有効光L12の反射率を不要光
L14の透過率より高くしたいわゆる反射型カラーホイ
ール17に構成されている。但し、白色光反射領域WF
については白色の有効光を全て反射できるように鏡面仕
上げ、つまり、一般的な反射ミラーに構成すれば良い。
但し、赤外線や紫外線が空間光変調素子16に照射され
ることを防ぐには、可視光線のみを反射するミラーに構
成すれば良い。
は、その外周に配置されて、周方向に3〜4分割された
3〜4色の色フィルタ17bで構成されている赤色光反
射領域RF、緑色光反射領域GF、青色光反射領域BF
(必要に応じて配置される白色光反射領域WF)がダイ
クロイックミラーと呼ばれる薄膜を複数層コーティング
した色フィルタで構成されていて、これら3〜4色の色
フィルタ17bにおける有効光L12の反射率を不要光
L14の透過率より高くしたいわゆる反射型カラーホイ
ール17に構成されている。但し、白色光反射領域WF
については白色の有効光を全て反射できるように鏡面仕
上げ、つまり、一般的な反射ミラーに構成すれば良い。
但し、赤外線や紫外線が空間光変調素子16に照射され
ることを防ぐには、可視光線のみを反射するミラーに構
成すれば良い。
【0019】そして、この反射型カラーホイール17を
用いたこの映像投射装置10は、その反射型カラーホイ
ール17を光軸Pとほぼ平行な状態で駆動手段(図示せ
ず)によって高速回転(1秒間に数10回転〜数100
回転)させる。そして、白色光源11から出射された白
色光L11を第1の集光レンズ12によって第1のミラ
ー13に照射して、その第1のミラー13で斜め上方又
は斜め下方に反射(1回目の光路変更動作)して反射型
カラーホイール17の3〜4色の色フィルタ17bの赤
色光反射領域RF、緑色光反射領域GF、青色光反射領
域BF(白色光反射領域WF)に斜め下方又は斜め上方
から入射する。すると、これら赤色光反射領域RF、緑
色光反射領域GF、青色光反射領域BF(白色光反射領
域WF)によって白色光L11が時間的に異なる波長帯
域のR、G、B(W)の3〜4色の有効光L12に分割
され、その分割された有効光L12が第1のミラー13
側とは反対側である第2のミラー14側に向けて斜め下
方又は斜め上方へ反射される。
用いたこの映像投射装置10は、その反射型カラーホイ
ール17を光軸Pとほぼ平行な状態で駆動手段(図示せ
ず)によって高速回転(1秒間に数10回転〜数100
回転)させる。そして、白色光源11から出射された白
色光L11を第1の集光レンズ12によって第1のミラ
ー13に照射して、その第1のミラー13で斜め上方又
は斜め下方に反射(1回目の光路変更動作)して反射型
カラーホイール17の3〜4色の色フィルタ17bの赤
色光反射領域RF、緑色光反射領域GF、青色光反射領
域BF(白色光反射領域WF)に斜め下方又は斜め上方
から入射する。すると、これら赤色光反射領域RF、緑
色光反射領域GF、青色光反射領域BF(白色光反射領
域WF)によって白色光L11が時間的に異なる波長帯
域のR、G、B(W)の3〜4色の有効光L12に分割
され、その分割された有効光L12が第1のミラー13
側とは反対側である第2のミラー14側に向けて斜め下
方又は斜め上方へ反射される。
【0020】即ち、赤色光反射領域RFであれば、Rの
みの有効光L12を反射し、G、B(W)の不要光L1
4は透過する。また緑色光反射領域GFであれば・Gの
みの有効光L12を反射し、R、B(W)の不要光L1
4は透過する。更に青色光反射領域BFであれば、Bの
みの有効光L12を反射し、R、G、B(W)の不要光
L14は透過する。そして、このようにして、この反射
型カラーホイール17によって時間的に異なる波長帯域
のR、G、B(W)の3〜4色に分割された有効光L1
2が第2のミラー14側へ反射され、その反射された有
効光L12は更に第2のミラー14で光軸Pと平行な方
向に反射(2回目の光路変更動作)されて第2の集光レ
ンズ15に照射される。そこで、空間光変調素子16
で、入射されるR、G、B(W)の3〜4色の有効光L
12の入射時間に同期してR、G、B(W)の映像信号
を印加することによって時間的に異なる波長帯域のR、
G、B(W)の色の映像光(及び輝度向上のための白色
光)L13に光変調して、その映像光L13を投射レン
ズ18によってスクリーン19等に投射してフルカラー
の映像をスクリーン19等に映し出すようにしたもので
ある。
みの有効光L12を反射し、G、B(W)の不要光L1
4は透過する。また緑色光反射領域GFであれば・Gの
みの有効光L12を反射し、R、B(W)の不要光L1
4は透過する。更に青色光反射領域BFであれば、Bの
みの有効光L12を反射し、R、G、B(W)の不要光
L14は透過する。そして、このようにして、この反射
型カラーホイール17によって時間的に異なる波長帯域
のR、G、B(W)の3〜4色に分割された有効光L1
2が第2のミラー14側へ反射され、その反射された有
効光L12は更に第2のミラー14で光軸Pと平行な方
向に反射(2回目の光路変更動作)されて第2の集光レ
ンズ15に照射される。そこで、空間光変調素子16
で、入射されるR、G、B(W)の3〜4色の有効光L
12の入射時間に同期してR、G、B(W)の映像信号
を印加することによって時間的に異なる波長帯域のR、
G、B(W)の色の映像光(及び輝度向上のための白色
光)L13に光変調して、その映像光L13を投射レン
ズ18によってスクリーン19等に投射してフルカラー
の映像をスクリーン19等に映し出すようにしたもので
ある。
【0021】この映像投射装置10の第1の実施形態に
よれば、白色光源11から出射された白色光L11を第
1の光路変更手段である第1のミラー13によって反射
型カラーホイール17に斜めに入射して、3〜4色の色
フィルタ17bによって時間的に異なる波長帯域のR、
G、B(W)の3〜4色の有効光L12に分割して反射
し、不要光L14を白色光源11へ戻すことなく、色フ
ィルタ17bで反射されたR、G、B(W)の有効光L
12を第2の光路変更手段である第2のミラー14によ
って空間光変調素子16へ導くようにしたものである。
従って、反射型カラーホイール17を白色光源11から
出射される白色光L11の光軸Pに対して直角以外の希
望する角度に自由に設定して、映像投射装置10全体の
高さを増大することなく、反射型カラーホイール17の
直径を大きくすることが可能である。
よれば、白色光源11から出射された白色光L11を第
1の光路変更手段である第1のミラー13によって反射
型カラーホイール17に斜めに入射して、3〜4色の色
フィルタ17bによって時間的に異なる波長帯域のR、
G、B(W)の3〜4色の有効光L12に分割して反射
し、不要光L14を白色光源11へ戻すことなく、色フ
ィルタ17bで反射されたR、G、B(W)の有効光L
12を第2の光路変更手段である第2のミラー14によ
って空間光変調素子16へ導くようにしたものである。
従って、反射型カラーホイール17を白色光源11から
出射される白色光L11の光軸Pに対して直角以外の希
望する角度に自由に設定して、映像投射装置10全体の
高さを増大することなく、反射型カラーホイール17の
直径を大きくすることが可能である。
【0022】即ち、この映像投射装置10の第1の実施
形態によれば、図1及び図2に示すように、反射型カラ
ーホイール17のホイール面17aを光軸Pとほぼ平行
状に配置する方式を採用しているので、図3に示すよう
に、反射型カラーホイール17を映像投射装置10内の
上面側又は下面側に水平状に配置することが可能にな
る。従って、映像投射装置10によれば、反射型カラー
ホイール17の直径D11の大きさによって映像投射装
置10全体の高さH11が制限されてしまうような不都
合が発生せず、その映像投射装置10全体の高さH11
を従来の映像投射装置7の全体の高さHに比べて著しく
小さくすることが可能である。換言すれば、反射型カラ
ーホイール17の直径D11を従来の透過型のカラーホ
イール3の直径Dより十分に大きくしても、映像投射装
置10全体の高さH11を従来の映像投射装置7の全体
の高さHより十分に小さい最小の高さに構成することが
できる。
形態によれば、図1及び図2に示すように、反射型カラ
ーホイール17のホイール面17aを光軸Pとほぼ平行
状に配置する方式を採用しているので、図3に示すよう
に、反射型カラーホイール17を映像投射装置10内の
上面側又は下面側に水平状に配置することが可能にな
る。従って、映像投射装置10によれば、反射型カラー
ホイール17の直径D11の大きさによって映像投射装
置10全体の高さH11が制限されてしまうような不都
合が発生せず、その映像投射装置10全体の高さH11
を従来の映像投射装置7の全体の高さHに比べて著しく
小さくすることが可能である。換言すれば、反射型カラ
ーホイール17の直径D11を従来の透過型のカラーホ
イール3の直径Dより十分に大きくしても、映像投射装
置10全体の高さH11を従来の映像投射装置7の全体
の高さHより十分に小さい最小の高さに構成することが
できる。
【0023】そして、反射型カラーホイール17の直径
D11を従来の透過型カラーホイール4の直径Dよりも
十分に大きくすることが可能であることから、その反射
型カラーホイール17の回転速度を従来の透過型カラー
ホイール4の回転速度と同じ速度(1秒間に数10回転
〜数100回転)に設定したとしても、その反射型カラ
ーホイール17の外周上に形成されている3〜4色の色
フィルタ17bの回転時の周速度を従来の透過型カラー
ホイール4の色フィルタ4bの回転時の周速度よりも速
くすることが可能になる。そして、その色フィルタ17
bの回転時の周速度が速くなれば、図24で説明した空
間光変調素子16に映像信号SR、SG、SBを印加す
る時間の間にその空間光変調素子16をオフにする時間
Tを短くすることができるので、スクリーン19等に投
射される映像光L13の輝度を向上させることができ
る。
D11を従来の透過型カラーホイール4の直径Dよりも
十分に大きくすることが可能であることから、その反射
型カラーホイール17の回転速度を従来の透過型カラー
ホイール4の回転速度と同じ速度(1秒間に数10回転
〜数100回転)に設定したとしても、その反射型カラ
ーホイール17の外周上に形成されている3〜4色の色
フィルタ17bの回転時の周速度を従来の透過型カラー
ホイール4の色フィルタ4bの回転時の周速度よりも速
くすることが可能になる。そして、その色フィルタ17
bの回転時の周速度が速くなれば、図24で説明した空
間光変調素子16に映像信号SR、SG、SBを印加す
る時間の間にその空間光変調素子16をオフにする時間
Tを短くすることができるので、スクリーン19等に投
射される映像光L13の輝度を向上させることができ
る。
【0024】なお、この映像投射装置10によれば、図
4に示すように、白色光源11から出射された白色光L
11を反射型カラーホイール17の3〜4色の色フィル
タ17bに斜めに入射させるために、図27の(A)で
説明した時と同じように、その色フィルタ17b上での
出射光L11の光スポットSLが楕円形になってその断
面積が大きくなり、その光スポットSLが反射型カラー
ホイール17の3〜4色の色フィルタ17bの赤色光反
射領域RF、緑色光反射領域GF、青色光反射領域BF
(白色光反射領域WF)を通過する時間が長くなり、空
間光変調素子16をオフする時間Tが長くなると言う問
題が発生するが、これも上記したように、反射型カラー
ホイール17の直径D11を大きくして、その色フィル
タ17bの回転時の周速度を大きくすることによって回
避することができる。また、図27の(B)でも説明し
たように、楕円形状の光スポットSLの短軸方向を反射
型カラーホイール17の回転方向に合せることができる
ように、色フィルタ17bへの光スポットSLの入射位
置を選ぶことによっても、上記した空間光変調素子16
をオフにする時間Tが長くなることを回避して、白色光
L11が反射型カラーホイール17の色フィルタ17b
に垂直状に入射される場合とほぼ同等の空間光変調素子
16の短いオフ時間Tを設定することができる。
4に示すように、白色光源11から出射された白色光L
11を反射型カラーホイール17の3〜4色の色フィル
タ17bに斜めに入射させるために、図27の(A)で
説明した時と同じように、その色フィルタ17b上での
出射光L11の光スポットSLが楕円形になってその断
面積が大きくなり、その光スポットSLが反射型カラー
ホイール17の3〜4色の色フィルタ17bの赤色光反
射領域RF、緑色光反射領域GF、青色光反射領域BF
(白色光反射領域WF)を通過する時間が長くなり、空
間光変調素子16をオフする時間Tが長くなると言う問
題が発生するが、これも上記したように、反射型カラー
ホイール17の直径D11を大きくして、その色フィル
タ17bの回転時の周速度を大きくすることによって回
避することができる。また、図27の(B)でも説明し
たように、楕円形状の光スポットSLの短軸方向を反射
型カラーホイール17の回転方向に合せることができる
ように、色フィルタ17bへの光スポットSLの入射位
置を選ぶことによっても、上記した空間光変調素子16
をオフにする時間Tが長くなることを回避して、白色光
L11が反射型カラーホイール17の色フィルタ17b
に垂直状に入射される場合とほぼ同等の空間光変調素子
16の短いオフ時間Tを設定することができる。
【0025】そして、図1及び図2に示すように、反射
型カラーホイール17のホイール面17aを白色光源1
1からの出射される白色光L11の光軸Pとほぼ平行に
配置して、白色光L11を第1のミラー13によって反
射型カラーホイール17の3〜4色の色フィルタ17b
に斜めに入射させる方式では、その反射型カラーホイー
ル17によって選択されなかった不要光L14が反射型
カラーホイール17の裏側へ透過されるために、その不
要光L14が白色光源11を構成している放電ランプ1
1aへ向うことが全くない。従って、その不要光L14
によって放電ランプ11aが加熱されることがなく、放
電ランプ11aにかかる熱的な負荷を低減することがで
き、その放電ランプ11aの冷却を容易に行える。
型カラーホイール17のホイール面17aを白色光源1
1からの出射される白色光L11の光軸Pとほぼ平行に
配置して、白色光L11を第1のミラー13によって反
射型カラーホイール17の3〜4色の色フィルタ17b
に斜めに入射させる方式では、その反射型カラーホイー
ル17によって選択されなかった不要光L14が反射型
カラーホイール17の裏側へ透過されるために、その不
要光L14が白色光源11を構成している放電ランプ1
1aへ向うことが全くない。従って、その不要光L14
によって放電ランプ11aが加熱されることがなく、放
電ランプ11aにかかる熱的な負荷を低減することがで
き、その放電ランプ11aの冷却を容易に行える。
【0026】「第2の実施形態」次に、図15は映像投
射装置10の第2の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、第1の実施形態で示した第1、第2の集光レ
ンズ12、15を第1、第2の偏芯レンズ21、22に
置き換えて、これら第1、第2の偏芯レンズ21、22
を集光レンズ及び光路変更手段に兼用させるようにし、
第1の実施形態で示した光路変更手段を構成している第
1、第2のミラー13、14を省略することによりコス
トダウンを図るようにしたものである。即ち、この映像
投射装置10の第2の実施形態では、白色光源11から
の出射された白色光L11を第1の偏芯レンズ21によ
って反射型カラーホイール17に斜めに集光して入射さ
せ、その反射型カラーホイール17で分割されて斜めに
反射された時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)
の3〜4色の有効光L12を第2の偏芯レンズ22で集
光して空間光変調素子16へ光軸Pと平行に照射させる
ようにしたものである。なお、この際、反射型カラーホ
イール17と空間光変調素子16との間にライトインテ
グレータと呼ばれる輝度を均一に照明することが可能な
光学デバイスを配置することも可能である。そして、そ
のライトインテグレータとガラスロッドを組み合せるこ
とや、ライトインテグレータとしてマルチレンズアイを
2組用いることもできる。
射装置10の第2の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、第1の実施形態で示した第1、第2の集光レ
ンズ12、15を第1、第2の偏芯レンズ21、22に
置き換えて、これら第1、第2の偏芯レンズ21、22
を集光レンズ及び光路変更手段に兼用させるようにし、
第1の実施形態で示した光路変更手段を構成している第
1、第2のミラー13、14を省略することによりコス
トダウンを図るようにしたものである。即ち、この映像
投射装置10の第2の実施形態では、白色光源11から
の出射された白色光L11を第1の偏芯レンズ21によ
って反射型カラーホイール17に斜めに集光して入射さ
せ、その反射型カラーホイール17で分割されて斜めに
反射された時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)
の3〜4色の有効光L12を第2の偏芯レンズ22で集
光して空間光変調素子16へ光軸Pと平行に照射させる
ようにしたものである。なお、この際、反射型カラーホ
イール17と空間光変調素子16との間にライトインテ
グレータと呼ばれる輝度を均一に照明することが可能な
光学デバイスを配置することも可能である。そして、そ
のライトインテグレータとガラスロッドを組み合せるこ
とや、ライトインテグレータとしてマルチレンズアイを
2組用いることもできる。
【0027】「第3の実施形態」次に、図6は映像投射
装置10の第3の実施形態を示したものであって、この
場合は、空間光変調素子16として液晶材料で構成され
ている透過型液晶パネル23を用いたものであり、透過
型液晶パネル23の前後には入射側偏光板24と出射側
偏光板25が配置されている。そして、反射型カラーホ
イール17によってR、G、B(W)の3〜4色に分割
されて反射された時間的に異なる波長帯域のR、G、B
(W)の3〜4色の有効光L12を第2のミラー14及
び第2の集光レンズ15によって入射側偏光板24を通
して透過型液晶パネル23に入射する。そして、透過型
液晶パネル23で、R、G、B(W)の3〜4色の有効
光L12の入射時間に同期してR、G、B(W)の映像
信号を印加することによって時間的に異なる波長帯域の
R、G、B(W)の3〜4色の映像光(及び輝度向上の
ための白色光)L13を透過して出射し、その映像光L
13を投射レンズ18によってスクリーン19等に投射
するようにしたものである。
装置10の第3の実施形態を示したものであって、この
場合は、空間光変調素子16として液晶材料で構成され
ている透過型液晶パネル23を用いたものであり、透過
型液晶パネル23の前後には入射側偏光板24と出射側
偏光板25が配置されている。そして、反射型カラーホ
イール17によってR、G、B(W)の3〜4色に分割
されて反射された時間的に異なる波長帯域のR、G、B
(W)の3〜4色の有効光L12を第2のミラー14及
び第2の集光レンズ15によって入射側偏光板24を通
して透過型液晶パネル23に入射する。そして、透過型
液晶パネル23で、R、G、B(W)の3〜4色の有効
光L12の入射時間に同期してR、G、B(W)の映像
信号を印加することによって時間的に異なる波長帯域の
R、G、B(W)の3〜4色の映像光(及び輝度向上の
ための白色光)L13を透過して出射し、その映像光L
13を投射レンズ18によってスクリーン19等に投射
するようにしたものである。
【0028】「第4の実施形態」次に、図7及び図8は
映像投射装置10の第4の実施形態を示したものであっ
て、この場合には、空間光変調素子16としてDMD
(デジタル・マイクロミラー・デバイス)26を用いた
ものであり、このDMD26は映像信号に基づき、各々
独立に駆動される2次元アレイ構造を有する多数の微小
ミラーにより入射光を反射させて映像光を出射制御する
ものである。そして、反射型カラーホイール17によっ
て分割されて反射された時間的に異なる波長帯域のR、
G、B(W)の3〜4色の有効光L12を第2のミラー
14及び第2の集光レンズ15によってDMD26に集
光して入射する。そして、DMD26に入射されるR、
G、B(W)の3〜4色の有効光L12の入射時間に同
期してそのDMD26にR、G、B(W)の映像信号を
印加することによって、そのDMD26の1画素を構成
している微小な反射鏡を可動して、時間的に異なる波長
帯域のR、G、B(W)の3色の映像光(及び輝度向上
のための白色光)L13を光軸Pを含む水平面内で一側
方に反射して、投射レンズ18によってスクリーン19
等に投射するようにしたものである。
映像投射装置10の第4の実施形態を示したものであっ
て、この場合には、空間光変調素子16としてDMD
(デジタル・マイクロミラー・デバイス)26を用いた
ものであり、このDMD26は映像信号に基づき、各々
独立に駆動される2次元アレイ構造を有する多数の微小
ミラーにより入射光を反射させて映像光を出射制御する
ものである。そして、反射型カラーホイール17によっ
て分割されて反射された時間的に異なる波長帯域のR、
G、B(W)の3〜4色の有効光L12を第2のミラー
14及び第2の集光レンズ15によってDMD26に集
光して入射する。そして、DMD26に入射されるR、
G、B(W)の3〜4色の有効光L12の入射時間に同
期してそのDMD26にR、G、B(W)の映像信号を
印加することによって、そのDMD26の1画素を構成
している微小な反射鏡を可動して、時間的に異なる波長
帯域のR、G、B(W)の3色の映像光(及び輝度向上
のための白色光)L13を光軸Pを含む水平面内で一側
方に反射して、投射レンズ18によってスクリーン19
等に投射するようにしたものである。
【0029】「第5の実施形態」次に、図9及び図10
は映像投射装置10の第5の実施形態を示したものであ
る。この場合は、空間光変調素子16として液晶材料で
構成されている反射型液晶パネル27を用いたものであ
り、第2の集光レンズ15と反射型液晶パネル27との
間に偏光ビームスプリッタ28が配置されている。そし
て、反射型カラーホイール17によって分割されて反射
された時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)の3
〜4色の有効光L12は第2のミラー14及び第2の集
光レンズ15によって偏光ビームスプリッタ28を透過
し、所定の偏光波(例えばS波)が反射型液晶パネル2
7に入射する。そして、反射型液晶パネル27に対し、
有効光L12のR、G、B(W)の入射時間に同期して
R、G、B(W)の映像信号を印加することによって、
その信号に合せて光の偏光状態を制御し、偏光ビームス
プリッタ28によって所定の偏光波(例えばP波)を反
射することにより映像光L13を得る。そして、偏光ビ
ームスプリッタ28により光軸Pを含む水平面内で90
°曲げられた映像光L13は、投射レンズ18に入射
し、スクリーン19等へ投射するようにしたものであ
る。
は映像投射装置10の第5の実施形態を示したものであ
る。この場合は、空間光変調素子16として液晶材料で
構成されている反射型液晶パネル27を用いたものであ
り、第2の集光レンズ15と反射型液晶パネル27との
間に偏光ビームスプリッタ28が配置されている。そし
て、反射型カラーホイール17によって分割されて反射
された時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)の3
〜4色の有効光L12は第2のミラー14及び第2の集
光レンズ15によって偏光ビームスプリッタ28を透過
し、所定の偏光波(例えばS波)が反射型液晶パネル2
7に入射する。そして、反射型液晶パネル27に対し、
有効光L12のR、G、B(W)の入射時間に同期して
R、G、B(W)の映像信号を印加することによって、
その信号に合せて光の偏光状態を制御し、偏光ビームス
プリッタ28によって所定の偏光波(例えばP波)を反
射することにより映像光L13を得る。そして、偏光ビ
ームスプリッタ28により光軸Pを含む水平面内で90
°曲げられた映像光L13は、投射レンズ18に入射
し、スクリーン19等へ投射するようにしたものであ
る。
【0030】「第6の実施形態」次に、図11は映像投
射装置10の第6の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、反射型カラーホイール17の裏側に不要光L
14の処理及び/又は利用する手段29の一例である太
陽電池30を配置して、反射型カラーホイール17の裏
側に透過した不要光L14で太陽電池30を照明するこ
とにより、その太陽電池30で不要光L14を利用して
発電を行い、映像投射装置10の消費電力の一部をその
発電した電力でまかなうようにして、映像投射装置10
の省電力化を図るようにしたものである。また、この場
合には、太陽電池30部分が光から電力への変換を行う
ことによって、その電力への変換分だけ熱エネルギの発
生を抑えることができ、映像投射装置10内部の冷却も
容易になる。
射装置10の第6の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、反射型カラーホイール17の裏側に不要光L
14の処理及び/又は利用する手段29の一例である太
陽電池30を配置して、反射型カラーホイール17の裏
側に透過した不要光L14で太陽電池30を照明するこ
とにより、その太陽電池30で不要光L14を利用して
発電を行い、映像投射装置10の消費電力の一部をその
発電した電力でまかなうようにして、映像投射装置10
の省電力化を図るようにしたものである。また、この場
合には、太陽電池30部分が光から電力への変換を行う
ことによって、その電力への変換分だけ熱エネルギの発
生を抑えることができ、映像投射装置10内部の冷却も
容易になる。
【0031】「第7の実施形態」次に、図12は映像投
射装置10の第7の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、反射型カラーホイール17を白色光源11か
ら出射される白色光L11の光軸P上にほぼ45°に傾
斜させて配置し、有効光L12の反射効率と不要光L1
4の透過効率とをほぼ均一にしたものである。そして、
第6の実施形態で示した白色光源11側の集光レンズ1
2を削除して、白色光源11を構成している放電ランプ
11aから出射される白色光L11を反射鏡11bによ
って反射型カラーホイール17の3〜4色の色フィルタ
17b上にほぼ45°の角度で入射し、前述したように
時間的に異なる波長帯域に分割されたR、G、B(W)
の有効光L12をほぼ45°の角度で高効率に反射して
空間光変調素子16に入射する。そして、空間光変調素
子16によって前述したように時間的に異なる波長帯域
に変調されたR、G、B(W)の映像光L13を投射レ
ンズ18によってスクリーン19等に投射するようにし
ている。そして、反射型カラーホイール17の裏側(白
色光源11とは反対側)で、白色光源11の光軸P上に
不要光L14を処理及び/又は利用する手段29の一例
である太陽電池30がその不要光L14に対して直角状
に配置されていて、反射型カラーホイール17の裏側に
高効率に透過された白色光L11の不要光L14をこの
太陽電池30に照射して、この太陽電池30で太陽発電
を行い、第6の実施形態と同様に、映像投射装置10の
省電力を図るようにしたものである。なお、白色光源1
1側の集光レンズ12を削除して、部品点数及び組立工
数の削減によるコストダウンも図っている。なお、反射
型カラーホイール17の光軸Pに対する傾斜角度は必ず
しも45°である必要はなく、映像投射装置10の光学
系の配置等に応じて適宜変更することが可能である。
射装置10の第7の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、反射型カラーホイール17を白色光源11か
ら出射される白色光L11の光軸P上にほぼ45°に傾
斜させて配置し、有効光L12の反射効率と不要光L1
4の透過効率とをほぼ均一にしたものである。そして、
第6の実施形態で示した白色光源11側の集光レンズ1
2を削除して、白色光源11を構成している放電ランプ
11aから出射される白色光L11を反射鏡11bによ
って反射型カラーホイール17の3〜4色の色フィルタ
17b上にほぼ45°の角度で入射し、前述したように
時間的に異なる波長帯域に分割されたR、G、B(W)
の有効光L12をほぼ45°の角度で高効率に反射して
空間光変調素子16に入射する。そして、空間光変調素
子16によって前述したように時間的に異なる波長帯域
に変調されたR、G、B(W)の映像光L13を投射レ
ンズ18によってスクリーン19等に投射するようにし
ている。そして、反射型カラーホイール17の裏側(白
色光源11とは反対側)で、白色光源11の光軸P上に
不要光L14を処理及び/又は利用する手段29の一例
である太陽電池30がその不要光L14に対して直角状
に配置されていて、反射型カラーホイール17の裏側に
高効率に透過された白色光L11の不要光L14をこの
太陽電池30に照射して、この太陽電池30で太陽発電
を行い、第6の実施形態と同様に、映像投射装置10の
省電力を図るようにしたものである。なお、白色光源1
1側の集光レンズ12を削除して、部品点数及び組立工
数の削減によるコストダウンも図っている。なお、反射
型カラーホイール17の光軸Pに対する傾斜角度は必ず
しも45°である必要はなく、映像投射装置10の光学
系の配置等に応じて適宜変更することが可能である。
【0032】「第8の実施形態」次に、図13は映像投
射装置10の第8の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、第7の実施形態における空間光変調素子16
として透過型液晶パネル23を用い、その入射側と出射
側に入射側偏光板24と出射側偏光板25を配置したも
のである。
射装置10の第8の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、第7の実施形態における空間光変調素子16
として透過型液晶パネル23を用い、その入射側と出射
側に入射側偏光板24と出射側偏光板25を配置したも
のである。
【0033】「第9の実施形態」次に、図14は映像投
射装置10の第9の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、第7の実施形態における不要光L14を処理
及び/又は利用する手段29として放熱部31を配置し
たものである。この放熱部31は不要光L14を遮光
し、かつ、多数の放熱フィン31aによって不要光L1
4を高効率に放熱するようにしたものであり、空冷ファ
ン(図示せず)を併用して、その放熱部31での不要光
L14の放熱効率を高めることも可能である。従って、
この第9の実施形態によれば、不要光L14を白色光源
11へ戻すことなく、放熱部31にて高効率に放熱する
ことができ、映像投射装置10内の熱源を白色光源11
部分と放熱部31部分とに分散して、その両方で効果的
に冷却することが可能であるから、映像投射装置10内
全体の冷却が容易になり、従来のように大型の空冷ファ
ンを用いる必要もなくなる。
射装置10の第9の実施形態を示したものであって、こ
の場合は、第7の実施形態における不要光L14を処理
及び/又は利用する手段29として放熱部31を配置し
たものである。この放熱部31は不要光L14を遮光
し、かつ、多数の放熱フィン31aによって不要光L1
4を高効率に放熱するようにしたものであり、空冷ファ
ン(図示せず)を併用して、その放熱部31での不要光
L14の放熱効率を高めることも可能である。従って、
この第9の実施形態によれば、不要光L14を白色光源
11へ戻すことなく、放熱部31にて高効率に放熱する
ことができ、映像投射装置10内の熱源を白色光源11
部分と放熱部31部分とに分散して、その両方で効果的
に冷却することが可能であるから、映像投射装置10内
全体の冷却が容易になり、従来のように大型の空冷ファ
ンを用いる必要もなくなる。
【0034】「第10の実施形態」次に、図15は映像
投射装置10の第10の実施形態を示したものであっ
て、この場合は、第9の実施形態における空間光変調素
子16として透過型液晶パネル23を用い、その入射側
と出射側に入射側偏光板24と出射側偏光板25を配置
したものである。
投射装置10の第10の実施形態を示したものであっ
て、この場合は、第9の実施形態における空間光変調素
子16として透過型液晶パネル23を用い、その入射側
と出射側に入射側偏光板24と出射側偏光板25を配置
したものである。
【0035】「第11の実施形態」次に、図16は映像
投射装置10の第11の実施形態を示したものであっ
て、この場合は、次に説明する図20に示した従来の映
像投射装置1における白色光源2側の反射ミラー33を
反射型カラーホイール17で兼用させることにより、そ
の反射ミラー33を省略して、部品点数及び組立工数の
削減によるコストダウンや映像投射装置10全体の軽量
化を図るようにしたものである。
投射装置10の第11の実施形態を示したものであっ
て、この場合は、次に説明する図20に示した従来の映
像投射装置1における白色光源2側の反射ミラー33を
反射型カラーホイール17で兼用させることにより、そ
の反射ミラー33を省略して、部品点数及び組立工数の
削減によるコストダウンや映像投射装置10全体の軽量
化を図るようにしたものである。
【0036】即ち、図20に示すように、従来この種映
像投射装置1では、装置内部での白色光源2の配置場所
が制限される場合等において、白色光源2から光軸Pに
沿って出射された白色光L1を透過型カラーホイール4
で時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)の3〜4
色の有効光L2に分割した後に、その有効光L2の光軸
Pを複数の反射ミラー33、34を用いて複数回に亘っ
て屈曲する光路変更を行うようにし、その間に有効光L
2を集光レンズ3によって空間光変調素子5に照射し
て、その空間光変調素子5で時間的に異なる波長帯域の
R、G、B(W)の映像光L3に変調し、その変調され
た映像光L3をスクリーン(図示せず)に投射するよう
にして映像投射装置1のコンパクト化を図るようにした
ものがある。しかし、この場合は、複数の反射ミラー3
3、34が必要となり、部品点数及び組立工数が増大し
てコストアップになっている。これに対して、図16に
示す映像投射装置10の第11の実施形態では、反射ミ
ラー33で省略できることになる。
像投射装置1では、装置内部での白色光源2の配置場所
が制限される場合等において、白色光源2から光軸Pに
沿って出射された白色光L1を透過型カラーホイール4
で時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)の3〜4
色の有効光L2に分割した後に、その有効光L2の光軸
Pを複数の反射ミラー33、34を用いて複数回に亘っ
て屈曲する光路変更を行うようにし、その間に有効光L
2を集光レンズ3によって空間光変調素子5に照射し
て、その空間光変調素子5で時間的に異なる波長帯域の
R、G、B(W)の映像光L3に変調し、その変調され
た映像光L3をスクリーン(図示せず)に投射するよう
にして映像投射装置1のコンパクト化を図るようにした
ものがある。しかし、この場合は、複数の反射ミラー3
3、34が必要となり、部品点数及び組立工数が増大し
てコストアップになっている。これに対して、図16に
示す映像投射装置10の第11の実施形態では、反射ミ
ラー33で省略できることになる。
【0037】「第12の実施形態」次に、図17は映像
投射装置10の第12の実施形態を示したものであっ
て、この場合は、第7〜第10の実施形態における空間
光変調素子16に反射型液晶パネル27を用いたもので
あり、その反射型液晶パネル27の入射側には偏光ビー
ムスプリッタ28を配置して、反射型カラーホイール1
7によって時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)
の3〜4色に分割された有効光L12を偏光ビームスプ
リッタ28によって90°に屈曲して反射型液晶パネル
27に照射し、その反射型液晶パネル27によって変調
した時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)の3色
の映像光(及び輝度向上のための白色光)L13を偏光
ビームスプリッタ28を透過して、投射レンズ18によ
りスクリーン19等に投射するようにしたものである。
投射装置10の第12の実施形態を示したものであっ
て、この場合は、第7〜第10の実施形態における空間
光変調素子16に反射型液晶パネル27を用いたもので
あり、その反射型液晶パネル27の入射側には偏光ビー
ムスプリッタ28を配置して、反射型カラーホイール1
7によって時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)
の3〜4色に分割された有効光L12を偏光ビームスプ
リッタ28によって90°に屈曲して反射型液晶パネル
27に照射し、その反射型液晶パネル27によって変調
した時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)の3色
の映像光(及び輝度向上のための白色光)L13を偏光
ビームスプリッタ28を透過して、投射レンズ18によ
りスクリーン19等に投射するようにしたものである。
【0038】「第13の実施形態」次に、図18は映像
投射装置10の第13の実施形態を示したものであっ
て、この場合には、第7〜第10の実施形態における空
間光変調素子16にDMD26を用いたものであり、反
射型カラーホイール17によって3〜4色の分割された
有効光L12をDMD26に斜めに入射して、そのDM
D26によって変調されて斜めに出射される時間的に異
なる波長帯域のR、G、B(W)の3色の映像光(及び
輝度向上のための白色光)L13を投射レンズ18によ
りスクリーン19等に投射するようにしたものである。
投射装置10の第13の実施形態を示したものであっ
て、この場合には、第7〜第10の実施形態における空
間光変調素子16にDMD26を用いたものであり、反
射型カラーホイール17によって3〜4色の分割された
有効光L12をDMD26に斜めに入射して、そのDM
D26によって変調されて斜めに出射される時間的に異
なる波長帯域のR、G、B(W)の3色の映像光(及び
輝度向上のための白色光)L13を投射レンズ18によ
りスクリーン19等に投射するようにしたものである。
【0039】
【変形例】次に、図19はこの映像投射装置10の変形
例を示したものである。即ち、図25に示した従来の映
像投射装置1では、透過型カラーホイール4を白色光源
2から水平に出射される白色光L1の光軸Pに対して直
角状に配置していたために、その透過型カラーホイール
4の直径Dが映像投射装置1全体の高さHに直接影響
し、その高さHを小さくしようとすれば、透過型カラー
ホイール4の直径Dを小さくしなければならなかった。
そこで、この映像投射装置10の変形例では、透過型カ
ラーホイール36を白色光L11の水平な光軸Pとほぼ
平行(透過型カラーホイール36のホイール面36aが
光軸Pとほぼ平行になること)となるように水平状に配
置して、白色光源11と空間光変調素子16とをその透
過型カラーホイール36の上下に2段状に配置したもの
である。そして、この場合は、白色光源11から水平に
出射された白色光L11を第1の集光レンズ12を通し
て第1の反射ミラー37によって上向き(又は下向き)
の垂直状に90°に屈曲して透過型カラーホイール36
に入射する。そして、この透過型カラーホイール36で
時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)の3〜4色
の光に分割された有効光L12を上向き(又は下向き)
に透過し、その透過された有効光L12を第2の反射ミ
ラー38によって光軸Pとほぼ平行な水平状になるよう
に再び90°に屈曲して第2の集光レンズ12を通して
空間光変調素子16に照射するようにしたものである。
例を示したものである。即ち、図25に示した従来の映
像投射装置1では、透過型カラーホイール4を白色光源
2から水平に出射される白色光L1の光軸Pに対して直
角状に配置していたために、その透過型カラーホイール
4の直径Dが映像投射装置1全体の高さHに直接影響
し、その高さHを小さくしようとすれば、透過型カラー
ホイール4の直径Dを小さくしなければならなかった。
そこで、この映像投射装置10の変形例では、透過型カ
ラーホイール36を白色光L11の水平な光軸Pとほぼ
平行(透過型カラーホイール36のホイール面36aが
光軸Pとほぼ平行になること)となるように水平状に配
置して、白色光源11と空間光変調素子16とをその透
過型カラーホイール36の上下に2段状に配置したもの
である。そして、この場合は、白色光源11から水平に
出射された白色光L11を第1の集光レンズ12を通し
て第1の反射ミラー37によって上向き(又は下向き)
の垂直状に90°に屈曲して透過型カラーホイール36
に入射する。そして、この透過型カラーホイール36で
時間的に異なる波長帯域のR、G、B(W)の3〜4色
の光に分割された有効光L12を上向き(又は下向き)
に透過し、その透過された有効光L12を第2の反射ミ
ラー38によって光軸Pとほぼ平行な水平状になるよう
に再び90°に屈曲して第2の集光レンズ12を通して
空間光変調素子16に照射するようにしたものである。
【0040】従って、この映像投射装置10の変形例に
よれば、白色光源11と空間光変調素子16を水平状に
配置された反射型カラーホイール36の上下に2段に配
置することにより、映像投射装置10全体の高さH11
が多少制限される反面、透過型カラーホイール36の直
径D11を従来に比べて著しく拡大することが可能にな
る。そして、この透過型カラーホイール36の直径D1
1を著しく拡大することによって、図24で説明した空
間光変調素子16に映像信号SR、SG、SBを印加す
る間にその空間光変調素子16をオフする時間Tを大幅
に短かくすることができて、スクリーン19等に投射さ
れる映像光の輝度を大幅に向上することができる。
よれば、白色光源11と空間光変調素子16を水平状に
配置された反射型カラーホイール36の上下に2段に配
置することにより、映像投射装置10全体の高さH11
が多少制限される反面、透過型カラーホイール36の直
径D11を従来に比べて著しく拡大することが可能にな
る。そして、この透過型カラーホイール36の直径D1
1を著しく拡大することによって、図24で説明した空
間光変調素子16に映像信号SR、SG、SBを印加す
る間にその空間光変調素子16をオフする時間Tを大幅
に短かくすることができて、スクリーン19等に投射さ
れる映像光の輝度を大幅に向上することができる。
【0041】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記した実施の形態に限定されることな
く、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能で
ある。
たが、本発明は上記した実施の形態に限定されることな
く、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能で
ある。
【0042】
【発明の効果】以上のように構成された本発明の映像投
射装置は、次のような効果を奏することができる。
射装置は、次のような効果を奏することができる。
【0043】本発明の映像投射装置は、反射型カラーホ
イールを用いて、光源から出射された白色光を時間的に
異なる波長帯域の有効光に分割して反射し、その有効光
を光源へ戻すことなく空間光変調素子へ導くようにし、
その反射型カラーホイールを透過した不要光を処理及び
/又は利用する手段を備えて、透過型カラーホイールの
ように色フィルタが光吸収によって加熱、破損されるこ
とを防止することができると共に、その反射型カラーホ
イールを透過した不要光を処理及び/又は利用する手段
によって太陽発電や放熱等を行えるようにしたので、太
陽発電した電力で映像投射装置で使用する電力の一部を
まかなうことによる省電力化を実現でき、不要光の放熱
による熱源の分散によって光源及び映像投射装置の内部
の冷却を高効率に、かつ、容易に行えるようにして、映
像投射装置の信頼性の向上と共に、大型の冷却ファンを
使用することによる騒音の発生も防止することができ
る。
イールを用いて、光源から出射された白色光を時間的に
異なる波長帯域の有効光に分割して反射し、その有効光
を光源へ戻すことなく空間光変調素子へ導くようにし、
その反射型カラーホイールを透過した不要光を処理及び
/又は利用する手段を備えて、透過型カラーホイールの
ように色フィルタが光吸収によって加熱、破損されるこ
とを防止することができると共に、その反射型カラーホ
イールを透過した不要光を処理及び/又は利用する手段
によって太陽発電や放熱等を行えるようにしたので、太
陽発電した電力で映像投射装置で使用する電力の一部を
まかなうことによる省電力化を実現でき、不要光の放熱
による熱源の分散によって光源及び映像投射装置の内部
の冷却を高効率に、かつ、容易に行えるようにして、映
像投射装置の信頼性の向上と共に、大型の冷却ファンを
使用することによる騒音の発生も防止することができ
る。
【0044】本発明の映像投射装置は、反射型カラーホ
イールを用いて、光源から出射された白色光を時間的に
異なる波長帯域の有効光に分割して反射し、その有効光
を光源へ戻すことなく空間光変調素子へ導くようにし、
その反射型カラーホイールを光路変更手段に兼用させた
ので、光路変更用の反射ミラー等を削減でき、部品点数
及び組立工数の削減によるコストダウンや映像投射装置
の小型化及び軽量化を実現できる。
イールを用いて、光源から出射された白色光を時間的に
異なる波長帯域の有効光に分割して反射し、その有効光
を光源へ戻すことなく空間光変調素子へ導くようにし、
その反射型カラーホイールを光路変更手段に兼用させた
ので、光路変更用の反射ミラー等を削減でき、部品点数
及び組立工数の削減によるコストダウンや映像投射装置
の小型化及び軽量化を実現できる。
【図1】本発明を適用した映像投射装置の第1の実施形
態における白色光源から空間光変調素子までの反射型カ
ラーホイールを含む構成を説明する模式図の側面図であ
る。
態における白色光源から空間光変調素子までの反射型カ
ラーホイールを含む構成を説明する模式図の側面図であ
る。
【図2】本発明を同上の映像投射装置の反射型カラーホ
イールからスクリーンまでの構成を説明する模式図の側
面図である。
イールからスクリーンまでの構成を説明する模式図の側
面図である。
【図3】同上の映像投射装置の装置全体の高さと反射型
カラーホイールの拡大状況を説明する模式図の斜視図で
ある。
カラーホイールの拡大状況を説明する模式図の斜視図で
ある。
【図4】同上の映像投射装置の反射型カラーホイールに
入射される白色光の光スポットを説明する下方から見た
斜視図である。
入射される白色光の光スポットを説明する下方から見た
斜視図である。
【図5】本発明を適用した映像投射装置の第2の実施形
態を説明する模式図の側面図である。
態を説明する模式図の側面図である。
【図6】本発明を適用した映像投射装置の第3の実施形
態を説明する模式図の側面図である。
態を説明する模式図の側面図である。
【図7】本発明を適用した映像投射装置の第4の実施形
態を説明する模式図の側面図である。
態を説明する模式図の側面図である。
【図8】図7の平面図である。
【図9】本発明を適用した映像投射装置の第5の実施形
態を説明する模式図の側面図である。
態を説明する模式図の側面図である。
【図10】図9の平面図である。
【図11】本発明を適用した映像投射装置の第6の実施
形態を説明する模式図の側面図である。
形態を説明する模式図の側面図である。
【図12】本発明を適用した映像投射装置の第7の実施
形態を説明する模式図の平面図である。
形態を説明する模式図の平面図である。
【図13】本発明を適用した映像投射装置の第8の実施
形態を説明する模式図の平面図である。
形態を説明する模式図の平面図である。
【図14】本発明を適用した映像投射装置の第9の実施
形態を説明する模式図の平面図である。
形態を説明する模式図の平面図である。
【図15】本発明を適用した映像投射装置の第10の実
施形態を説明する模式図の平面図である。
施形態を説明する模式図の平面図である。
【図16】本発明を適用した映像投射装置の第11の実
施形態を説明する模式図の平面図である。
施形態を説明する模式図の平面図である。
【図17】本発明を適用した映像投射装置の第12の実
施形態を説明する模式図の平面図である。
施形態を説明する模式図の平面図である。
【図18】本発明を適用した映像投射装置の第13の実
施形態を説明する模式図の平面図である。
施形態を説明する模式図の平面図である。
【図19】本発明の変形例を示した模式図の斜視図であ
る。
る。
【図20】従来の映像投射装置で、光路を複数回に亘っ
て屈曲する例を説明する模式図の平面図である。
て屈曲する例を説明する模式図の平面図である。
【図21】従来の映像投射装置で透過型カラーホイール
を用いた例を説明する模式図の側面図である。
を用いた例を説明する模式図の側面図である。
【図22】一般的な透過型カラーホイールの色フィルタ
を説明する正面図である。
を説明する正面図である。
【図23】同上の透過型カラーホイールへ入射及び透過
される光の光スポットを説明する斜視図である。
される光の光スポットを説明する斜視図である。
【図24】空間光変調素子に印加する映像信号と、その
映像信号のオフ時間を説明する図面である。
映像信号のオフ時間を説明する図面である。
【図25】従来の映像投射装置の装置全体の高さと透過
型カラーホイールの直径との関係を説明する模式図の斜
視図である。
型カラーホイールの直径との関係を説明する模式図の斜
視図である。
【図26】従来の映像投射装置における透過型カラーホ
イールを光軸に対して傾斜させた例を説明する模式図の
側面図である。
イールを光軸に対して傾斜させた例を説明する模式図の
側面図である。
【図27】図26に示した傾斜形の透過型カラーホイー
ルを透過する光スポットを説明する正面図である。
ルを透過する光スポットを説明する正面図である。
10は映像投射装置、11は光源である白色光源、1
3、14は光路変更手段であるミラー、16は空間光変
調素子、17は反射型カラーホイール、18は投射レン
ズ、19はスクリーン、23は液晶材料で構成された透
過型空間光変調素子である透過型液晶パネル、26は1
画素が可動式の微小な反射鏡で構成された反射型空間光
変調素子であるDMD、27は液晶材料で構成された反
射型空間光変調素子である反射型液晶パネル、29は不
要光の処理及び/又は利用する手段、30は太陽電池、
31は放熱部、L11は白色光、L12は有効光、L1
3は映像光である。
3、14は光路変更手段であるミラー、16は空間光変
調素子、17は反射型カラーホイール、18は投射レン
ズ、19はスクリーン、23は液晶材料で構成された透
過型空間光変調素子である透過型液晶パネル、26は1
画素が可動式の微小な反射鏡で構成された反射型空間光
変調素子であるDMD、27は液晶材料で構成された反
射型空間光変調素子である反射型液晶パネル、29は不
要光の処理及び/又は利用する手段、30は太陽電池、
31は放熱部、L11は白色光、L12は有効光、L1
3は映像光である。
Claims (8)
- 【請求項1】光源と、 上記光源から出射された白色光を時間的に異なる波長帯
域の有効光に分割するカラーホイールと、 上記カラーホイールによって分割された時間的に異なる
波長帯域の有効光が入射され、その有効光の波長帯域に
応じた映像信号の印加によって時間的に波長帯域が異な
る映像光に変調する空間光変調素子と、 上記空間光変調素子によって変調された映像光を投射す
る投射レンズとを備えた映像投射装置において、 上記カラーホイールを、上記光源から出射された白色光
を時間的に異なる波長帯域の有効光に分割して反射し、
その有効光を上記光源へ戻すことなく上記空間光変調素
子へ導くようにした反射型カラーホイールに構成し、 上記反射型カラーホイールを透過した不要光の処理及び
/又は利用する手段を備えたことを特徴とする映像投射
装置。 - 【請求項2】上記反射型カラーホイールを透過する不要
光の処理及び/又は利用する手段を太陽電池に構成した
ことを特徴とする請求項1に記載の映像投射装置。 - 【請求項3】上記反射型カラーホイールを透過する不要
光の処理及び/又は利用する手段を放熱部に構成したこ
とを特徴とする請求項1に記載の映像投射装置。 - 【請求項4】光源と、 上記光源から出射された白色光を時間的に異なる波長帯
域の有効光に分割するカラーホイールと、 上記カラーホイールによって分割された時間的に異なる
波長帯域の有効光が入射され、その有効光の波長帯域に
応じた映像信号の印加によって時間的に波長帯域が異な
る映像光に変調する空間光変調素子と、 上記空間光変調素子によって変調された映像光を投射す
る投射レンズとを備えた映像投射装置において、 上記カラーホイールを、上記光源から出射された白色光
を時間的に異なる波長帯域の有効光に分割して反射し、
その有効光を上記光源へ戻すことなく上記空間光変調素
子へ導くようにした反射型カラーホイールに構成し、 上記反射型カラーホイールを光路変更手段に兼用させた
ことを特徴とする映像投射装置。 - 【請求項5】上記反射型カラーホイールがダイクロイッ
クミラーで構成されていることを特徴とする請求項1又
は請求項4に記載の映像投射装置。 - 【請求項6】上記空間光変調素子が液晶材料で構成され
ていることを特徴とする請求項1又は請求項4に記載の
映像投射装置。 - 【請求項7】上記空間光変調素子が変調した映像光を透
過して出力する透過型に構成されていることを特徴とす
る請求項1又は請求項4に記載の映像投射装置。 - 【請求項8】上記空間光変調素子が変調した映像光を反
射して出力する反射型に構成されていることを特徴とす
る請求項1又は請求項4に記載の映像投射装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11173894A JP2001004931A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 映像投射装置 |
EP00305189A EP1063852A2 (en) | 1999-06-21 | 2000-06-20 | Image projector |
US09/597,864 US6467910B1 (en) | 1999-06-21 | 2000-06-20 | Image projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11173894A JP2001004931A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 映像投射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001004931A true JP2001004931A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15969075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11173894A Withdrawn JP2001004931A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 映像投射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001004931A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001183603A (ja) * | 1999-12-22 | 2001-07-06 | Nec Corp | 投写型表示装置 |
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WO2015044182A3 (en) * | 2013-09-25 | 2015-09-24 | Asml Netherlands B.V. | Beam delivery apparatus and method |
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WO2019124120A1 (ja) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | ソニー株式会社 | 光学ユニットおよび投射型表示装置 |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP11173894A patent/JP2001004931A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10580545B2 (en) | 2013-09-25 | 2020-03-03 | Asml Netherlands B.V. | Beam delivery apparatus and method |
WO2016158431A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 富士フイルム株式会社 | プロジェクタ及びその画像劣化防止方法 |
JPWO2016158431A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2018-01-11 | 富士フイルム株式会社 | プロジェクタ及びその画像劣化防止方法 |
US9992458B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-06-05 | Fujifilm Corporation | Projector and method of preventing image deterioration thereof |
WO2019124120A1 (ja) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | ソニー株式会社 | 光学ユニットおよび投射型表示装置 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |