JP2010276663A - プリズムユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリズムユニット93を構成する色分解合成プリズム8とTIRプリズム7との間のエアギャップ領域を、非投影光の散乱を生じることなく防塵する。防塵フィルタ21は、TIRプリズム7と色分解合成プリズム8との間のエアギャップに配置されたカバープレート22を備える。カバープレート22には照明光と投影光を透過させるための開口が形成されている。シール部材23Aは、色分解合成プリズム8の青色プリズム8Bの全反射面8bの周縁部とカバープレート22に当接する。シール部材23Aは、全反射面8bの非投影光を反射する領域に抜き部を備える。
【選択図】図1
Description
図1から図6を参照して本発明の第1実施形態に係るプリズムユニットを備える画像投影装置を説明する。
図6に示す本発明の第2実施形態では、カバープレート22の面22aと色分解合成プリズム8の全反射面8b,8rと間に介在するシール部材23Aに抜き部25(図4B及び図5参照)を設けていない。しかし、本実施形態では、シール部材23Aの表面について光を正反射するよう材質等を設定している。そのため、全反射面8bの領域A6(図5)の部分に入射する非投影光は、シール部材23Aで正反射され、散乱しない。従って、色分解合成プリズム8内での非投影光の散乱に起因する、投影映像中のゴースト光の発生を防止でき、コントラスト等の映像品質を向上できる。シール部材23Aのうち全反射面8bの領域A6(図5)を横切る部分のみが光を正反射する正反射部であればよく、シール部材23Aの全体が光を正反射する特性を有する必要はない。
図7及び図8は本発明の第3実施形態を示す。本実施形態では、カバープレート22は青色プリズム8Bの全反射面8b(色分解合成プリズム8全体としての入射出面としても機能する)及び赤色プリズムの全反射面8rのうち全反射面8bから露出している部分の全領域を覆っている。具体的には、カバープレート22の図において上端は全反射面8b,8rの上端に位置している。カバープレート22には前述した青色、赤色、及び緑色の非投影光が色分解合成プリズム8から外部へ出射される出口となる青色プリズム8Bの領域A7の部分に開口24’を設けている。カバープレート22が全反射面8b,8rの全領域を覆っているが、この開口24’を設けたことにより色分解合成プリズム8から外部へ出射される非投影光の光路は妨げられない。また、第1実施形態と同様に、カバープレート22には開口24を設けているので、照明光(領域A1)や投影光(領域A5)の光路は妨げられない。一方、照明光(領域A1)、投影光(領域A5)、及び非投影光(領域A7)以外の不必要な光束はカバープレート22で遮蔽する。従って、投影画像の明度やコントラストをさらに向上できる。
図15から図19は本発明の第4実施形態に係るプリズムユニット93’を示す。このプリズムユニット93’を備えるプロジェクタの全体構成は図3を参照して説明した第1実施形態の場合と同様である(図2参照)。
図20に示す本発明の第5実施形態では、カバープレート22の面22aと色分解合成プリズム8’の面9r(プリズム9)及び全反射面8r(赤色プリズム8R)と間に介在するシール部材23Aに抜き部25(図18及び図19参照)を設けていない。しかし、本実施形態では、シール部材23Aの表面について光を正反射するよう材質等を設定している。そのため、全反射面8rの領域A10(図19)の部分に入射する非投影光は、シール部材23Aで正反射され、散乱しない。従って、色分解合成プリズム8’内での非投影光の散乱に起因する、投影映像中のゴースト光の発生を防止でき、コントラスト等の映像品質を向上できる。シール部材23Aのうち全反射面8rの領域A10(図19)を横切る部分のみが光を正反射する正反射部であればよく、シール部材23Aの全体が光を正反射する特性を有する必要はない。
図21及び図22は本発明の第6実施形態を示す。本実施形態では、カバープレート22はプリズム9の面9r(色分解合成プリズム8’全体としての入射出面)及び赤色プリズム8Rの全反射面8rのうち面9rから露出している部分の全領域を覆っている。具体的には、カバープレート22の図において上端は面9r及び全反射面8rの上端に位置している。カバープレート22には前述した青色、赤色、及び緑色の非投影光が色分解合成プリズム8’から外部へ出射される出口となるプリズム9の面9rの領域A7の部分に開口24’を設けている。カバープレート22は面9r及び全反射面8rの全領域を覆っているが、この開口24’を設けたことにより色分解合成プリズム8’から外部へ出射される非投影光の光路は妨げられない。また、第1実施形態と同様に、カバープレート22には開口24を設けているので、照明光(領域A1)や投影光(領域A5)の光路は妨げられない。一方、照明光(領域A1)、投影光(領域A5)、及び非投影光(領域A7)以外の不必要な光束はカバープレート22で遮蔽する。従って、投影画像の明度やコントラストをさらに向上できる。
2 リフレクタ
2a 反射面
3 ロッドインテグレータ
3a 入射面
3b 出射面
4 集光レンズ
5 リレー光学系
6 エントランスレンズ
7 内部全反射(TIR)プリズム
7A 第1プリズム
7B 第2プリズム
8,8’ 色分解レンズ
8B 青色プリズム
8R 赤色プリズム
8G 緑色プリズム
8b,8r 全反射面
8b’,8r’ ダイクロイック面
8b'',8r'',8g'' プリズム端面
8g,9r,9r'' 面
9 プリズム
14B,14R,14G DMD
21,21’ 防塵フィルタ
22 カバープレート
23A,23B シール部材
24,24’ 開口
25 抜き部
27,28 突起
31,32 突条
91 画像投影装置
92 照明光学系
93,93’ プリズムユニット
94 投影光学系
A1 照明光が色分解合成プリズムに入射する領域
A2 青色プリズム内で照明光が全反射する領域
A4 青色プリズム内で投影光が全反射する領域
A5 投影光が色分解合成プリズムから出射する領域
A6 青色プリズム内で非投影光が全反射する領域
A7 非投影光が色分解合成プリズムから出射する領域
A8 赤色プリズム内で照明光が全反射する領域
A9 赤色プリズム内で投影光が全反射する領域
A10 赤色プリズム内で非投影光が全反射する領域
Claims (7)
- 照明光を反射型表示素子に導くための内部全反射プリズムと、
前記内部全反射プリズムから入射出面に入射する前記照明光を色分解して前記反射型表示素子に出射し、前記反射型表示素子で反射された投影光を合成して前記入射出面から前記内部全反射プリズムへ出射し、かつ前記反射型表示素子で反射された非投影光を前記入射出面から前記内部全反射プリズムを外れるように出射し、前記入射出面から入射する前記照明光を最初に色分解する第1の色分解面と、前記第1の色分解面で反射された光を全反射すると共に、前記反射型表示素子で反射された前記投影光と前記非投影光とを全反射する第1の全反射面とを有する第1の色プリズムブロックを備える色分解合成プリズムと、
前記内部全反射プリズムと前記色分解合成プリズムとの間の隙間に配置され、少なくとも前記照明光及び前記投影光を通過させるように構成されたカバー部材と、前記色分解合成プリズムの前記入射出面及び前記第1の全反射面の周縁部と前記カバー部材とに当接し、かつ前記非投影光を散乱させないように構成されたシール部材とを有する、防塵フィルタと
を備えるプリズムユニット。 - 前記シール部材は、前記第1の全反射面の前記非投影光を反射する領域に抜き部を備える、請求項1に記載のプリズムユニット。
- 前記シール部材は、前記第1の全反射面の前記非投影光を反射する領域に前記非投影光を正反射させる正反射部を備える、請求項1に記載のプリズムユニット。
- 前記色分解合成プリズムの前記入射出面と前記第1の全反射面とは同一面である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のプリズムユニット。
- 前記色分解合成プリズムは、前記第1の色分解面で色分解された一方の光をさらに色分解する第2の色分解面と、前記第1の色分解面とエアギャップを挟んで対向して前記第2の色分解面で反射された光を全反射する第2の全反射面とを有する第2の色プリズムブロックをさらに備え、
前記カバー部材は、前記第1の全反射面と前記第2の全反射面とを覆うように配置されている、請求項4に記載のプリズムユニット。 - 前記色分解合成プリズムは、前記第1の色プリズムブロックと前記内部全反射プリズムとの間に配置されて前記入射出面を有するプリズムブロックをさらに備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のプリズムユニット。
- 前記カバー部材に前記照明光及び前記投影光のみを通過させる開口が形成されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のプリズムユニット。
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