プロジェクタ
【課題】ＤＭＤのオフ光による迷光の発生を抑えるとともに、同オフ光などによって発生する迷光の投射レンズへの入射を防止することが可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】ＤＭＤ３０ｇのオフ光が投射レンズ３０ａに入射しないように遮光する遮光板３４の第一の面３４ａから第二の面３４ｂにかけて形成されるＤカット３７と、第一の面３４ａおよび第二の面３４ｂよりも投射レンズ３０ａ寄りに配置され、迷光が投射レンズ３０ａの入射口に入射しないように遮光する遮光板３４の第三の面に形成されるＤカット３８とを備えさせる。
【解決手段】ＤＭＤ３０ｇのオフ光が投射レンズ３０ａに入射しないように遮光する遮光板３４の第一の面３４ａから第二の面３４ｂにかけて形成されるＤカット３７と、第一の面３４ａおよび第二の面３４ｂよりも投射レンズ３０ａ寄りに配置され、迷光が投射レンズ３０ａの入射口に入射しないように遮光する遮光板３４の第三の面に形成されるＤカット３８とを備えさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関し、特にＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式のプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタとしては、複数のマイクロミラーを備えるとともに、各マイクロミラーが映像データに基づいて時分割駆動されることにより、同映像データに応じた映像をスクリーンに投影させることが可能なＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えた所謂ＤＬＰ方式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなＤＭＤを使用したプロジェクタでは、ＤＭＤがオフの時に光を投射レンズ以外の方向に反射するオフ光や、光源から投射レンズまで正規のルートを通って到達した光以外の光が投射レンズに入射する迷光などが存在する。これらオフ光や迷光が投射レンズに入射されると映像のコントラストを低下させてしまう。
【０００４】
映像のコントラストを低下させることなくオフ光や迷光を遮光する技術として、特許文献１に、光軸方向に沿って複数の絞り体を備え、前記投射光学系を通過する光の量を調整する絞り装置を具備し、光軸方向前側に位置する一の絞り体を通過する投射光を、この絞り体よりも光軸方向後側に位置する他の絞り体が遮光しないように配設されている投射レンズ装置およびプロジェクタ装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ライトバルブの有効表示領域の外側に入射する不要照明光の反射光がスクリーン側に出射しないように、開口を有する光吸収素子をライトバルブの前面に配置した投写型表示装置について開示されている。そして、特許文献３には、ＤＭＤを光熱から保護するために同ＤＭＤと投影レンズの間に配されるＤＭＤカバーが、ＤＭＤのオフ光によって加熱されて破壊されるのを防ぐために、同オフ光の照射される位置に切欠部を設けた画像表示プロジェクタについて開示されている。さらに、特許文献４には、反射型ライトバルブへの照明光路中に絞りの遮光部の形状を光軸に対して非回転対称とした投写型表示装置について開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１１３１３号
【特許文献２】特開２００４−１２６２６４号
【特許文献３】実用新案登録第３０９２５０９号
【特許文献４】再公表特許ＷＯ２００２／０８８８４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１記載の技術は、２枚の絞り体がＤＭＤからのオフ光の反射方向に配置されているが、この配置はオフ光が反射される側に多く通過する迷光を２枚の絞り体にて確実に遮光するためであり、２枚の絞り板は両者とも迷光を遮光するために用いるとの思想であった。また、特許文献２〜４は、ＤＭＤのオフ光や、同オフ光などにより発生する迷光に対応するものではなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、ＤＭＤのオフ光をによる迷光の発生を抑えるとともに、同オフ光などによって発生する迷光の投射レンズへの入射を防止することが可能なプロジェクタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかるプロジェクタでは、光を生成する光源と、略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、入射される光を上記投射レンズに向けて反射するオンの状態と、入射される光を上記投射レンズ以外の方向に反射するオフの状態と、を切り替えられる複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する表面黒色の第一の遮光板と、上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記光源から上記ＤＭＤに入射される光を遮光して整形可能な開口を有するとともに、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光しつつ上記ＤＭＤのオン光を通過させる表面黒色の第二の遮光板と、を備える構成としてある。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明にかかるプロジェクタでは、光を生成する光源と、略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第一の遮光板と、上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第二の遮光板と、を備える構成としてある。
すなわち、上記ＤＭＤのオフ光は上記第二の遮光板により遮光され、上記投射レンズに直接入射することはない。また、ＤＭＤのミラー面以外の表面で反射・散乱された迷光や、上記第一の遮蔽板により遮蔽された光が同第一の遮蔽板の表面で反射・散乱されることにより発生する迷光は、上記第一の遮光板により遮蔽される。従って、オフ光と迷光とを効率的に遮光することができ、より多くのオフ光と迷光とを遮ることができ、投射レンズに到達する迷光を減少させ、正規のルートを通って投射レンズから投射される映像のコントラストを向上させることが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、第二の遮光板によりＤＭＤのオフ光が遮光されるため投射レンズに直接入射せず、第一の遮光板により迷光が遮蔽し、オフ光と迷光とを効率的に遮光することができるため投射レンズに到達する迷光を減少させることができ、正規のルートを通って投射レンズから投射される映像のコントラストを向上させることが可能なプロジェクタを提供することができる。
【００１１】
また請求項３にかかる発明によれば、第二の遮光板で遮蔽した光が反射・散乱されにくくなり、同第二の遮光板表面にて発生する迷光を低減することが出来る。従って、ＤＭＤのオフ光に起因する迷光の発生自体を抑えることが出来る。
そして請求項４にかかる発明によれば、ＤＭＤのオフ光の出射方向と、同オフ光が第二の遮光板にて遮光されて発生する迷光の存在する方向とは、一般に一致するため、第二の遮光板の延出される面と第一の遮光板の延出される面とを一致させることにより、第一の遮光板による迷光の遮光率が高まる。
また、第二の遮光板に形成される端と第一の遮光板に形成される端とを投射レンズから見て同一直線状としたことにより、第一の遮光板によってＤＭＤのオン光が遮蔽されることがない。従って第一の遮光板による迷光の遮光効率が高まるとともに、オン光の遮光を最小限に止めることができ、映像のコントラストを向上させることが出来る。
さらに請求項１のような、より具体的な構成において、上述した請求項２〜請求項４の各発明と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）プロジェクタの構成：
（２）遮光板の構造：
（３）まとめ：
【００１３】
（１）プロジェクタの構成：
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかるプロジェクタ１０を斜めから見て示した外観斜視図である。プロジェクタ１０は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像をスクリーン等に投影表示する装置である。プロジェクタ１０は、筐体１２の前面に映像を投影するための投射レンズ３０ａと、筐体１２内部に備えられる光学エンジン３０や光源装置３２の冷却に使用された空気を筐体１２内部から外部に排出するための吹き出し口１２ａとを有している。
【００１４】
図２は、図１に示したプロジェクタ１０の筐体１２内部を模式的に示す上面図である。同図において、筐体１２内部の前方の一方の端には（図２においては右上側）、白色光を生成可能な光源装置３２が設けられている。光源装置３２で生成された白色光は、他方の端（図２においては左上側）に設置された光学エンジン３０に向かって照射される。光学エンジン３０は、画像生成素子としてのＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）３０ｇや、投射レンズ３０ａ等を具備し、光源装置３２により生成された光から画像光を生成するとともに、同画像光のスクリーンへの投影を行う。また、後方には、映像データの入力やデータ信号の入出力を行うための入出力端子を備える入出力基板１８や、外部より商用電源を供給されて各種電源電圧を生成して供給可能な電源基板２０が備えられ、中央部には入力された映像信号に基づいてＤＭＤやカラーホイルを制御する映像信号処理基板１６が立てて配置されている。
【００１５】
次に、光学エンジン３０および光源装置３２について図３〜５を参照して詳細に説明する。図３は光学エンジン３０と光源装置３２とを上方より見て示した上面図、図４は光学エンジン３０と光源装置３２とを前方より見て示した正面図、図５は光学エンジン３０と光源装置３２とを右方より見て示した右側面図である。
【００１６】
光学エンジン３０は、概略、円盤状のカラーフィルタを具備するカラーホイル３０ｂと、４枚の板ガラスを張り合わせて筒状に構成したライトトンネル３０ｃと、２枚のレンズを組み合わせたダブレットレンズ３０ｄと、光を反射するミラー３０ｅと、光を集める凸面のレンズのリレーレンズ３０ｆと、ＤＭＤと投射レンズとの間であってＤＭＤに隣接した位置に配設される遮光板３４と、複数のマイクロミラーを具備するＤＭＤ３０ｇと、光を外部のスクリーンなどに投影させる投射レンズ３０ａとから構成される。また、光源装置３２は、概略、ショートアークランプなどの点光源と同点光源の光を所定の方向に反射・集光させるランプ３２ａと、ランプ３２ａから出射される光から赤外線と紫外線とを除去するカバーガラス３２ｂとから構成されている。光源装置３２は光源に相当する。
【００１７】
ランプ３２ａは、白色光を生成する点光源と同点光源から後方に出射した光を反射させる放物面形状のリフレクタとを備えており、点光源で生成された光をカラーホイル３０ｂを介してライトトンネル３０ｃの入り口に向けて出射させる。点光源としては、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ等を用いることが可能である。また、リフレクタとしては、例えば、放物面鏡や、楕円面鏡等を用いることが可能である。
【００１８】
カラーホイル３０ｂは、光透過可能なＲＧＢの３色のカラーフィルタが等間隔に配置された略円盤形状であり、光源装置３２からライトトンネル３０ｃまでの光路に円盤の面が位置している。このカラーホイル３０ｂが回転することにより、光源装置３２から出射した白色光が、単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換される。むろんカラーホイル３０ｂは、コントラスト改善と白の明るさ向上のために、ＲＧＢの他に白（透明）を加えた４セグメントカラーフィルタを使用してもよいし、ＲＧＢにイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を加えて６色としたものでもよい。
【００１９】
ライトトンネル３０ｃは、断面視略矩形状の柱状体であり、カラーホイル３０ｂにより分離された光を後段のミラー３０ｅへ案内する。ダブレットレンズ３０ｄは、ライトトンネル３０ｃからの光をミラー３０ｅに集光させるためのものであり、ライトトンネル３０ｃからの光に対して可視光の波長による焦点のずれ（軸上色収差）を補正しつつ集光する。ミラー３０ｅは、ダブレットレンズ３０ｄより出射された光を反射する。また、リレーレンズ３０ｆはミラー３０ｅより反射された光をＤＭＤ２５に集光させる。
【００２０】
ＤＭＤ３０ｇは、ＲＧＢの各光を画像データに応じて画素毎に変調する変調素子としての複数のマイクロミラーにて構成されるミラー面を備えており、各マイクロミラーは、映像信号処理基板１６などの外部から入力される映像信号に基づいて個別に制御される。そして、反射面の角度を所定角度（例えば、＋１２度と−１２度）傾斜させることにより光源装置３２からミラー３０ｅ等を介して入射される光を投射レンズ３０ａに向けて反射するオンと、光を投射レンズ３０ａ以外の方向に反射するオフの状態とに切り替えられる。具体的には、図３〜図４では、ＤＭＤ３０ｇのミラー面上を右上方向から左下方向に延びる軸を中心に、ミラー面が右前下方向に傾けられるとオン、ミラー面が左後上方向に傾けられるとオフとなる。以下、オンのマイクロミラーにて反射される光をオン光、オフのマイクロミラーにて反射される光をオフ光とする。
【００２１】
これによりＤＭＤ３０ｇはＲＧＢ信号に基づいてミラー３０ｅを時分割駆動し、反射された光の輝度を変化させる。すなわちＤＭＤ３０ｇは所定の映像を形成するように投射光を加工しつつ、投射レンズ３０ａに向けて反射する。従って、オンの時にはリレーレンズ３０ｆから入射する光を後述する遮光板３４の開口３５を通して投射レンズ３０ａの入射口に向かって反射し、オフの時にはリレーレンズ３０ｆから入射する光を投射レンズ３０ａの入射口から外れた方向へ反射するため直接投射レンズ３０ａに入射されることはない。
【００２２】
投射レンズ３０ａは、略円形の入射口を有しており、ＲＧＢの各色光の色収差等に起因する投影画像の不鮮明を防止する目的で、複数の集光素子を光軸方向に沿って配置した組レンズとして構成されている。そして、ＤＭＤ３０ｇによって変調された画像光（オン光）が入射口に入射され、同入射された光を出射口から投射してスクリーンに拡大投影する。
【００２３】
（２）遮光板の構造：
遮光板の構造と、同遮光板にて遮蔽・整形される光の光路について図６、図７、図８および図９を参照して説明する。図６は遮光板３４を斜めから見て示した斜視図、図７は遮光板３４を投射レンズ３０ａの側から見て示した平面図、図８は遮光板３４をＤＭＤ３０ｇの側から見て示した平面図、図９は図７または図８のＡ−Ａ’から前後方向に切断した断面を示した断面図である。
【００２４】
なお以下の説明は、明記しているときを除き、光源装置３２、カラーホイル３０ｂ、ダブレットレンズ３０ｄ、ミラー３０ｅ、リレーレンズ３０ｆ、ＤＭＤ３０ｇの順に通過して投射レンズ３０ａより出射されるオン光であり、いわゆる正規のルートを通る光についてのものである。つまり、明記しているときを除き、ＤＭＤ３０ｇにて投射レンズ３０ａの入射口とは異なる方向へ反射されるオフ光や、各部材の表面で意図せずして反射されたり散乱されたりした不要光（迷光）についてのものではない。
【００２５】
遮光板３４は、アルミニウム製の板材をアルマイト加工して、陽極酸化処理により表面黒色にした後に、ブラスト加工して表面にざらつきを与えたものであり、概略、リレーレンズ３０ｆからＤＭＤ３０ｇへと出射する光の光軸と略垂直な面として形成される第一の面３４ａと、投射レンズ３０ａの光軸と略垂直かつ第一の面３４ａから連続した面として形成される第二の面３４ｂと、第二の面３４ｂから投射レンズ３０ａ寄りにオフセットした位置に同第二の面３４ｂと略平行な面として形成される第三の面３４ｃと、光学エンジン３０の光路から外れた位置で第二の面３４ｂと第三の面３４ｃとを接続するとともに遮光板３４を筐体１２に対してネジ止めなどにより固定するための取付面３４ｄとから構成される。この第一の面３４ａおよび第二の面３４ｂが上記第二の遮光板に相当し、第三の面３４ｃが上記第一の遮光板に相当する。
【００２６】
また、遮光板３４には、第一の面３４ａから第二の面３４ｂにかけて光を遮光して整形可能な開口３５が形成される。この開口３５は、概略、リレーレンズ３０ｆから出射される光をＤＭＤ３０ｇの面に適合するように整形する略矩形の第一の領域３５ａと、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーがオンのときに反射される光を投射レンズ３０ａに到達させるために設けられた第二の領域３５ｂと、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーがオフのときに反射されるオフ光をカットするために同光の反射される方向に合わせてＤカット３７が形成された第三の領域３５ｃとから構成される。
【００２７】
リレーレンズから遮光板３４に到達した光は、開口３５の第一の領域３５ａによって下側面の光と左右両側面の光のそれぞれの側面が直線状にカットされ、ＤＭＤ３０ｇのミラー面に照射される光の下側と左右両側とがミラー面の内部に納まる。すなわち、遮光板３４は、ＤＭＤ３０ｇのミラー面に投射される光の上端と左右両端とが略矩形のミラー面の形状と略一致するようにリレーレンズ３０ｆから出射される光を遮蔽して、ＤＭＤ３０ｇのミラー面に投射する光が略矩形の同ミラー面の形状と略一致するようにすることにより、ＤＭＤ３０ｇに到達する光を整形する。ここで、ミラー面の内部に納まるとは、ミラー面の端部に位置するマイクロミラーには光が照射されずともよいことを意味し、ミラー面の存在しない部位に光が当たらないようにさえすればよく、ミラー面の端部に位置するマイクロミラーにより形成される映像がカットされた映像光となることを含む。このようにすると、光源装置３２からＤＭＤ３０ｇへ正規のルートを通って照射される光がミラー面の下と左右の外側端より内側にのみ到達する。
【００２８】
また、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーがオンのときに反射された光は、第二の領域３５ｂの上端によって上側の光がカットされ、上記第一の領域３５ａにより下側の光と左右両側の光とがカットされたことと合わせて、上下左右がカットされて断面略矩形の光に整形される。
【００２９】
さらに、遮光板３４の第三の面３４ｃには、図７のように投射レンズ３０ａの入射面の左上部分を右上から左下にかけて横切るＤカット３８が形成される。このＤカットは、投射レンズ３０ａの入射口の略円形に対する弦と対応する端と、上記同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成される。ＤＭＤ３０ｇのいずれかのマイクロミラーがオフのとき同マイクロミラーにより反射されたオフ光は、光学エンジン３０の内側面などの他の部材表面に当たって、不要光（迷光）となることがある。また、ＤＭＤ３０ｇのミラー面３０ｇ１の形成されていない領域に照射された光が反射して不要光（迷光）となることもある。Ｄカット３８は、これら不要光が投射レンズ３０ａに入射するのを防ぐために、同不要光をカットする位置にＤカット３８が形成される。
【００３０】
これらＤカット３７とＤカット３８は、図７および図８に示すように、投射レンズ３０ａから後方を見ると同一の直線状に形成されるため、投射レンズ３０ａから見てＤカット３７はＤカット３８と重なって見えない位置となる。また、遮光板３４の後方より投射レンズ３０ａの入射口を見ても、Ｄカット３７とＤカット３８とは同一の直線状に形成されるため、Ｄカット３８はＤカット２７と重なるため見えない位置となる。すなわち、投射レンズ３０ａから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成される。
【００３１】
すなわち、ＤＭＤ３０ｇのいずれかのマイクロミラーがオフのとき同マイクロミラーにより反射されたオフ光は、遮光板３４が黒色であるためＤカット３７によりカット・吸収され、ほとんど反射・散乱されず、従って不要光を発生しない。また、反射・散乱が生じても、光学エンジン３０の後背方向に反射・散乱されるため、投射レンズ３０ａの入射口に到達する不要光はごく僅かとなる。従って、ＤＭＤ３０ｇのいずれかのマイクロミラーがオフのとき同マイクロミラーにより反射されたオフ光が、光学エンジン３０の内側面などの他の部材表面に当たることそのものを回避することができ、Ｄカット３８の遮光効果と合わせて投射レンズ３０ａに不要光が入射されることを防止することができる。さらに、Ｄカット３７とＤカット３８とが投射レンズ３０ａから後方を見て、同一直線状に形成されるため、正規のルートを通って投射レンズ３０ａの入射口に到達するオン光を妨げることはない。
【００３２】
つまり、光源装置３２にて生成された白色光は、カラーホイル３０ｂにより単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光としてライトトンネル３０ｃに入射され、ダブレットレンズ３０ｄへと導かれる。そして、ダブレットレンズ３０ｄは、軸上色収差を補正しつつミラー３０ｅに導き、ミラー３０ｅにて反射された光はリレーレンズ３０ｆによりＤＭＤ３０ｇに向けて集光される。
【００３３】
リレーレンズ３０ｆより出射された光は、遮光板３４により、下側面の光が直線状にカットされることによりＤＭＤ３０ｇに照射される光の下端がＤＭＤ３０ｇのミラー面の下側端よりも内側になるように整形され、左右側面の光が直線状にカットされることによりＤＭＤ３０ｇに照射される光の右端がＤＭＤ３０ｇのミラー面の右側端よりも内側になるとともにＤＭＤ３０ｇに照射される光の左端がＤＭＤ３０ｇのミラー面の左側端よりも内側になるように整形される。つまり、光源装置３２からＤＭＤ３０ｇへと照射される光はミラー面の外側端より内側にのみ到達する。
【００３４】
そして、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーのうちオンのものに反射されたオン光は、遮光板３４により、上側面の光が直線状にカットされることにより、断面略矩形となり、投射レンズ３０ａに入射され、投射レンズにてスクリーンなどに投影される。このとき、Ｄカット３７およびＤカット３８は投射レンズ３０ａから後方を見て同一直線状に形成されておりＤＭＤ３０ｇのミラー面３０ｇ１から正規のルートを通って投射レンズ３０ａに到達するオン光を妨げることはない。
【００３５】
一方、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーのうちオフのものに反射されたオン光は、遮光板３４のＤカット３７により遮られ、遮光板３４が黒色であるため遮光板３４の表面にて吸収されて反射・散乱はほとんど生じない。また、僅かに反射・散乱が生じたとしても、第三の面３４ｃに形成されるＤカット３８によって投射レンズ３０ａによってカットされる。
【００３６】
（３）まとめ：
つまり、ＤＭＤ３０ｇのオフ光が投射レンズ３０ａに入射しないように遮光する遮光板３４の第一の面３４ａから第二の面３４ｂにかけて形成されるＤカット３７と、第一の面３４ａおよび第二の面３４ｂよりも投射レンズ３０ａ寄りに配置され、迷光が投射レンズ３０ａの入射口に入射しないように遮光する遮光板３４の第三の面に形成されるＤカット３８とを備えさせる。
【００３７】
以上説明したように、本実施例に対応するプロジェクタでは、光を生成する光源と、略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第一の遮光板と、上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第二の遮光板と、を備える構成としてある。
すなわち、上記ＤＭＤのオフ光は上記第二の遮光板により遮光され、上記投射レンズに直接入射することはない。また、ＤＭＤのミラー面以外の表面で反射・散乱された迷光や、上記第一の遮蔽板により遮蔽された光が同第一の遮蔽板の表面で反射・散乱されることにより発生する迷光は、上記第一の遮光板により遮蔽される。従って、オフ光と迷光とを効率的に遮光することができ、より多くのオフ光と迷光とを遮ることができ、投射レンズに到達する迷光を減少させ、正規のルートを通って投射レンズから投射される映像のコントラストを向上させることが出来る。
【００３８】
また、上記第二の遮光板は、表面黒色としてもよい。表面黒色とすることにより、第二の遮光板で遮蔽した光が反射・散乱されにくくなり、同第二の遮光板表面にて発生する迷光を低減することが出来る。従って、ＤＭＤのオフ光に起因する迷光の発生自体を抑えることが出来る。
【００３９】
さらに、上記第一の遮光板は、上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、上記第二の遮光板は、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成されても構わない。
すなわち、上記ＤＭＤのオフ光の出射方向と、同オフ光が上記第二の遮光板にて遮光されて発生する迷光の存在する方向とは、一般に一致するため、上記第二の遮光板の延出される面と上記第一の遮光板の延出される面とを一致させることにより、上記第一の遮光板による迷光の遮光率が高まる。また、上記第二の遮光板に形成される端と上記第一の遮光板に形成される端とを上記投射レンズから見て同一直線状としたことにより、上記第一の遮光板によって上記ＤＭＤのオン光が遮蔽されることがない。従って第一の遮光板による迷光の遮光効率が高まるとともに、オン光の遮光を最小限に止めることができ、映像のコントラストを向上させることが出来る。
【００４０】
以上の構成を踏まえた上で、本実施例にかかるプロジェクタでは、光を生成する光源と、略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、入射される光を上記投射レンズに向けて反射するオンの状態と、入射される光を上記投射レンズ以外の方向に反射するオフの状態と、を切り替えられる複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する表面黒色の第一の遮光板と、上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記光源から上記ＤＭＤに入射される光を遮光して整形可能な開口を有するとともに、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光しつつ上記ＤＭＤのオン光を通過させる表面黒色の第二の遮光板と、を備える構成としてある。
【００４１】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態にかかるプロジェクタの外観斜視図である。
【図２】プロジェクタの筐体内部を模式的に示す上面図である。
【図３】光学エンジンと光源装置とを上方より見て示した上面図である。
【図４】光学エンジンと光源装置とを前方より見て示した正面図である。
【図５】光学エンジンと光源装置とを右方より見て示した右側面図である。
【図６】遮光板の斜視図である。
【図７】遮光板を投射レンズの側から見て示した平面図である。
【図８】遮光板をＤＭＤの側から見て示した平面図である。
【図９】図７または図８のＡ−Ａ’から前後方向に切断した断面を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…プロジェクタ
１２…筐体
１６…映像信号処理基板
１８…入出力基板
２０…電源基板
３０…光学エンジン
３０ａ…投射レンズ
３０ｂ…カラーホイル
３０ｃ…ライトトンネル
３０ｄ…ダブレットレンズ
３０ｅ…ミラー
３０ｆ…リレーレンズ
３０ｇ…ＤＭＤ
３０ｇ１…ミラー面
３２…光源装置
３２ａ…ランプ
３２ｂ…カバーガラス
３４…遮光板
３４ａ…第一の面
３４ｂ…第二の面
３４ｃ…第三の面
３４ｄ…取付面
３５…開口
３５ａ…第一の領域
３５ｂ…第二の領域
３５ｃ…第三の領域
３７…Ｄカット
３８…Ｄカット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関し、特にＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式のプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタとしては、複数のマイクロミラーを備えるとともに、各マイクロミラーが映像データに基づいて時分割駆動されることにより、同映像データに応じた映像をスクリーンに投影させることが可能なＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えた所謂ＤＬＰ方式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなＤＭＤを使用したプロジェクタでは、ＤＭＤがオフの時に光を投射レンズ以外の方向に反射するオフ光や、光源から投射レンズまで正規のルートを通って到達した光以外の光が投射レンズに入射する迷光などが存在する。これらオフ光や迷光が投射レンズに入射されると映像のコントラストを低下させてしまう。
【０００４】
映像のコントラストを低下させることなくオフ光や迷光を遮光する技術として、特許文献１に、光軸方向に沿って複数の絞り体を備え、前記投射光学系を通過する光の量を調整する絞り装置を具備し、光軸方向前側に位置する一の絞り体を通過する投射光を、この絞り体よりも光軸方向後側に位置する他の絞り体が遮光しないように配設されている投射レンズ装置およびプロジェクタ装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ライトバルブの有効表示領域の外側に入射する不要照明光の反射光がスクリーン側に出射しないように、開口を有する光吸収素子をライトバルブの前面に配置した投写型表示装置について開示されている。そして、特許文献３には、ＤＭＤを光熱から保護するために同ＤＭＤと投影レンズの間に配されるＤＭＤカバーが、ＤＭＤのオフ光によって加熱されて破壊されるのを防ぐために、同オフ光の照射される位置に切欠部を設けた画像表示プロジェクタについて開示されている。さらに、特許文献４には、反射型ライトバルブへの照明光路中に絞りの遮光部の形状を光軸に対して非回転対称とした投写型表示装置について開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１１３１３号
【特許文献２】特開２００４−１２６２６４号
【特許文献３】実用新案登録第３０９２５０９号
【特許文献４】再公表特許ＷＯ２００２／０８８８４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１記載の技術は、２枚の絞り体がＤＭＤからのオフ光の反射方向に配置されているが、この配置はオフ光が反射される側に多く通過する迷光を２枚の絞り体にて確実に遮光するためであり、２枚の絞り板は両者とも迷光を遮光するために用いるとの思想であった。また、特許文献２〜４は、ＤＭＤのオフ光や、同オフ光などにより発生する迷光に対応するものではなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、ＤＭＤのオフ光をによる迷光の発生を抑えるとともに、同オフ光などによって発生する迷光の投射レンズへの入射を防止することが可能なプロジェクタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかるプロジェクタでは、光を生成する光源と、略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、入射される光を上記投射レンズに向けて反射するオンの状態と、入射される光を上記投射レンズ以外の方向に反射するオフの状態と、を切り替えられる複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する表面黒色の第一の遮光板と、上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記光源から上記ＤＭＤに入射される光を遮光して整形可能な開口を有するとともに、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光しつつ上記ＤＭＤのオン光を通過させる表面黒色の第二の遮光板と、を備える構成としてある。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明にかかるプロジェクタでは、光を生成する光源と、略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第一の遮光板と、上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第二の遮光板と、を備える構成としてある。
すなわち、上記ＤＭＤのオフ光は上記第二の遮光板により遮光され、上記投射レンズに直接入射することはない。また、ＤＭＤのミラー面以外の表面で反射・散乱された迷光や、上記第一の遮蔽板により遮蔽された光が同第一の遮蔽板の表面で反射・散乱されることにより発生する迷光は、上記第一の遮光板により遮蔽される。従って、オフ光と迷光とを効率的に遮光することができ、より多くのオフ光と迷光とを遮ることができ、投射レンズに到達する迷光を減少させ、正規のルートを通って投射レンズから投射される映像のコントラストを向上させることが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、第二の遮光板によりＤＭＤのオフ光が遮光されるため投射レンズに直接入射せず、第一の遮光板により迷光が遮蔽し、オフ光と迷光とを効率的に遮光することができるため投射レンズに到達する迷光を減少させることができ、正規のルートを通って投射レンズから投射される映像のコントラストを向上させることが可能なプロジェクタを提供することができる。
【００１１】
また請求項３にかかる発明によれば、第二の遮光板で遮蔽した光が反射・散乱されにくくなり、同第二の遮光板表面にて発生する迷光を低減することが出来る。従って、ＤＭＤのオフ光に起因する迷光の発生自体を抑えることが出来る。
そして請求項４にかかる発明によれば、ＤＭＤのオフ光の出射方向と、同オフ光が第二の遮光板にて遮光されて発生する迷光の存在する方向とは、一般に一致するため、第二の遮光板の延出される面と第一の遮光板の延出される面とを一致させることにより、第一の遮光板による迷光の遮光率が高まる。
また、第二の遮光板に形成される端と第一の遮光板に形成される端とを投射レンズから見て同一直線状としたことにより、第一の遮光板によってＤＭＤのオン光が遮蔽されることがない。従って第一の遮光板による迷光の遮光効率が高まるとともに、オン光の遮光を最小限に止めることができ、映像のコントラストを向上させることが出来る。
さらに請求項１のような、より具体的な構成において、上述した請求項２〜請求項４の各発明と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）プロジェクタの構成：
（２）遮光板の構造：
（３）まとめ：
【００１３】
（１）プロジェクタの構成：
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかるプロジェクタ１０を斜めから見て示した外観斜視図である。プロジェクタ１０は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像をスクリーン等に投影表示する装置である。プロジェクタ１０は、筐体１２の前面に映像を投影するための投射レンズ３０ａと、筐体１２内部に備えられる光学エンジン３０や光源装置３２の冷却に使用された空気を筐体１２内部から外部に排出するための吹き出し口１２ａとを有している。
【００１４】
図２は、図１に示したプロジェクタ１０の筐体１２内部を模式的に示す上面図である。同図において、筐体１２内部の前方の一方の端には（図２においては右上側）、白色光を生成可能な光源装置３２が設けられている。光源装置３２で生成された白色光は、他方の端（図２においては左上側）に設置された光学エンジン３０に向かって照射される。光学エンジン３０は、画像生成素子としてのＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）３０ｇや、投射レンズ３０ａ等を具備し、光源装置３２により生成された光から画像光を生成するとともに、同画像光のスクリーンへの投影を行う。また、後方には、映像データの入力やデータ信号の入出力を行うための入出力端子を備える入出力基板１８や、外部より商用電源を供給されて各種電源電圧を生成して供給可能な電源基板２０が備えられ、中央部には入力された映像信号に基づいてＤＭＤやカラーホイルを制御する映像信号処理基板１６が立てて配置されている。
【００１５】
次に、光学エンジン３０および光源装置３２について図３〜５を参照して詳細に説明する。図３は光学エンジン３０と光源装置３２とを上方より見て示した上面図、図４は光学エンジン３０と光源装置３２とを前方より見て示した正面図、図５は光学エンジン３０と光源装置３２とを右方より見て示した右側面図である。
【００１６】
光学エンジン３０は、概略、円盤状のカラーフィルタを具備するカラーホイル３０ｂと、４枚の板ガラスを張り合わせて筒状に構成したライトトンネル３０ｃと、２枚のレンズを組み合わせたダブレットレンズ３０ｄと、光を反射するミラー３０ｅと、光を集める凸面のレンズのリレーレンズ３０ｆと、ＤＭＤと投射レンズとの間であってＤＭＤに隣接した位置に配設される遮光板３４と、複数のマイクロミラーを具備するＤＭＤ３０ｇと、光を外部のスクリーンなどに投影させる投射レンズ３０ａとから構成される。また、光源装置３２は、概略、ショートアークランプなどの点光源と同点光源の光を所定の方向に反射・集光させるランプ３２ａと、ランプ３２ａから出射される光から赤外線と紫外線とを除去するカバーガラス３２ｂとから構成されている。光源装置３２は光源に相当する。
【００１７】
ランプ３２ａは、白色光を生成する点光源と同点光源から後方に出射した光を反射させる放物面形状のリフレクタとを備えており、点光源で生成された光をカラーホイル３０ｂを介してライトトンネル３０ｃの入り口に向けて出射させる。点光源としては、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ等を用いることが可能である。また、リフレクタとしては、例えば、放物面鏡や、楕円面鏡等を用いることが可能である。
【００１８】
カラーホイル３０ｂは、光透過可能なＲＧＢの３色のカラーフィルタが等間隔に配置された略円盤形状であり、光源装置３２からライトトンネル３０ｃまでの光路に円盤の面が位置している。このカラーホイル３０ｂが回転することにより、光源装置３２から出射した白色光が、単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換される。むろんカラーホイル３０ｂは、コントラスト改善と白の明るさ向上のために、ＲＧＢの他に白（透明）を加えた４セグメントカラーフィルタを使用してもよいし、ＲＧＢにイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を加えて６色としたものでもよい。
【００１９】
ライトトンネル３０ｃは、断面視略矩形状の柱状体であり、カラーホイル３０ｂにより分離された光を後段のミラー３０ｅへ案内する。ダブレットレンズ３０ｄは、ライトトンネル３０ｃからの光をミラー３０ｅに集光させるためのものであり、ライトトンネル３０ｃからの光に対して可視光の波長による焦点のずれ（軸上色収差）を補正しつつ集光する。ミラー３０ｅは、ダブレットレンズ３０ｄより出射された光を反射する。また、リレーレンズ３０ｆはミラー３０ｅより反射された光をＤＭＤ２５に集光させる。
【００２０】
ＤＭＤ３０ｇは、ＲＧＢの各光を画像データに応じて画素毎に変調する変調素子としての複数のマイクロミラーにて構成されるミラー面を備えており、各マイクロミラーは、映像信号処理基板１６などの外部から入力される映像信号に基づいて個別に制御される。そして、反射面の角度を所定角度（例えば、＋１２度と−１２度）傾斜させることにより光源装置３２からミラー３０ｅ等を介して入射される光を投射レンズ３０ａに向けて反射するオンと、光を投射レンズ３０ａ以外の方向に反射するオフの状態とに切り替えられる。具体的には、図３〜図４では、ＤＭＤ３０ｇのミラー面上を右上方向から左下方向に延びる軸を中心に、ミラー面が右前下方向に傾けられるとオン、ミラー面が左後上方向に傾けられるとオフとなる。以下、オンのマイクロミラーにて反射される光をオン光、オフのマイクロミラーにて反射される光をオフ光とする。
【００２１】
これによりＤＭＤ３０ｇはＲＧＢ信号に基づいてミラー３０ｅを時分割駆動し、反射された光の輝度を変化させる。すなわちＤＭＤ３０ｇは所定の映像を形成するように投射光を加工しつつ、投射レンズ３０ａに向けて反射する。従って、オンの時にはリレーレンズ３０ｆから入射する光を後述する遮光板３４の開口３５を通して投射レンズ３０ａの入射口に向かって反射し、オフの時にはリレーレンズ３０ｆから入射する光を投射レンズ３０ａの入射口から外れた方向へ反射するため直接投射レンズ３０ａに入射されることはない。
【００２２】
投射レンズ３０ａは、略円形の入射口を有しており、ＲＧＢの各色光の色収差等に起因する投影画像の不鮮明を防止する目的で、複数の集光素子を光軸方向に沿って配置した組レンズとして構成されている。そして、ＤＭＤ３０ｇによって変調された画像光（オン光）が入射口に入射され、同入射された光を出射口から投射してスクリーンに拡大投影する。
【００２３】
（２）遮光板の構造：
遮光板の構造と、同遮光板にて遮蔽・整形される光の光路について図６、図７、図８および図９を参照して説明する。図６は遮光板３４を斜めから見て示した斜視図、図７は遮光板３４を投射レンズ３０ａの側から見て示した平面図、図８は遮光板３４をＤＭＤ３０ｇの側から見て示した平面図、図９は図７または図８のＡ−Ａ’から前後方向に切断した断面を示した断面図である。
【００２４】
なお以下の説明は、明記しているときを除き、光源装置３２、カラーホイル３０ｂ、ダブレットレンズ３０ｄ、ミラー３０ｅ、リレーレンズ３０ｆ、ＤＭＤ３０ｇの順に通過して投射レンズ３０ａより出射されるオン光であり、いわゆる正規のルートを通る光についてのものである。つまり、明記しているときを除き、ＤＭＤ３０ｇにて投射レンズ３０ａの入射口とは異なる方向へ反射されるオフ光や、各部材の表面で意図せずして反射されたり散乱されたりした不要光（迷光）についてのものではない。
【００２５】
遮光板３４は、アルミニウム製の板材をアルマイト加工して、陽極酸化処理により表面黒色にした後に、ブラスト加工して表面にざらつきを与えたものであり、概略、リレーレンズ３０ｆからＤＭＤ３０ｇへと出射する光の光軸と略垂直な面として形成される第一の面３４ａと、投射レンズ３０ａの光軸と略垂直かつ第一の面３４ａから連続した面として形成される第二の面３４ｂと、第二の面３４ｂから投射レンズ３０ａ寄りにオフセットした位置に同第二の面３４ｂと略平行な面として形成される第三の面３４ｃと、光学エンジン３０の光路から外れた位置で第二の面３４ｂと第三の面３４ｃとを接続するとともに遮光板３４を筐体１２に対してネジ止めなどにより固定するための取付面３４ｄとから構成される。この第一の面３４ａおよび第二の面３４ｂが上記第二の遮光板に相当し、第三の面３４ｃが上記第一の遮光板に相当する。
【００２６】
また、遮光板３４には、第一の面３４ａから第二の面３４ｂにかけて光を遮光して整形可能な開口３５が形成される。この開口３５は、概略、リレーレンズ３０ｆから出射される光をＤＭＤ３０ｇの面に適合するように整形する略矩形の第一の領域３５ａと、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーがオンのときに反射される光を投射レンズ３０ａに到達させるために設けられた第二の領域３５ｂと、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーがオフのときに反射されるオフ光をカットするために同光の反射される方向に合わせてＤカット３７が形成された第三の領域３５ｃとから構成される。
【００２７】
リレーレンズから遮光板３４に到達した光は、開口３５の第一の領域３５ａによって下側面の光と左右両側面の光のそれぞれの側面が直線状にカットされ、ＤＭＤ３０ｇのミラー面に照射される光の下側と左右両側とがミラー面の内部に納まる。すなわち、遮光板３４は、ＤＭＤ３０ｇのミラー面に投射される光の上端と左右両端とが略矩形のミラー面の形状と略一致するようにリレーレンズ３０ｆから出射される光を遮蔽して、ＤＭＤ３０ｇのミラー面に投射する光が略矩形の同ミラー面の形状と略一致するようにすることにより、ＤＭＤ３０ｇに到達する光を整形する。ここで、ミラー面の内部に納まるとは、ミラー面の端部に位置するマイクロミラーには光が照射されずともよいことを意味し、ミラー面の存在しない部位に光が当たらないようにさえすればよく、ミラー面の端部に位置するマイクロミラーにより形成される映像がカットされた映像光となることを含む。このようにすると、光源装置３２からＤＭＤ３０ｇへ正規のルートを通って照射される光がミラー面の下と左右の外側端より内側にのみ到達する。
【００２８】
また、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーがオンのときに反射された光は、第二の領域３５ｂの上端によって上側の光がカットされ、上記第一の領域３５ａにより下側の光と左右両側の光とがカットされたことと合わせて、上下左右がカットされて断面略矩形の光に整形される。
【００２９】
さらに、遮光板３４の第三の面３４ｃには、図７のように投射レンズ３０ａの入射面の左上部分を右上から左下にかけて横切るＤカット３８が形成される。このＤカットは、投射レンズ３０ａの入射口の略円形に対する弦と対応する端と、上記同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成される。ＤＭＤ３０ｇのいずれかのマイクロミラーがオフのとき同マイクロミラーにより反射されたオフ光は、光学エンジン３０の内側面などの他の部材表面に当たって、不要光（迷光）となることがある。また、ＤＭＤ３０ｇのミラー面３０ｇ１の形成されていない領域に照射された光が反射して不要光（迷光）となることもある。Ｄカット３８は、これら不要光が投射レンズ３０ａに入射するのを防ぐために、同不要光をカットする位置にＤカット３８が形成される。
【００３０】
これらＤカット３７とＤカット３８は、図７および図８に示すように、投射レンズ３０ａから後方を見ると同一の直線状に形成されるため、投射レンズ３０ａから見てＤカット３７はＤカット３８と重なって見えない位置となる。また、遮光板３４の後方より投射レンズ３０ａの入射口を見ても、Ｄカット３７とＤカット３８とは同一の直線状に形成されるため、Ｄカット３８はＤカット２７と重なるため見えない位置となる。すなわち、投射レンズ３０ａから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成される。
【００３１】
すなわち、ＤＭＤ３０ｇのいずれかのマイクロミラーがオフのとき同マイクロミラーにより反射されたオフ光は、遮光板３４が黒色であるためＤカット３７によりカット・吸収され、ほとんど反射・散乱されず、従って不要光を発生しない。また、反射・散乱が生じても、光学エンジン３０の後背方向に反射・散乱されるため、投射レンズ３０ａの入射口に到達する不要光はごく僅かとなる。従って、ＤＭＤ３０ｇのいずれかのマイクロミラーがオフのとき同マイクロミラーにより反射されたオフ光が、光学エンジン３０の内側面などの他の部材表面に当たることそのものを回避することができ、Ｄカット３８の遮光効果と合わせて投射レンズ３０ａに不要光が入射されることを防止することができる。さらに、Ｄカット３７とＤカット３８とが投射レンズ３０ａから後方を見て、同一直線状に形成されるため、正規のルートを通って投射レンズ３０ａの入射口に到達するオン光を妨げることはない。
【００３２】
つまり、光源装置３２にて生成された白色光は、カラーホイル３０ｂにより単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光としてライトトンネル３０ｃに入射され、ダブレットレンズ３０ｄへと導かれる。そして、ダブレットレンズ３０ｄは、軸上色収差を補正しつつミラー３０ｅに導き、ミラー３０ｅにて反射された光はリレーレンズ３０ｆによりＤＭＤ３０ｇに向けて集光される。
【００３３】
リレーレンズ３０ｆより出射された光は、遮光板３４により、下側面の光が直線状にカットされることによりＤＭＤ３０ｇに照射される光の下端がＤＭＤ３０ｇのミラー面の下側端よりも内側になるように整形され、左右側面の光が直線状にカットされることによりＤＭＤ３０ｇに照射される光の右端がＤＭＤ３０ｇのミラー面の右側端よりも内側になるとともにＤＭＤ３０ｇに照射される光の左端がＤＭＤ３０ｇのミラー面の左側端よりも内側になるように整形される。つまり、光源装置３２からＤＭＤ３０ｇへと照射される光はミラー面の外側端より内側にのみ到達する。
【００３４】
そして、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーのうちオンのものに反射されたオン光は、遮光板３４により、上側面の光が直線状にカットされることにより、断面略矩形となり、投射レンズ３０ａに入射され、投射レンズにてスクリーンなどに投影される。このとき、Ｄカット３７およびＤカット３８は投射レンズ３０ａから後方を見て同一直線状に形成されておりＤＭＤ３０ｇのミラー面３０ｇ１から正規のルートを通って投射レンズ３０ａに到達するオン光を妨げることはない。
【００３５】
一方、ＤＭＤ３０ｇのマイクロミラーのうちオフのものに反射されたオン光は、遮光板３４のＤカット３７により遮られ、遮光板３４が黒色であるため遮光板３４の表面にて吸収されて反射・散乱はほとんど生じない。また、僅かに反射・散乱が生じたとしても、第三の面３４ｃに形成されるＤカット３８によって投射レンズ３０ａによってカットされる。
【００３６】
（３）まとめ：
つまり、ＤＭＤ３０ｇのオフ光が投射レンズ３０ａに入射しないように遮光する遮光板３４の第一の面３４ａから第二の面３４ｂにかけて形成されるＤカット３７と、第一の面３４ａおよび第二の面３４ｂよりも投射レンズ３０ａ寄りに配置され、迷光が投射レンズ３０ａの入射口に入射しないように遮光する遮光板３４の第三の面に形成されるＤカット３８とを備えさせる。
【００３７】
以上説明したように、本実施例に対応するプロジェクタでは、光を生成する光源と、略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第一の遮光板と、上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第二の遮光板と、を備える構成としてある。
すなわち、上記ＤＭＤのオフ光は上記第二の遮光板により遮光され、上記投射レンズに直接入射することはない。また、ＤＭＤのミラー面以外の表面で反射・散乱された迷光や、上記第一の遮蔽板により遮蔽された光が同第一の遮蔽板の表面で反射・散乱されることにより発生する迷光は、上記第一の遮光板により遮蔽される。従って、オフ光と迷光とを効率的に遮光することができ、より多くのオフ光と迷光とを遮ることができ、投射レンズに到達する迷光を減少させ、正規のルートを通って投射レンズから投射される映像のコントラストを向上させることが出来る。
【００３８】
また、上記第二の遮光板は、表面黒色としてもよい。表面黒色とすることにより、第二の遮光板で遮蔽した光が反射・散乱されにくくなり、同第二の遮光板表面にて発生する迷光を低減することが出来る。従って、ＤＭＤのオフ光に起因する迷光の発生自体を抑えることが出来る。
【００３９】
さらに、上記第一の遮光板は、上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、上記第二の遮光板は、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成されても構わない。
すなわち、上記ＤＭＤのオフ光の出射方向と、同オフ光が上記第二の遮光板にて遮光されて発生する迷光の存在する方向とは、一般に一致するため、上記第二の遮光板の延出される面と上記第一の遮光板の延出される面とを一致させることにより、上記第一の遮光板による迷光の遮光率が高まる。また、上記第二の遮光板に形成される端と上記第一の遮光板に形成される端とを上記投射レンズから見て同一直線状としたことにより、上記第一の遮光板によって上記ＤＭＤのオン光が遮蔽されることがない。従って第一の遮光板による迷光の遮光効率が高まるとともに、オン光の遮光を最小限に止めることができ、映像のコントラストを向上させることが出来る。
【００４０】
以上の構成を踏まえた上で、本実施例にかかるプロジェクタでは、光を生成する光源と、略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、入射される光を上記投射レンズに向けて反射するオンの状態と、入射される光を上記投射レンズ以外の方向に反射するオフの状態と、を切り替えられる複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する表面黒色の第一の遮光板と、上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記光源から上記ＤＭＤに入射される光を遮光して整形可能な開口を有するとともに、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光しつつ上記ＤＭＤのオン光を通過させる表面黒色の第二の遮光板と、を備える構成としてある。
【００４１】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態にかかるプロジェクタの外観斜視図である。
【図２】プロジェクタの筐体内部を模式的に示す上面図である。
【図３】光学エンジンと光源装置とを上方より見て示した上面図である。
【図４】光学エンジンと光源装置とを前方より見て示した正面図である。
【図５】光学エンジンと光源装置とを右方より見て示した右側面図である。
【図６】遮光板の斜視図である。
【図７】遮光板を投射レンズの側から見て示した平面図である。
【図８】遮光板をＤＭＤの側から見て示した平面図である。
【図９】図７または図８のＡ−Ａ’から前後方向に切断した断面を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…プロジェクタ
１２…筐体
１６…映像信号処理基板
１８…入出力基板
２０…電源基板
３０…光学エンジン
３０ａ…投射レンズ
３０ｂ…カラーホイル
３０ｃ…ライトトンネル
３０ｄ…ダブレットレンズ
３０ｅ…ミラー
３０ｆ…リレーレンズ
３０ｇ…ＤＭＤ
３０ｇ１…ミラー面
３２…光源装置
３２ａ…ランプ
３２ｂ…カバーガラス
３４…遮光板
３４ａ…第一の面
３４ｂ…第二の面
３４ｃ…第三の面
３４ｄ…取付面
３５…開口
３５ａ…第一の領域
３５ｂ…第二の領域
３５ｃ…第三の領域
３７…Ｄカット
３８…Ｄカット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を生成する光源と、
略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、
入射される光を上記投射レンズに向けて反射するオンの状態と、入射される光を上記投射レンズ以外の方向に反射するオフの状態と、を切り替えられる複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、
上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、
を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、
上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する表面黒色の第一の遮光板と、
上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記光源から上記ＤＭＤに入射される光を遮光して整形可能な開口を有するとともに、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光しつつ上記ＤＭＤのオン光を通過させる表面黒色の第二の遮光板と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
光を生成する光源と、
略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、
複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、
上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、
を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、
迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第一の遮光板と、
上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第二の遮光板と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
上記第二の遮光板は、表面黒色であることを特徴とする上記請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
上記第一の遮光板は、上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、
上記第二の遮光板は、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成される
ことを特徴とする上記請求項２または上記請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項１】
光を生成する光源と、
略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、
入射される光を上記投射レンズに向けて反射するオンの状態と、入射される光を上記投射レンズ以外の方向に反射するオフの状態と、を切り替えられる複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、
上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、
を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、
上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する表面黒色の第一の遮光板と、
上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記光源から上記ＤＭＤに入射される光を遮光して整形可能な開口を有するとともに、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光しつつ上記ＤＭＤのオン光を通過させる表面黒色の第二の遮光板と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
光を生成する光源と、
略円形の入射口を有して入射される光を投射する投射レンズと、
複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、
上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる光学エンジンと、
を備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像をスクリーン等に投影表示するプロジェクタにおいて、
迷光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第一の遮光板と、
上記第一の遮光板よりも上記ＤＭＤ寄りに配置され、上記ＤＭＤのオフ光が上記投射レンズに入射しないように遮光する第二の遮光板と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
上記第二の遮光板は、表面黒色であることを特徴とする上記請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
上記第一の遮光板は、上記入射口の略円形に対する弦と対応する端と、同端から略円形に対する劣弧側に延出される面を有するように形成され、
上記第二の遮光板は、上記投射レンズから見て上記第一の遮光板の端と略同一直線上となる端と、同端から上記第一の遮光板の延出される面と同一方向に延出される面が形成される
ことを特徴とする上記請求項２または上記請求項３に記載のプロジェクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−３２２５３５（Ｐ２００７−３２２５３５Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５０３０２（Ｐ２００６−１５０３０２）
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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