(57)【要約】【課題】カラーホイールを用いた場合に顕著に見られるカラーフリッカーを大幅に抑制する。【解決手段】光束Ｃ１が光偏向アレー７０３に入射し、アレーを構成する各光偏向装置が色Ｃ１の色情報を有する場合には、Ｃ１に対してＯＮ動作を行い、色Ｃ１の色情報を持たない場合には、Ｃ１に対してＯＦＦ動作を行う。Ｃ１と異なる色の光束Ｃ２も入射し、色Ｃ２の色情報を有する場合には、Ｃ２に対してＯＮ動作を行い、色Ｃ２の色情報を持たない場合には、Ｃ２に対してＯＦＦ動作を行う。ＯＮ動作により色情報に応じた反射光Ｃ１、Ｃ２（ＯＮ光）が投射レンズ７０４によってスクリーン上に投射され、画像が結像する。ＯＦＦ光は光吸収板７０５で吸収される。【選択図】図１
2006119254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射領域を有する部材が変位することにより前記光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置を複数２次元アレー状に並べた光偏向アレーと、該光偏向アレーを照明する光源と、前記光偏向アレーからの反射光を色情報に応じて投射する投射レンズとを有する光学システムにおいて、前記光偏向アレーは２軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成され、該光偏向装置には、各偏向軸に対応する２方向から互いに異なる色を有する光束が入射し、色情報に応じて前記２方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれることを特徴とする光学システム。
【請求項２】
請求項１記載の光学システムにおいて、前記光偏向アレーは第１、第２の光偏向アレーで構成され、該第１、第２の光偏向アレーは、２軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する２方向から光束が入射し、色情報に応じて前記２方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成され、前記第１、第２の光偏向アレーに入射する光束は、全て異なる色を有することを特徴とする光学システム。
【請求項３】
請求項１記載の光学システムにおいて、前記光偏向アレーは第１、第２の光偏向アレーで構成され、該第１の光偏向アレーは、２軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する２方向から光束が入射し、色情報に応じて前記２方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成され、前記第２の光偏向アレーは、１軸方向に光偏向し、１方向から光束が入射し、色情報に応じて前記１方向の入射光束が反射して任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成され、前記第１、第２の光偏向アレーに入射する入射光束は、全て異なる色を有することを特徴とする光学システム。
【請求項４】
請求項２または３記載の光学システムにおいて、前記色情報に応じて前記第１、第２の光偏向アレーから反射された反射光束を光合成し、投射レンズに導くことを特徴とする光学システム。
【請求項５】
請求項１記載の光学システムにおいて、前記光偏向アレーは、２軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する２方向から光束が入射し、色情報に応じて前記２方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成され、該光偏向装置に入射する２方向の入射光束の内、少なくとも１方向の入射光束は、任意の時間または周期で異なる色の入射光束に切り替わり、前記光偏向アレーに入射する入射光束は、全て異なる色を有することを特徴とする光学システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学システムにおいて、前記反射光束の方向は、前記光偏向アレー面に対して垂直方向であることを特徴とする光学システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学システムを用いた色情報表示方法において、２軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する２方向から光束が入射し、色情報に応じて前記２方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群によって少なくとも１個の光偏向アレーが構成され、前記略隣接する第１、第２の光偏向装置は、任意の時間において異なる偏向軸の異なる色の入射光束を投射レンズに導くことを特徴とする色情報表示方法。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学システムを用いた色情報表示方法において、２軸方向に光偏向し、各偏向軸に対応する２方向から光束が入射し、色情報に応じて前記２方向の入射光束が反射してそれぞれ任意の時間、反射光束が投射レンズに導かれる光偏向装置群によって少なくとも１個の光偏向アレーが構成され、前記２軸間での光偏向の切り替えを１フレーム表示時間において複数回行なうことを特徴とする色情報表示方法。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学システムにおける、２軸方向に光偏向する光偏向装置は、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材と、複数の電極とを有し、前記複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、前記基板上の複数の端部にそれぞれ設けられ、前記支点部材は頂部を有し、前記基板の上面に設けられ、前記板状部材は固定端を持たず、上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、前記基板と前記支点部材と前記ストッパの間の空間内で可動的に配置され、前記複数の電極は前記基板上にそれぞれ設けられ、前記板状部材の導電体層とほぼ対向していることを特徴とする光偏向装置。
【請求項１０】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学システムを投射光学システムとして用い、請求項７または８記載の色情報表示方法を用いて画像を投影表示することを特徴とする画像投影表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光に対する出射光の方向を変えることのできる光偏向装置を、複数２次元にアレー状に並べた光偏向アレーを用いた光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置に関し、投射光学システムを応用した機器、例えば投射プロジェクターやリアプロジェクションテレビ等の映像装置に好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入射光を複数の所定方向へ偏向する光偏向装置と、複数の光偏向装置を１次元または２次元アレー状に並べた光偏向アレー、さらに、そのような光偏向アレーを用いた画像投影表示装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
上記した光偏向装置としては、１つの軸を中心に２方向に光偏向可能な光偏向装置、２軸あるいはそれ以上の多軸を中心に、多方向に偏向可能な光偏向装置等がある。
【０００４】
ところで、上記した光偏向アレーは画像投影表示装置の光学システムとして用いられるが、画像投影表示装置が単色表示であれば、１軸の光偏向装置を用いた光偏向アレーで構成できる。しかし、カラー画像を表示するためには、３原色の合成が必要である。そこで、上記特許文献１の光学システムでは、３原色の色フィルタにより構成されるカラーホイールを白色光源と光偏向装置との光路に置いて回転させ、入射光の色を高速に切り換えることによりカラー表示を行っている。
【０００５】
図９は、従来のカラー画像投影表示装置１００を示す（従来技術１）。図９において、１０１は白色光源、１０２は回転円板状のカラーホイール、１０３はロットレンズ、１０４は１軸２方向偏向の光偏向アレー、１０５は投射レンズ、１０６は光吸収板、１０７はスクリーンをそれぞれ示す。
【０００６】
白色光源１０１から出た光束は、時間順次で切り替わるカラーホイール１０２の内のどれかのフィルタ、たとえば赤フィルタを通ったとする。光束は赤色光（Ｒ）となってロッドレンズ１０３を通過する。光束はロッドレンズ１０３でほぼ平行光にされ、光偏向アレー１０４の個々の光偏向装置に入射する。このとき、光偏向アレー１０４の個々の光偏向装置には赤画像に対応する色情報が入力され、色情報有りの場合には入射した赤色光（Ｒ）が投射レンズ１０５に導かれ、色情報なしの場合には光吸収板１０６へ導かれる。この偏向方向の切り替えはミラーである部材が変位することにより行なわれる。以後、色情報有りの場合に光束が投射レンズ１０５に導かれる動作をＯＮ動作、色情報無しの場合に光束が光吸収板１０６に導かれる動作をＯＦＦ動作と呼ぶことにする。
【０００７】
ＯＮ動作で、光偏向アレー１０４上に示された画像が投射レンズ１０５に出射し、スクリーン１０７上に結像する。ＯＦＦ動作では投射レンズ１０５には入らない方向に出射し、光吸収板１０６によって吸収され、スクリーン１０７には到達しないように構成される。３色が時間順次にスクリーン上に高速で投射されると、人間の目で見たとき、残像により色分解された画像が個別には見えず、カラー画像として合成された像が見える。
【０００８】
また、カラーホイールを使用せずに、１個の光偏向装置だけでカラー画像を表示する光学システムも提案されている（例えば、特許文献２を参照）。上記光学システムを用いた画像投影表示装置（従来技術２）は、２軸偏向の光偏向装置を用いて、１個の入射光束を３原色用の３方向とオフ（黒）情報のための１方向の計４方向に振り分け、その後、３原色用の３方向の反射光を合成してスクリーン上へ結像させる。
【０００９】
図１０（ａ）は、従来技術２における光学系を説明する図（側面図）であり、図１０（ｂ）は、光源からの光束の様子を示す図（部分斜視図）である。図１０において、１０は光偏向アレー、１１は第１のフィールドレンズ、１２は投射レンズ、１３は第２のフィールドレンズ、１４は画像表示部（スクリーン）、１５は光源、１６は光束整形レンズ、１７は平面反射鏡、Ｌは光束、Ｏは光学系全体の光軸をそれぞれ示す。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ｏｆｆは他の符号に添えて三原色（赤、緑、青）の色情報、およびオフ情報に関係する構成要素である。なお、図１０（ａ）では図の錯綜を避けるため、光偏向アレーに平行光束を入射させる光源系が省略され、また、図１０（ｂ）では第１フィールドレンズの面１１ａまでの光束が示され、透過後の光束が省略されている。
【００１０】
入射光束は、図１０（ｂ）に示す光源１５から、通常コンデンサレンズと呼ばれる光束整形レンズ１６により平行光束Ｌとなって、平面反射鏡１７により向きを変えて、光偏向アレーの面に垂直に設定された光軸Ｏに沿って入射する。なお、光束Ｌの断面が光偏向アレーの有効部分の形状とほぼ同じでやや大きめになるよう、遮光マスク１６ａで光束の形状が整えられている。
【００１１】
光偏向アレー１０に入射した光束Ｌは、色情報に応じて偏向され、任意の時間、反射光は光束ＬＲとなる。光束ＬＲは第１のフィールドレンズ１１の面１１ａに入射すると、その中心光が光軸Ｏに平行になるような屈折を受け出射される。さらに光束ＬＲは、第１のフィールドレンズ１１に近接して置かれ、その光軸が光偏向アレー１０の面に対する法線に平行な投射レンズ１２Ｒを透過して結像作用を受け、第１のフィールドレンズ１１とほぼ同じ大きさの第２のフィールドレンズ１３に入射する。第２のフィールドレンズによって、光束ＬＲはその中心光が画像表示部１４の表示中心１４ａに向うように屈折され、画像表示部１４で結像する。なお、光束ＬＲが色情報を担っているとしても、白色光源から出た光をそのまま使う限りカラー画像にはならないので、従来技術２ではカラーフィルタＦＲを第１フィールドレンズの入射面１１ａに設置してある。
【００１２】
次の任意の時間、光偏向アレーは次の色情報により偏向されて例えば光束ＬＧとなる。光束ＬＧはその中心光が、図１０（ａ）では光軸Ｏに一致しているように見えるが、図１０（ｂ）の斜視図から分かるように、平面図的には前記ＬＲと同じように光軸Ｏから離れている。したがって、以後の光束ＬＧが光学系から受ける作用も側面図と平面図の違い以外は光束ＬＲと全く同様である。よって、光束ＬＧは画像表示部の表示中心１４ａに光束の中心が合わせられて結像表示される。
【００１３】
さらに、次の所定の時間において光束ＬＢが生成され、上記と同様に、画像表示部の表示中心１４ａに光束中心が一致して重ね合わされる。以上の説明では、光束ＬＲ、ＬＧ、ＬＢが色情報を担った光束である場合を示したが、色情報はここでは色が有り、無しの２値情報として入力される。したがって、上記光束には、色が有りのときの偏向方向によって得られた光線のみが含まれている。色が無しの情報、すなわちオフ情報のときは、光偏向装置の偏向方向は図１０（ｂ）の光束Ｌｏｆｆの方向とする。しかも、オフ情報の偏向方向は３原色とも共通とする。光束Ｌｏｆｆは、画像表示にとっては不要な光束であるから、他の有効な光束に影響を与えない位置、例えば第１フィールドレンズ１１の入射面１１ａの面上において、図示しない遮光部材によって遮光される。  ところで、画像表示部に画像蓄積作用が無い限り、光束ＬＧによる画像が表示されたときは、光束ＬＲによる画像は消えている。同様に、光束ＬＢによる画像が表示されたときは、光束ＬＧによる画像は既に消えている。すなわち、３色の画像が時間順次に表示されるだけなので、どの瞬間をとってもフルカラーの画像は存在しない。しかし、このような画像も、切換周期が十分短ければ人間の目で見る限り、残像現象によりフルカラーとして観察される。
【００１４】
特許文献２には、カラーホイールを使用せずに、１個の光偏向装置だけでカラー画像を表示する、他の光学システムを用いた画像投影表示装置（従来技術３）も開示されている。
【００１５】
従来技術３は、２軸偏向の光偏向装置を用い、図１０とは逆にＲ、Ｇ、Ｂの各色の３方向の入射光束を投射レンズへ導かれる１方向とオフ（黒）情報のための３方向の計４方向に振り分け、投射レンズに導かれた１方向の反射光がスクリーン上へ結像させることを特徴としている。
【００１６】
図１１（ａ）は、従来技術３を説明するための光源系の一部の斜視図であり、図１１（ｂ）はその側面図である。図１１において、符号ｒ、ｇ、ｂは先のＲ、Ｇ、Ｂと同様、符号に添えて３色に個別に関連するものを示す。従来技術３では３原色の色別に対応して３個の独立した光源を用いる。図１１（ａ）は煩雑さを避けるため、３個の光源の内、１個（１５Ｇ）のみを示してある。
【００１７】
図１０（ｂ）における光束ＬＧが第１フィールドレンズ１１ａに入射する位置とほぼ同じ位置に、図１１（ｂ）では集光レンズ１６Ｇを置いて、光源１５Ｇは、発散光束が集光レンズ１６Ｇによって上記光束ＬＧを逆行させる形で照明光束ＬＧ’を形成するよう配置する。照明光束ＬＧ’は３原色の緑の単色光である。光源自体が緑色を発色してもよいし、白色光源に緑色のカラーフィルタをかけてもよい。
【００１８】
このような構成で、光偏向アレーの各光偏向装置が図１０（ｂ）において光束ＬＧを形成する方向に偏向したのと同じ方向に偏向した場合、図１１（ａ）において照明光束ＬＧ’は光偏向アレー１０の面に垂直な方向に光束Ｌ’として偏向される。図１１（ｂ）の側面図では、照明光束ＬＧ’と光束Ｌ’とが重なるため、光源１５Ｇは省略してあるが、光源１５Ｒ、照明光束ＬＲ’と光束Ｌ’が同様の関係にある。光束Ｌ’は投射レンズ１２の開口１２ａに入射し、その出射光は、光束の中心を通る光線が画像表示部１４の表示中心１４ａに一致するように、画像表示部１４の面上に結像して、光偏向アレー１０に示された緑の色情報を有する画像が表示される。同様に、３原色の他の単色、すなわち、赤、青に関しても全く同様な構成にすると、それぞれの単色の照明光束ＬＲ’、ＬＢ’は、光偏向アレー１０によって対応する色情報を担った光束がいずれも光束Ｌ’に一致する。したがって、画像表示部１４には誤差の心配が全くなく、３色の画像が一致して重ね合わせられる。光偏向アレー１０の偏向方向がすべて赤の色情報対応の方向に向いていたとすると、照明光束ＬＲ’は光束Ｌ’の方向に偏向されるが、照明光束ＬＧ’、ＬＢ’はそれぞれ全く別の方向に偏向される。
【００１９】
照明光束ＬＧ’について説明する。光偏向装置の偏向面は平面鏡である。各光偏向装置の平面鏡はその法線Ｎの方向が入射光束と出射光束のなす内角を２等分する方向に向いており、平面鏡は光線を法線に関して対称な方向に反射する。したがって、上記条件のときは、照明光束ＬＧ’は図１１（ａ）のＬＧ’ｒで示したように、後述の法線Ｎｒに関し対称な反射光束となる。図１１（ａ）では、作図の角度関係で光束ＬＧ’ｒは光束Ｌ’と見かけ上重なっているが、両者は光偏向アレー１０からの出射方向が異なっている。光偏向アレーは光偏向装置の集合体であるから、個別の法線は表示しきれないので、代表的に光偏向アレーの中心に１本だけＮｒを示す。以下も同様である。光偏向アレー１０の偏向方向がすべて青の色情報対応の方向に向いていたとすると、上記と同様な理由で、照明光束ＬＧ’は図１１（ａ）のＬＧ’ｂで示したように、法線Ｎｂに関し対称な反射光束となる。これらの、画像表示にとって無効な光束は投射レンズに入射することがなく、いわゆる迷光となるので、光吸収板等により吸収されるよう工夫すればよい。各色情報を表示する際、オフ情報が入った光偏向装置は、図１０（ｂ）において光束Ｌｏｆｆを形成したときと同じ方向に偏向面を傾ける。このとき、光偏向装置の平面鏡の法線はＮｏｆｆの方向に向いているので、照明光束ＬＧ’はその光偏向装置によって、光束ＬＧ’ｏｆｆとなり、投射レンズには入らないため、この光偏向装置に対応する画素は黒表示となる。以上、照明光束ＬＧ’について説明したが、他の照明光束についても、図１１（ｂ）のＬＲ’ｂ以外は図示しないが事情は全く同じである。なお、図１１（ａ）にも示したように、ＬＧ’ｂとＬＲ’ｏｆｆは実質同じ光束位置に重なる。よって、各単色光源は、互いに他の色に干渉しないので、他の色情報が表示されるときでも、照明し続けることができる。
【００２０】
次に、上記した特許文献１、２に記載されている２軸の光偏向が可能な光偏向装置の代表例を説明する。図１２は、光偏向装置の構成である。
【００２１】
図１２（ａ）は、光偏向装置の上面図（但し、支点部材４０３、電極４０５ａ〜４０５ｄを透過して図示）であり、図１２（ｂ）はその断面図（Ｂ−Ｂ’線上）である。なお、図１２に示す光偏向装置は、光偏向アレーとして２次元に配置した光偏向装置群の中の１個の光偏向装置に注目して図示している。
【００２２】
上記光偏向装置は、光反射領域を有する部材が静電引力によって変位することにより、光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置であり、基板４０１と、複数の規制部材４０２と、支点部材４０３と、板状部材４０４と、複数の電極４０５を有し、複数の規制部材４０２はそれぞれ上部にストッパを有し、基板４０１の複数の端部にそれぞれ設けられ、支点部材４０３は頂部を有して基板４０１の上面に設けられ、板状部材４０４は固定端を持たず、上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、基板４０１と支点部材４０３とストッパの間の空間内で可動的に配置され、複数の電極４０５は基板上にそれぞれ設けられ、板状部材４０４の導電体層とほぼ対向している構成を有する。
【００２３】
上記偏向装置は、以下の利点を有している。すなわち、
・支点部材と基板と板状部材の接触で傾斜角が決定されるので、ミラーの偏向角の制御が容易かつ安定である。
・支点部材を中心として対向する電極に異なる電位を印加することにより高速に薄膜の板状部材を反転するので、応答速度が速くできる。
・板状部材が固定端を有していないので、捻り変形などの変形を伴わず長期的な劣化が少なく低電圧で駆動できる。
・半導体プロセスにより微細で軽量な板状部材を形成できるので、ストッパとの衝突による衝撃が少なく、長期的な劣化が少ない。
・規制部材や板状部材や光反射領域の構成を任意に決めることにより、反射光のＯＮ／ＯＦＦ比（画像機器におけるＳ／Ｎ比、映像機器におけるコントラスト比）を向上できる。
・半導体プロセス及び装置を使用できるので、低コストで微細化と集積化が可能である。
・支点部材を中心として複数の電極を配置することにより、１軸２次元の光偏向、２軸３次元の光偏向が可能である。
【００２４】
次に、上記した光偏向装置の駆動方法の一例を、図１３、図１４を用いて説明する。この駆動方法は、板状部材４０４が電気的に浮いている場合の駆動方法（光偏向方法）である。
【００２５】
図１３は、図１２に示す板状部材が傾斜した様子を示し、図１３（ａ）は、ＯＦＦ動作時のＡ−Ａ’断面図とＣ−Ｃ’断面図を示し、図１３（ｂ）は、ＯＮ動作時のＡ−Ａ’断面図とＣ−Ｃ’断面図を示す。
【００２６】
図１３において、電極４０５ａ〜４０５ｄに印加する電位を切り替えることにより、光偏向動作が行われる。また、図１３（ａ），（ｂ）には、電極４０５ａ〜４０５ｄに印加された電位により発生する静電引力（黒矢印）が図示されている。図１４は、各電極に印加する電位のタイミングチャートを示す。
【００２７】
以下、図１３、図１４を参照して、光偏向装置の駆動方法と、板状部材４０４の傾斜変位動作（すなわち光偏向動作）を説明する。まず、図１４のＯＦＦ動作では、電極４０５ａに高電位ａを印加し、電極４０５ｂに低電位ｃを印加し、電極４０５ｃ、電極４０５ｄに中間の電位ｂを印加する。そうすると、導電体層を有しかつ電極群４０５と対向している電気的に浮いている板状部材４０４は簡易的なクローズ回路の計算から容易に類推されるように中間の電位ｂと等しくなる。
【００２８】
これにより、ＯＮ側の電極４０５ｃ，４０５ｄに対して静電引力を生じず、ＯＦＦ側の電極４０５ａ，４０５ｂに対して図１３（ａ）に示すように静電引力が発生し、板状部材４０４がＯＦＦ側に傾斜変位する。この動作は一連の光偏向動作のＯＦＦ動作だけでなく、光偏向動作の初期に行うリセット動作であっても良い。  図１４のＯＮ動作では、電極４０５ｃに高電位ａを印加し、電極４０５ｄに低電位ｃを印加し、電極４０５ａ、電極４０５ｂに中間の電位ｂを印加する。そうすると、導電体層を有しかつ電極群４０５と対向している電気的に浮いている板状部材４０４は同様に簡易的なクローズ回路の計算から容易に類推されるように中間の電位ｂと等しくなる。これにより、ＯＦＦ側の電極４０５ａ，４０５ｂに対して静電引力を生じず、ＯＮ側の電極４０５ｃ，４０５ｄに対して図１３（ｂ）に示すように静電引力が発生し、板状部材４０４がＯＮ側に傾斜変位する。
【００２９】
なお、光偏向装置の板状部材４０４は、図１２では単層で図示しているが、単層に限定されず、特許文献１、２では２層構造を有するものもある。
【００３０】
また、図１３、図１４では、電極４０５ａ，４０５ｂ側をＯＦＦ、電極４０５ｃ，４０５ｄ側をＯＮ方向とする、１軸２次元の光偏向動作を説明したが、支点部材４０３が光偏向装置の中央に円錐形状で配置されているので、電極４０５ａ〜４０５ｄに印加する電圧を任意に変えることにより、電極４０５ａ，４０５ｃ側、および電極４０５ｂ，４０５ｄ側にも傾斜することが出来る。すなわち２軸３次元の光偏向が可能である。
【００３１】
また、図１２〜図１４の光偏向装置は、電気的に浮いている板状部材を変位させる構造、駆動方法であるが、板状部材を支点部材に接触導通させ、板状部材に電気的に電位を付与する構造、駆動方法を採る光偏向装置でもよい。つまり、本発明は２軸３次元の光偏向が可能な光偏向装置であれば、何れの構造であっても良い。
【００３２】
上記した光偏向装置に、任意の方向から光反射領域を有する板状部材に光を照射すると、板状部材の傾斜方向に応じて光の反射方向が４方向に偏向される。さらに、基板面（アレー面）に対して垂直方向から光を入射させれば、反射光は入射光を中心とした対称な４方向に反射する。光偏向アレーは、上記した光偏向装置を縦横に密接して並べたものであり、縦横に配列する数は、画像表示に必要な縦横の画素数に応じて決める。
【００３３】
【特許文献１】特開２００４−７８１３６号公報
【特許文献２】特開２００４−１３８８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
上記した従来技術１の画像投影表示装置は、１軸偏向の光偏向アレー、白色光源、カラーホイールがそれぞれ１個、その他、光学レンズの構成により、光学システムが構成されている。そして、従来技術１では、白色光源からの光がカラーホイールを用いてＲ、Ｇ、Ｂの３原色に順次切り替えて光偏向アレーに導かれるため、各色の色情報を表示する時間が３分割されることになる。このため、１フレーム時間における光利用効率が低下する。
【００３５】
また、高速でカラーホイールが回転するので騒音が発生し、高速で回転するカラーホイールに同期して光偏向アレーを構成する各光偏向装置を動作させなければならないので、画像データの処理も複雑になる。
【００３６】
さらに、カラーホイールを構成する色フィルタの境目では混色の危険があるため、光偏向装置の動作を禁止しければならず、１フレーム時間を全て使った表示ができず、また、カラーホイールを用いることによりコストが増大する。
【００３７】
上記した従来技術１は、これらの問題に加えて、一般的に、カラーフリッカーやカラーブレーキングと呼ばれる問題がある。カラーフリッカーとは、人間がスクリーン上に映った画像を見るとき、虹のような光が瞬間見える現象をいい、目に疲労感を与える原因となる。これは、カラーホイールを用いて順次色を投射する光学システム特有の問題である。
【００３８】
すなわち、スクリーン上にはＲ、Ｇ、Ｂの３原色が順次表示され、残像現象で色が合成されるが、色の合成には個人差があり、またスクリーンの端から端へ視線を動かした時やまばたきした時など、うまく色を合成できなくなる場合に、カラーフリッカーが見られることになる。カラーフリッカーは、カラーホイールを用いて色の切り替えを行なう光学システムの主要な課題である。
【００３９】
カラーフリッカー対策として、カラーホイールの色の切り替えを高速に行うことが挙げられる。例えば、フレームレートが６０Ｈｚで画像を表示させた場合、１フレーム時間は１６．７ミリ秒である。これをＲ、Ｇ、Ｂ３原色で等分割すると、各色５．５６ミリ秒の表示時間となる。カラーフリッカー対策として、カラーホイールをＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６分割とし、カラーホイールの回転速度を３倍にすることにより、各色が１回表示する時間が０．９３ミリ秒に短縮される（実際には１フレーム時間あたり６回繰り返させるので積算時間は５．５６ミリ秒と見なせる）。しかし、この高速な色の切り替えによりカラーフリッカーが若干低減されるものの、いまだ充分とはいえない。
【００４０】
従来技術２の画像投影表示装置は、２軸偏向の光偏向アレー、白色光源がそれぞれ１個、色フィルタが３個（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、その他、光学レンズの構成により、光学システムが構成されている。従来技術２では、２軸偏向の光偏向アレーに１方向から白色光が入射し、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＯＦＦの４方向へ反射して、各Ｒ、Ｇ、Ｂ方向への出射光は色フィルタを通過することにより各色光となり、フィールドレンズ／投射レンズ／フィールドレンズの組合せにより色合成され、スクリーン上に表示される。
【００４１】
しかし、従来技術２では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３方向に広がった各色光をフィールドレンズで受けるため、フィールドレンズ／投射レンズ／フィールドレンズの組合せが大きくなり、また、光偏向アレーから出射した各色光を色合成するための光路長が長くなるので、光学システムも大きくなる。
【００４２】
従来技術３の画像投影表示装置は、２軸偏向の光偏向アレーが１個、各色に対応する光源が計３個、その他、光学レンズの構成により、光学システムが構成されている。従来技術３では２軸偏向の光偏向アレーに３方向からＲ、Ｇ、Ｂの各色光が入射し、ＯＮ（Ｒ、Ｇ、Ｂ共通）、ＯＦＦ（Ｒ）、ＯＦＦ（Ｇ）、ＯＦＦ（Ｂ）の４方向へ反射して、ＯＮ（Ｒ、Ｇ、Ｂ共通）光が投射レンズに導かれスクリーン上に表示される。ＯＮ（Ｒ、Ｇ、Ｂ共通）光は共通の光路を通るので自然に色合成される。しかし、従来技術３では、３個の光源が必要であるので、コストが高い。
【００４３】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、光反射領域を有する部材が変位することにより光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置を複数２次元アレー状に並べた光偏向アレーを有し、光偏向アレーを照明する光源を有し、光偏向アレーからの反射光を色情報に応じて投射する投射レンズを有する光学システムにおいて、カラーホイールを用いた場合に顕著に見られるカラーフリッカーを大幅に抑制できる光学システム、色情報表示方法、光偏向装置および画像投影表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４４】
本発明は、光反射領域を有する部材が変位することにより該光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置を複数２次元アレー状に並べた光偏向アレーを有し、該光偏向アレーを照明する光源を有し、該光偏向アレーからの反射光を色情報に応じて投射する投射レンズを有する光学システムにおいて、２軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーを少なくとも１個以上有し、かつ該光偏向装置は各偏向軸に対応する２方向から入射光を有し、かつ該２方向の入射光は互いに異なる色を有し、かつ色情報に応じて該２方向の入射光が反射してそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
本発明は、２軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーを少なくとも１個以上有し、かつ光偏向装置は各偏向軸に対応する２方向から入射光を有し、かつ２方向の入射光は互いに異なる色を有し、かつ色情報に応じて２方向の入射光が反射してそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれるので、偏向軸を切り替えることにより異なる色の表示が可能となり、かつ観察者の残像現象を利用した色合成が可能となる（２色間の合成の範囲ではあるが）。また、各光偏向装置を個別に軸を変えて光偏向することにより、各光偏向装置ごとに異なる色を表示することができる。また、偏向軸の切替が板状部材の変位により行なわれるので、従来のカラーホイールの回転による色切替に比べ高速な（２〜３桁）色切替が可能となり、カラーフリッカーを大幅に抑制した光学システムを提供することができる。
【００４６】
本発明は、２軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーの投射レンズに導かれる反射光方向が、２方向の入射光に対応する反射光ともに光偏向アレー面に対して垂直方向であるので、同一方向の反射光は色合成のためのプリズムやレンズが不要となり、小型で安価な光学システムを提供できる。
【００４７】
本発明は、光偏向アレーが２個で構成され、かつ２個の光偏向アレーがともに、２軸方向に光偏向しかつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有しかつ色情報に応じて２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ２個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有するので、４色の色を合成して色表現が可能であり、より高精彩なカラー画像を表示できる光学システムを提供できる。また、カラーホイールの場合の色切替は少なくとも３色以上の切替であるのに対し、本発明では各光偏向アレーにおける色切替が２色であるので、１フレーム時間における各色の表示時間が少なくとも１．５倍以上長くなり、これにより輝度が高くなり、階調表現を増加できる。また、カラーホイールを用いず光学システムを構成できるので、カラーホイールを用いることによる上記した問題を解決できる。
【００４８】
本発明は、光偏向アレーが２個で構成され、かつ一方の光偏向アレーが２軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有しかつ色情報に応じて２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつもう一方の光偏向アレーが１軸方向に光偏向しかつ１方向から入射光が入射しかつ色情報に応じて１方向の入射光が任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ２個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有するので、３色の色を合成して色表現が可能であり、カラー画像を表示できる光学システムを提供できる。また、カラーホイールの場合の色切替は少なくとも３色以上の切替であるのに対し、本発明では２軸偏向の光偏向アレーにおける色切替は２色で、１軸偏向の光偏向アレーでは１色を表示し切替しないので、１フレーム時間における各色の表示時間は前記２色では少なくとも１．５倍以上長くなり、色切替しない１色では３倍以上長くなり、これにより、より輝度が高くなる。また、カラーホイールを用いず光学システムを構成できるので、カラーホイールを用いることによる上記した問題を解決できる。
【００４９】
本発明は、色情報に応じて２個の光偏向アレーから反射された反射光を光合成し、１個の投射レンズに導いているので、３色または４色のカラー表示が可能となる。
【００５０】
本発明は、光偏向アレーが１個で構成され、かつ光偏向アレーが２軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有し、かつ色情報に応じて２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ光偏向装置に入射する２方向の入射光の内少なくとも１方向の入射光がさらに任意の時間または周期で異なる色の入射光に切り替わり、かつ１個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有しているので、３色以上のカラー表示が可能であり、また色合成のためのプリズムやレンズが不要な光学システムを提供できる。これにより、小型でかつ安価な光学システムが提供できる。
【００５１】
本発明は、少なくとも１個の光偏向アレーを構成する、２軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有しかつ色情報に応じて２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群の、略隣接する光偏向装置どうしが任意の時間において異なる偏向軸の、すなわち異なる色の入射光を投射レンズに導いているので、投影スクリーン上で任意の瞬間に全画面を１色だけの表示とすることがなく、これによりカラーフリッカーを大幅に抑制できる。
【００５２】
本発明は、少なくとも１個の光偏向アレーを構成する、２軸方向に光偏向しかつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有し、かつ色情報に応じて２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群の、２軸間での光偏向の切り替えを１フレーム表示時間において複数回行っているので、各色の積算の表示時間を変えずに各色が１回あたり表示する時間を大幅に短縮することができ、これによりカラーフリッカーを大幅に抑制できる。
【００５３】
本発明の光偏向装置が、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材と、複数の電極を有し、複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有して基板上の複数の端部にそれぞれ設けられ、支点部材は頂部を有して基板の上面に設けられ、板状部材は固定端を持たず、上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、基板と支点部材とストッパの間の空間内で可動的に配置され、複数の電極は基板上にそれぞれ設けられ、板状部材の導電体層とほぼ対向しているので、光偏向角の制御が容易かつ安定で、高速な光偏向が可能で、長期的な劣化が少なく、低電圧で駆動でき、コントラスト比を向上でき、光偏向アレーとして小型で高集積化でき、容易に２軸偏向が可能である。
【００５４】
本発明では、大幅にカラーフリッカーを抑制し、色再現性に優れた画像投影表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。
【００５６】
実施例１：
図１は、本発明の実施例１に係る光学システムを示す。図１において、７０１は光源、Ｌは光源から発せられた光束、７０２は光学レンズとミラーの組合せ、７０３は２軸方向に光偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレー、７０４は投射レンズ、７０５は光吸収板である。
【００５７】
図２（ａ）は、図１の光学システムにおける光偏向アレー７０３を光偏向アレー面の法線方向の上方から眺めた上面図、図２（ｂ）は、光偏向アレー７０３のＡ−Ａ’断面図、図２（ｃ）は、光偏向アレー７０３のＢ−Ｂ’断面図である。図２（ｄ）は、光偏向アレーの任意のＤ点に配置された光偏向装置７０６の概略配置図である。
【００５８】
図１、２において、Ｃ１は任意の色の入射光束、Ｃ１（ＯＮ）は該色のＯＮ動作時の投射レンズ７０４に導かれる反射光束（以下、ＯＮ光）、Ｃ１（ＯＦＦ）はＯＦＦ動作時の投射レンズ７０４から外れて光吸収板７０５に導かれる反射光束（以下、ＯＦＦ光）を示す。Ｃ２はＣ１と異なる任意の色の入射光束、Ｃ２（ＯＮ）は該色のＯＮ光、Ｃ２（ＯＦＦ）はＯＦＦ光を示す。
【００５９】
Ｃ１、Ｃ２は、例えば三原色（赤、緑、青）の何れかであり、あるいは波長を変えた別の色である。光束Ｃ１、Ｃ２は黒矢印で図示したが、実際は光偏向アレー面全面に照射される幅を持った光線である。光源７０１は例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプなどの白色光源とする。光学レンズとミラーの組合せ７０２は、波線で省略表示した（図の錯綜を避けるため）。７０２の組合せとしては、例えば赤外光をカットするＩＲカットミラーやＩＲカットフィルター、光源光を平行光に変えるためのインテグレータレンズやロッドレンズ、白色光源を目的の色に分離するダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム、各色の光偏向アレーへの照射方向を変えるための全反射ミラーやＴＩＲプリズムなどである。７０２の役割は主に光源光Ｌを任意の色の光束Ｃ１、Ｃ２に分離し、方向を変えて光偏向アレーに照射させることにあり、上記した組合せで容易に目的を達することが出来る。
【００６０】
光偏向アレー７０３は、２軸方向に光偏向する光偏向装置７０６が２次元に複数個配置されて構成され、個々の光偏向装置７０６が独立して２軸を選択して各色の色情報に応じてＯＮ動作／ＯＦＦ動作を行う。光偏向装置７０６としては、図１２に示す光偏向装置などが用いられる。実施例１では、図１２の光偏向装置を用いることとする。図１２の光偏向装置は、ミラーである板状部材に対向する４個の電極に印加する電位により任意に偏向軸を変えて光偏向することが可能である。
【００６１】
投射レンズ７０４には光偏向アレー７０３の個々の光偏向装置のＯＮ動作により色情報に応じた反射光（ＯＮ光）が導かれ、投射レンズ７０４でスクリーン上に投射され、画像が結像する。なお、図示を省略したが、光学システムの任意の光路には絞りが配置され、光の整形を行なったり、散乱光が投射レンズ７０４に到達することを防止する場合もある。
【００６２】
本発明は、２軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーを少なくとも１個以上有し、かつ該光偏向装置は各偏向軸に対応する２方向から入射光を有し、かつ該２方向の入射光は互いに異なる色を有し、かつ色情報に応じて該２方向の入射光が反射してそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれ、また、２軸方向に光偏向する光偏向装置群で構成される光偏向アレーの投射レンズに導かれる反射光方向が、該２方向の入射光に対応する反射光ともに光偏向アレー面に対して垂直方向である。
【００６３】
図２を参照して本発明を更に説明すると、光偏向アレー面に対して斜め上方より任意の色を有する光束Ｃ１が入射している。この時、光偏向アレー７０３を構成する個々の光偏向装置７０６が色Ｃ１に対して色情報を有する場合には、Ｃ１に対して個々にＯＮ動作を行う。すなわち、ミラーである板状部材４０４がＢ−Ｂ’線を回転軸として目的方向に傾斜変位する。そうすると、光束Ｃ１は光偏向アレー面と垂直方向に反射し、Ｃ１（ＯＮ）となる。  本発明（実施例１）では、ＯＮ光の方向が光偏向アレー面に対して垂直であることを特徴としているが（後述する実施例２〜４も同様である）、反射方向はこれには限定されない。
【００６４】
個々の光偏向装置７０６が色Ｃ１に対して色情報を持たない場合には、Ｃ１に対して個々にＯＦＦ動作を行う。すなわち、ミラーである板状部材４０４がＢ−Ｂ’線を回転軸としてＯＮ動作時と逆方向に傾斜変位する。そうすると、光束Ｃ１は投射レンズ７０４から外れる方向にＣ１（ＯＦＦ）として反射し、光吸収板７０５で吸収される。
【００６５】
一方、光偏向アレー面に対して、別の斜め上方より上記したＣ１と異なる任意の色を有する光束Ｃ２も入射している。この時、光偏向アレー７０３を構成する個々の光偏向装置７０６が色Ｃ２に対して色情報を有する場合には、Ｃ２に対して個々にＯＮ動作を行う。すなわち、ミラーである板状部材４０４がＡ−Ａ’線を回転軸として目的方向に傾斜変位する。そうすると、光束Ｃ２は光偏向アレー面と垂直方向に反射し、Ｃ２（ＯＮ）となる。
【００６６】
本発明（実施例１）では、Ｃ２のＯＮ光の方向も光偏向アレー面に対して垂直であることを特徴としているが、反射方向はこれには限定されない。
【００６７】
個々の光偏向装置７０６が色Ｃ２に対して色情報を持たない場合には、Ｃ２に対して個々にＯＦＦ動作を行う。すなわち、ミラーである板状部材４０４がＡ−Ａ’線を回転軸としてＯＮ動作時と逆方向に傾斜変位する。そうすると、光束Ｃ２は投射レンズ７０４から外れる方向にＣ２（ＯＦＦ）として反射し、光吸収板７０５で吸収される。
【００６８】
上記したように、入射光束Ｃ１、Ｃ２は絶えず光偏向アレーに照射されている。しかし、Ｃ１とＣ２の光偏向を同時に行なうことは不可能である。そのため、１フレーム時間において、Ｃ１の色情報に基づく光偏向動作と、Ｃ２の色情報に基づく光偏向動作を時間を分けて行なう必要がある。便宜的には２等分することが望ましいが、特にこれに限定されるものではなく、各色の要求される輝度などにより適宜、時間を割り振ることが出来る。なお、従来技術で説明したと同様に、時間をずらして投影表示された色情報Ｃ１、Ｃ２は、観察者の目の残像現象により色合成される。  また、実施例１では、Ｃ１とＣ２が９０度、入射方向を変えて入射する構成としている。９０度という入射方向のずれは、Ｃ１とＣ２の混色を避けるために望ましいが、必ずしもこれに限定されない。本発明では、Ｃ１（ＯＮ）とＣ２（ＯＮ）の方向がともに光偏向アレー面に対し垂直であることを特徴としているが、この構成により、ＯＮ光の方向が同一となり、投射レンズに導くまでに色合成プリズムなどが不要になる。すなわち、自然に色合成される利点がある。
【００６９】
実施例２：
図３は、本発明の実施例２に係る光学システムを示す。図３において、光源７０１、光束Ｌ、光学レンズとミラーの組合せ７０２、投射レンズ７０４、光吸収板７０５は実施例１と同様である。但し、実施例２の光学レンズとミラーの組合せ７０２は、光源光Ｌを任意の色の光束Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に分離し、方向を変えて光偏向アレー７０３、９０１にそれぞれ２色ずつ照射させる組合せが必要である。
【００７０】
７０３、９０１は、それぞれ２軸方向に偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレーであり、実施例２においても図１２の光偏向装置群を用いる。Ｃ１は光偏向アレー７０３への任意の色の入射光束、Ｃ１（ＯＮ）は該色のＯＮ光、Ｃ１（ＯＦＦ）はＯＦＦ光を示す。Ｃ２は光偏向アレー７０３へのＣ１と異なる任意の色の入射光束、Ｃ２（ＯＮ）は該色のＯＮ光、Ｃ２（ＯＦＦ）はＯＦＦ光を示す。Ｃ３は光偏向アレー９０１へのＣ１、Ｃ２と異なる任意の色の入射光束、Ｃ３（ＯＮ）は該色のＯＮ光、Ｃ３（ＯＦＦ）はＯＦＦ光を示す。Ｃ４は光偏向アレー９０１へのＣ１、Ｃ２、Ｃ３と異なる任意の色の入射光束、Ｃ４（ＯＮ）は該色のＯＮ光、Ｃ４（ＯＦＦ）はＯＦＦ光を示す。
【００７１】
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、例えば三原色（赤、緑、青）の何れかであり、あるいは波長を変えた別の色である。光束Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４も実施例１と同様に、光偏向アレー面全面に照射される幅を持った光線である。９０２は色合成プリズムであり、異なる方向から入射するＣ１（ＯＮ）またはＣ２（ＯＮ）と、Ｃ３（ＯＮ）またはＣ４（ＯＮ）を投射レンズ７０４へ向けた同一方向へ出射させて色合成する役割を持つ。また、実施例１と同様に、光学システムの任意の光路には絞りが配置され、光の整形を行なったり、散乱光が投射レンズに到達することを防止する場合もある。
【００７２】
本発明（実施例２）は、光偏向アレーが２個で構成され、かつ２個の光偏向アレーがともに、２軸方向に光偏向しかつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有しかつ色情報に応じて該２方向の入射光がそれぞれ任意の時間、投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ２個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有する。
【００７３】
図３において、光偏向アレー７０３面に対しては斜め上方の２方向より光束Ｃ１、Ｃ２が入射している。この時、光偏向アレー７０３を構成する個々の光偏向装置が色Ｃ１に対して色情報を有する場合には、個々にＯＮ動作を行い、Ｃ１（ＯＮ）として反射する。逆に、色Ｃ１に対して色情報を持たない場合には、個々にＯＦＦ動作を行い、Ｃ１（ＯＦＦ）として反射する。
【００７４】
また、光偏向アレー７０３面に対して別の斜め上方より入射しているＣ２に対して色情報を有する場合には、個々にＯＮ動作を行い、Ｃ２（ＯＮ）として反射し、色Ｃ２に対して色情報を持たない場合には、個々にＯＦＦ動作を行い、Ｃ２（ＯＦＦ）として反射する。なお、Ｃ１（ＯＦＦ）、Ｃ２（ＯＦＦ）は光吸収板７０５で吸収される。
【００７５】
前述した実施例１と同様に、入射光束Ｃ１、Ｃ２は絶えず光偏向アレーに照射され、かつＣ１とＣ２の光偏向を同時に行なうことは不可能である。そのため、１フレーム時間において、Ｃ１の色情報に基づく光偏向動作と、Ｃ２の色情報に基づく光偏向動作を時間を分けて行なう必要がある。他方の光偏向アレー９０１でもＣ３、Ｃ４に対して同様な光偏向動作が行なわれる。すなわち、Ｃ３、Ｃ４が入射方向を変えて入射しており、個々の光偏向装置がＣ３、Ｃ４の色情報に応じてＣ３（ＯＮ）、Ｃ４（ＯＮ）とＣ３（ＯＦＦ）、Ｃ４（ＯＦＦ）に分けられる。
【００７６】
次いで、光偏向アレー７０３からのＯＮ光Ｃ１（ＯＮ）、Ｃ２（ＯＮ）と、光偏向アレー９０１からのＯＮ光Ｃ３（ＯＮ）、Ｃ４（ＯＮ）は、それぞれ異なる方向から色合成プリズム９０２に導かれ、投射レンズ７０４に向けた同一方向から出射する。色合成プリズム９０２により光合成されることにより異なる４色の色合成が可能となり、高精彩な画像をスクリーン上に表示することができる。
【００７７】
本発明（実施例２）は、上記したように、色情報に応じて２個の光偏向アレーから反射された反射光を光合成し、１個の投射レンズに導くことを特徴としている。なお、光偏向アレー７０３と９０１は、同時に光偏向動作することができるので、Ｃ１（ＯＮ）、Ｃ２（ＯＮ）のどちらかと、Ｃ３（ＯＮ）、Ｃ４（ＯＮ）のどちらかは同一時間において投影表示することが出来るが、Ｃ１（ＯＮ）とＣ２（ＯＮ）は同一時間においてどちらか一方が表示され、Ｃ３（ＯＮ）とＣ４（ＯＮ）も同一時間においてどちらか一方が表示される。しかし、時間をずらして投影表示された色情報Ｃ１とＣ２、Ｃ３とＣ４は観察者の目の残像現象により色合成されるので、最終的に投影スクリーン上では４色が色合成され高精細な画像を見ることができる。
【００７８】
本発明（実施例２）は、以下の利点を有する。１個の光偏向アレーが受け持つ色情報はそれぞれ２色であることから、１フレーム時間において仮に表示時間を２等分とすると仮定すると、従来技術１のカラーホイールで３色に等分割する場合に比べ最大表示時間を１．５倍に延ばすことができる。最大表示時間が長くなることにより、以下の２つの利点がある。まず第一に、１フレーム時間にスクリーン上に投影照射される各色の光量が多くなり、投影画像の輝度を増加させることができる。仮に、白色光源の光を赤、緑、青、濃い緑に色分離して、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４とする。各色の光量はカラーホイールを用いて赤、緑、青に３分割する場合に比べ低下するかもしれないが、ＯＮ光として色合成した場合は単位時間あたりの光量は略同等と考えて良い。そのため、表示時間が増加した分、１フレーム時間あたりの光量は増加したことになり、輝度が増加する。第二に、各色の表示時間を変えて階調表現をする場合に階調数を増やすことができる。フレームレートを６０ＨＺと仮定して赤、緑、青のカラーホイールで時間階調で表示する場合、各色の１フレーム時間における最大表示時間は等分割すると５．５６ミリ秒となる。該時間を２５６階調の時間階調で表現することを考えると、１階調あたりの表示時間は２１．８マイクロ秒となる。各色の最大表示時間が１．５倍になると、１階調当りの表示時間を変えずに階調数を算出すると、各色３８４階調の表現が可能となる。すなわち階調数を増やすことが出来る。
【００７９】
実施例３：
図４は、本発明の実施例３に係る光学システムを示す。図４において、光源７０１、光束Ｌ、光学レンズとミラーの組合せ７０２、投射レンズ７０４、光吸収板７０５は、実施例１と同様である。但し、光学レンズとミラーの組合せ７０２は実施例３においては、光源光Ｌを任意の色の光束Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に分離し、方向を変えて光偏向アレー７０３に２色、光偏向アレー１００１に１色照射させる組合せが必要である。
【００８０】
７０３は２軸方向に偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレーであり、実施例３でも図１２の光偏向装置群を用いる。１００１は１軸方向に偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレーであり、前掲した特許文献１に開示されている１軸偏向の光偏向装置を用いることが出来る。
【００８１】
Ｃ１は光偏向アレー７０３への任意の色の入射光束、Ｃ１（ＯＮ）は該色のＯＮ光、Ｃ１（ＯＦＦ）はＯＦＦ光を示す。Ｃ２は光偏向アレー７０３へのＣ１と異なる任意の色の入射光束、Ｃ２（ＯＮ）は該色のＯＮ光、Ｃ２（ＯＦＦ）はＯＦＦ光を示す。Ｃ３は光偏向アレー１００１へのＣ１、Ｃ２と異なる任意の色の入射光束、Ｃ３（ＯＮ）は該色のＯＮ光、Ｃ３（ＯＦＦ）はＯＦＦ光を示す。
【００８２】
光偏向アレー１００１へのＣ３の入射方向やＣ３（ＯＮ）の反射方向、Ｃ３（ＯＦＦ）の反射方向は、図２（ｂ）のＡ−Ａ’断面に見られる方向と同じで良い。９０２は色合成プリズムであり、異なる方向から入射するＣ１（ＯＮ）またはＣ２（ＯＮ）と、Ｃ３（ＯＮ）を投射レンズ７０４へ向けた同一方向へ出射させて色合成する役割を持つ。また、実施例１と同様に、光学システムの任意の光路には絞りが配置され、光の整形を行なったり、散乱光が投射レンズに到達することを防止する場合もある。
【００８３】
本発明（実施例３）は、光偏向アレーが２個で構成され、かつ一方の光偏向アレーが２軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有しかつ色情報に応じて該２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつもう一方の光偏向アレーが１軸方向に光偏向しかつ１方向から入射光が入射し、かつ色情報に応じて該１方向の入射光が任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ該２個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有する。
【００８４】
図４において、光偏向アレー７０３面に対しては斜め上方の２方向より光束Ｃ１、Ｃ２が入射している。この時、光偏向アレー７０３を構成する個々の光偏向装置が色Ｃ１に対して色情報を有する場合には、個々にＯＮ動作を行い、Ｃ１（ＯＮ）として反射する。逆に、色Ｃ１に対して色情報を持たない場合には、個々にＯＦＦ動作を行い、Ｃ１（ＯＦＦ）として反射する。
【００８５】
また、光偏向アレー７０３面に対して別の斜め上方より入射しているＣ２に対して色情報を有する場合には、個々にＯＮ動作を行い、Ｃ２（ＯＮ）として反射し、色Ｃ２に対して色情報を持たない場合には、個々にＯＦＦ動作を行い、Ｃ２（ＯＦＦ）として反射する。なお、Ｃ１（ＯＦＦ）、Ｃ２（ＯＦＦ）は光吸収板７０５で吸収される。前述した実施例１と同様に、入射光束Ｃ１、Ｃ２は絶えず光偏向アレーに照射され、かつＣ１とＣ２の光偏向を同時に行なうことは不可能である。そのため、１フレーム時間において、Ｃ１の色情報に基づく光偏向動作と、Ｃ２の色情報に基づく光偏向動作を時間を分けて行なう必要がある。
【００８６】
他方の光偏向アレー１００１では、光偏向アレー１００１を構成する個々の光偏向装置が色Ｃ３に対して色情報を有する場合には、個々にＯＮ動作を行い、Ｃ３（ＯＮ）として反射する。逆に、色Ｃ３に対して色情報を持たない場合には、個々にＯＦＦ動作を行い、Ｃ３（ＯＦＦ）として反射する。なお、Ｃ３（ＯＦＦ）は光吸収板７０５で吸収される。
【００８７】
次いで、光偏向アレー７０３からのＯＮ光Ｃ１（ＯＮ）、Ｃ２（ＯＮ）と、光偏向アレー１００１からのＯＮ光Ｃ３（ＯＮ）はそれぞれ異なる方向から色合成プリズム９０２に導かれ、投射レンズ７０４に向けた同一方向から出射する。色合成プリズム９０２により光合成されることにより異なる３色の色合成が可能となり、高精彩な画像をスクリーン上に表示することができる。なお、光偏向アレー７０３と１００１は同時に光偏向動作することができるので、Ｃ１（ＯＮ）、Ｃ２（ＯＮ）のどちらかと、Ｃ３（ＯＮ）は同一時間において投影表示することが出来るが、Ｃ１（ＯＮ）とＣ２（ＯＮ）は同一時間においてどちらか一方が表示される。しかし、時間をずらして投影表示された色情報Ｃ１とＣ２は観察者の目の残像現象により色合成されるので、最終的に投影スクリーン上では３色が色合成され高精細な画像を見ることができる。
【００８８】
本発明（実施例３）は、以下の利点を有する。光偏向アレー７０３が受け持つ色情報は２色であることから、１フレーム時間において、仮に表示時間を２等分とすると、従来技術１のカラーホイールで３色に等分割する場合に比べ最大表示時間を１．５倍に延ばすことができる。また、光偏向アレー１００１が受け持つ色情報は１色であることから、１フレーム時間を全て該色の表示時間とすることが出来るので、従来技術１のカラーホイールで３色に等分割する場合に比べ最大表示時間を３倍に延ばすことができる。最大表示時間が長くなることによる利点は前述した実施例２の光学システムと同様であるが、さらに効果が増大することになる。
【００８９】
実施例４：
図５は、本発明の実施例４に係る光学システムを示す。図５において、光源７０１、光束Ｌ、光学レンズとミラーの組合せ７０２、２軸偏向の光偏向アレー７０３、投射レンズ７０４、光吸収板７０５は、実施例１と同様である。但し、光学レンズとミラーの組合せ７０２は、実施例４においては光源光Ｌを任意の色の光束Ｃ１とＬ’に分離し、方向を変えて光偏向アレー７０３に照射させる組合せが必要である。さらに、光束Ｌ’は光偏向アレー７０３に照射される前にカラーホイール１１０１を通過して時間分割でＣ２、Ｃ３の異なる色に分離される構成とする。
【００９０】
Ｃ１、Ｃ１（ＯＮ）、Ｃ１（ＯＦＦ）、Ｃ２、Ｃ２（ＯＮ）、Ｃ２（ＯＦＦ）、Ｃ３、Ｃ３（ＯＮ）、Ｃ３（ＯＦＦ）は、それぞれ異なる色の入射光束、ＯＮ光束、ＯＦＦ光束を表すのは実施例１〜３と同様である。また、実施例１と同様に、光学システムの任意の光路には絞りが配置され、光の整形を行なったり、散乱光が投射レンズに到達することを防止する場合もある。
【００９１】
本発明（実施例４）は、光偏向アレーが１個で構成され、かつ該光偏向アレーが２軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有し、かつ色情報に応じて該２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群で構成されており、かつ該光偏向装置に入射する２方向の入射光の内、少なくとも１方向の入射光がさらに任意の時間または周期で異なる色の入射光に切り替わり、かつ１個の光偏向アレーに入射する入射光が全て異なる色を有する。
【００９２】
図５において、光偏向アレー７０３面に対して斜め上方の１方向より光束Ｃ１が入射している。また、斜め上方のもう一方向からは光束Ｃ２とＣ３が任意の周期で切り替わり入射している。この光束Ｃ２とＣ３の切り替わりはカラーホイール１１０１の回転速度により決定される。この時、光偏向アレー７０３を構成する個々の光偏向装置が色Ｃ１に対して色情報を有する場合には、個々にＣ１に対するＯＮ動作を行い、Ｃ１（ＯＮ）として反射する。逆に、色Ｃ１に対して色情報を持たない場合には、個々にＣ１に対するＯＦＦ動作を行い、Ｃ１（ＯＦＦ）として反射する。
【００９３】
また、光偏向アレー７０３面に対して別の斜め上方より入射しているＣ２またはＣ３に対して色情報を有する場合には、個々にＣ２またはＣ３に対するＯＮ動作を行い、Ｃ２（ＯＮ）またはＣ３（ＯＮ）として反射し、色Ｃ２、Ｃ３に対して色情報を持たない場合には、個々にＣ２またはＣ３に対するＯＦＦ動作を行い、Ｃ２（ＯＦＦ）またはＣ３（ＯＦＦ）として反射する。なお、Ｃ１（ＯＦＦ）、Ｃ２（ＯＦＦ）、Ｃ３（ＯＦＦ）は光吸収板７０５で吸収される。
【００９４】
前述した実施例１と同様に、入射光束Ｃ１と、Ｃ２またはＣ３は絶えず光偏向アレーに照射され、かつＣ１とＣ２とＣ３の光偏向を同時に行なうことは不可能である。そのため、１フレーム時間において、Ｃ１の色情報に基づく光偏向動作と、Ｃ２の色情報に基づく光偏向動作と、Ｃ３の色情報に基づく光偏向動作を時間を分けて行なう必要がある。しかし、時間をずらして投影表示された色情報Ｃ１とＣ２とＣ３は観察者の目の残像現象により色合成されるので、最終的に投影スクリーン上では３色が色合成され高精細な画像を見ることができる。
【００９５】
本発明（実施例４）は、以下の利点を有する。すなわち、１個の光偏向アレーで例えば赤、緑、青の３原色の投影表示が可能であり、かつ色合成のためのプリズムも不要である。そのため、光学システムを小型かつ安価に構成できる利点を有している。
【００９６】
実施例５：
本発明の実施例５は、光学システム（実施例１〜４）に共通のカラーフリッカーの抑制方法と、色情報表示方法に係る実施例である。
【００９７】
前述したように、カラーフリッカーはカラーブレーキングとも呼ばれ、人間がスクリーン上に映った画像を見る時、虹のような光が瞬間見える現象である。この現象は、従来技術１のようなカラーホイールを用いて順次色を投射する光学システムにおいて、スクリーン上に赤、緑、青の３原色が順次表示され、残像現象で色を合成する時、色の合成能力の個人差や、かつ視線を動かした時のタイミングにより色を合成できなくなることに起因する。
【００９８】
これを解決するには、時間で色の切替を行なわない構成にするか、または投影スクリーン上の全画素が単一色を表示する時間を大幅に短くすることが必要である。前者の、時間で色の切替を全く行なわない構成とするためには、赤、緑、青の３原色に対応した光偏向アレーをそれぞれ用意して、それぞれのＯＮ光を色合成プリズムで合成して表示するしかない。しかし、その構成を採ると光学システムが大型化し、また、３個の光偏向アレーが必要となり画像投影表示装置のコストが大幅に増大する。
【００９９】
本発明（実施例１〜４）の光学システムは、光偏向アレーを１個または２個用いて、コストの増加を抑制し、かつ光学システムの大型化も抑制して、カラーフリッカーの問題を解決することが出来る。本発明の光学システムは、２軸方向に光偏向する光偏向装置群から成る光偏向アレーに対して、２方向から異なる色の入射光を入射させ、光偏向装置の２方向それぞれのＯＮ光を色合成させることを共通の特徴としている。言いかえると、従来技術１ではカラーホイールを用いた色の切替を行なっているのに対して、本発明では光偏向アレーを構成する個々の光偏向装置の光偏向の軸切替で色の切替を行なうことを特徴としている。
【０１００】
前述したように、従来技術１のカラーホイールによる色の切替では、色の切替が０．９３ミリ秒程度と比較的遅く、かつ光偏向アレー上の全ての光偏向装置が同一色を表示しなければならない。そのため、投影スクリーン上で画像を見る時、何らかのタイミングで、人が認識できる大きさで単一色を見てしまい、カラーフリッカーの問題が発生する。
【０１０１】
これに対し、本発明の各実施例は、以下の共通した利点を有する。まず第一に、個々の光偏向装置ごとに２色を選択して色を表示できるので、投影スクリーン上で少なくとも人が認識できる大きさで単一色を表示させないことが可能となる。第二に、光偏向装置における２色の切替は、最も短くて時間階調の１階調分の時間で行なうことが可能なので、およそ数十マイクロ秒となり、高速な色切替が可能となる。
【０１０２】
また、実施例２、３では、２個の光偏向アレーを用いるので、同一時間において異なる色を合成して表示できる。上記した利点により、本発明の光学システムでは、投影スクリーン上の全画素が単一色を表示する時間を大幅に短くすることが可能であり（実際には全画素が同時に単一色を表示することはない）、カラーフリッカーを大幅に抑制することが出来る。
【０１０３】
図６は、本発明の実施例５に係る色情報表示方法を説明する図である。図６では、投影スクリーン上に投影表示された任意の箇所の２０画素を抜き出して、任意の時間（つまり、任意の瞬間）において表示されている色を示している。但し、実際には各色で時間階調をとるために色情報に応じて表示されていない色も存在する。
【０１０４】
実施例５で用いる光学システムは、図３（実施例２）のシステムである。実施例２においては、２軸方向に光偏向が可能な光偏向アレー７０３を通して色Ｃ１、Ｃ２が投影され、また別の２軸方向に光偏向が可能な光偏向アレー９０１を通して色Ｃ３、Ｃ４が投影表示される。
【０１０５】
本発明（実施例５）は、少なくとも１個の光偏向アレーを構成する、２軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有し、かつ色情報に応じて該２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群の、略隣接する光偏向装置どうしが任意の時間において異なる偏向軸の異なる色の入射光を投射レンズに導いている。
【０１０６】
具体的には、実施例５において、光偏向アレー７０３から投影表示される色Ｃ１は、画素を（Ｒｏｗ、Ｃｏｌｕｍｎ）で表すと（ｎ、ｍ）、（ｎ、ｍ＋２）、（ｎ、ｍ＋４）、（ｎ＋１、ｍ＋１）、（ｎ＋１、ｍ＋３）、（ｎ＋２、ｍ）、（ｎ＋２、ｍ＋２）、（ｎ＋２、ｍ＋４）、（ｎ＋３、ｍ＋１）、（ｎ＋３、ｍ＋３）で表示されており、色Ｃ２は（ｎ、ｍ＋１）、（ｎ、ｍ＋３）、（ｎ＋１、ｍ）、（ｎ＋１、ｍ＋２）、（ｎ＋１、ｍ＋４）、（ｎ＋２、ｍ＋１）、（ｎ＋２、ｍ＋３）、（ｎ＋３、ｍ）、（ｎ＋３、ｍ＋２）、（ｎ＋３、ｍ＋４）で表示されている。異なる色が表示可能な理由は、個々の光偏向装置において光偏向軸を変えて表示していることによる。
【０１０７】
上記したように、略隣接する画素で異なる色を表示することにより、カラーフリッカーを抑制できる。また、実施例５においては、光偏向アレー９０１でも同様な色情報表示方法が採られている。
【０１０８】
具体的には、色Ｃ３は、（ｎ、ｍ）、（ｎ、ｍ＋２）、（ｎ、ｍ＋４）、（ｎ＋１、ｍ）、（ｎ＋１、ｍ＋２）、（ｎ＋１、ｍ＋４）、（ｎ＋２、ｍ）、（ｎ＋２、ｍ＋２）、（ｎ＋２、ｍ＋４）、（ｎ＋３、ｍ）、（ｎ＋３、ｍ＋２）、（ｎ＋３、ｍ＋４）で表示されており、色Ｃ４は、（ｎ、ｍ＋１）、（ｎ、ｍ＋３）、（ｎ＋１、ｍ＋１）、（ｎ＋１、ｍ＋３）、（ｎ＋２、ｍ＋１）、（ｎ＋２、ｍ＋３）、（ｎ＋３、ｍ＋１）、（ｎ＋３、ｍ＋３）で表示されている。
【０１０９】
色Ｃ１またはＣ２と、色Ｃ３またはＣ４は色合成プリズム９０２で色合成されて投射レンズ７０４を通って投影スクリーン上で結像するので、隣接する４画素はそれぞれ異なる色を表示することが出来、さらにカラーフリッカーを抑制できることになる。なお、実施例５においては、１画素ごとに異なる色を表示する色情報表示方法としたが、人が単一色を認識できない大きさであれば良いので、数画素または数十画素単位で同等な表示方法をとっても良い。
【０１１０】
実施例６：
図７は、本発明の実施例６に係る色情報表示方法を説明する図である。図７（ａ）は、従来技術１のカラーホイールによる色の切替を示す図であり、図７（ｂ）は、実施例６に係る、光偏向装置の偏向軸を変えて行なう色切替を示す図である。
【０１１１】
実施例６の色情報表示方法は、図１（実施例１）の光学システムを用いている。実施例１においては、２軸方向に光偏向が可能な光偏向アレー７０３を通して、色Ｃ１、Ｃ２が時間を変えて投影され、投影スクリーン７０４上に結像表示される。
【０１１２】
本発明（実施例６）の色情報表示方法は、少なくとも１個の光偏向アレーを構成する、２軸方向に光偏向し、かつ各偏向軸に対応する２方向から入射光を有しかつ色情報に応じて該２方向の入射光がそれぞれ任意の時間投射レンズに導かれる光偏向装置群の、該２軸間での光偏向の切り替えを１フレーム表示時間において複数回行なう。
【０１１３】
すなわち、１フレーム時間内において、表示する２色の切替を、従来手法に従えば１回で済むものを、複数回に分けて行なうことを特徴としている。図７（ａ）の従来技術１においては、前述したように、カラーホイールをＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６色（３色×２）ホイールとして、かつホイール回転速度を３倍とすることにより、１フレーム時間の３分の１の時間でＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂが表示されることとなる。それぞれの表示時間を等分と仮定すると、フレームレートが６０Ｈｚの場合は各色の最大表示時間すなわち色の切替時間は０．９３ミリ秒となる。
【０１１４】
これに対し、図７（ｂ）の実施例６においては、１フレーム時間が１６．６ミリ秒とすると、例えば１階調表示時間分、２１．８マイクロ秒以上の短い時間、数十マイクロ秒程度で、個々の光偏向装置の光偏向軸を切り替えて色の切替を行なう色情報表示方法である。これにより、高速な色切り替えを行なって、カラーフリッカーを抑制することが出来る。
【０１１５】
実施例７：
本発明の実施例７に係る光偏向装置について説明する。実施例７の光偏向装置は、実施例１〜４の光学システムに用いられる２軸方向に光偏向する光偏向装置であって、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材と、複数の電極を有し、該複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有して該基板上の複数の端部にそれぞれ設けられ、該支点部材は頂部を有して該基板の上面に設けられ、該板状部材は固定端を持たず、上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、該基板と該支点部材と該ストッパの間の空間内で可動的に配置され、該複数の電極は該基板上にそれぞれ設けられ、該板状部材の導電体層とほぼ対向している。
【０１１６】
すなわち、図１２に示す光偏向装置を用いる。該光偏向装置の利点や構成、駆動方法については前述した通りである。
【０１１７】
実施例８：
図８は、本発明の実施例８に係る画像投影表示装置を示す。本発明の画像投影表示装置は、実施例１〜４の光学システムの少なくとも一つの光学システムを投射光学システムとして用い、実施例５、６の色情報表示方法の少なくとも一つの色情報表示方法を用いる。
【０１１８】
実施例８の画像投影表示装置１４００は、光学システムとして実施例２の光学システムを用い、実施例５の色情報表示方法を用いている。色情報表示方法に関しては、前述した通りであるので説明を省略する。
【０１１９】
図８を参照して実施例８の画像投影表示装置の構成を説明する。水銀ランプからなる白色光源７０１から発せられる光束Ｌは赤Ｒ、緑Ｇ、濃い緑ＤＧ、青Ｂを含んだ光束である。該光束ＬはＩＲカットミラー１４０１で赤外光がカットされながら反射され、ロッドレンズ１４０２へ入射する。ロッドレンズ１４０２でほぼ平行光に整えられた後、ダイクロイックミラー１４０３でＢとＤＧを反射し、ＲとＧを透過する。なお、ＢとＤＧ、ＲとＧはそれぞれ一つの連続した波長の光である。
【０１２０】
まず、反射したＢとＤＧは全反射ミラー１４０４で反射され、ダイクロイックミラー１４０６で反射光Ｂと透過光ＤＧに分離される。反射した光束Ｂは、２軸偏向が可能な光偏向アレー７０３にアレー面斜め上方から入射し、ＯＮ光はアレー面の法線方向に反射して色合成プリズム９０２へ向かう。なお、図８においてアレー面に対して垂直方向からＢが入射しているように見えるのは紙面に対して垂直な面で光偏向が行なわれているためである。ＢのＯＦＦ光はアレー面に対して斜め上方へ反射して光吸収板７０５で吸収される。
【０１２１】
次いで、ダイクロイックミラー１４０６で透過した光束ＤＧはもう１個の２軸偏向が可能な光偏向アレー９０１にアレー面斜め上方から入射し、ＯＮ光はアレー面の法線方向に反射して色合成プリズム９０２へ向かう。なお、図８においてアレー面に対して垂直方向からＤＧが入射しているように見えるのはやはり紙面に対して垂直な面で光偏向が行なわれているためである。ＤＢのＯＦＦ光はアレー面に対して斜め上方へ反射してもう一つの光吸収板７０５で吸収される。
【０１２２】
ダイクロイックミラー１４０３で透過したＲとＧの連続光は、次のダイクロイックミラー１４０５で反射光Ｇと透過光Ｒに分離される。反射した光束Ｇは２軸偏向が可能な光偏向アレー７０３にアレー面斜め上方から入射し、ＯＮ光はアレー面の法線方向に反射して色合成プリズム９０２へ向かう。ＧのＯＦＦ光はアレー面に対して斜め上方へ反射して光吸収板７０５で吸収される。
【０１２３】
ダイクロイックミラー１４０５で透過した光束Ｒは、もう１個の２軸偏向が可能な光偏向アレー９０１にアレー面の斜め上方から入射し、ＯＮ光はアレー面の法線方向に反射して色合成プリズム９０２へ向かう。ＲのＯＦＦ光はアレー面に対して斜め上方へ反射してもう一つの光吸収板７０５で吸収される。なお、光偏向アレー７０３に入射するＢとＧ、光偏向アレー９０１に入射するＤＧとＲはそれぞれ入射する方向が軸を変えた２方向であることはいうまでもない。
【０１２４】
このようにして色合成プリズム９０２に入射したＲ、Ｇ、ＤＧ、ＢのＯＮ光は色合成されて投射レンズ７０４に向かって出射し、投射レンズ７０４を通過して投影スクリーン上に結像表示される。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の実施例１に係る光学システムを示す。
【図２】図１の光学システムにおける光偏向アレーの詳細を示す。
【図３】本発明の実施例２に係る光学システムを示す。
【図４】本発明の実施例３に係る光学システムを示す。
【図５】本発明の実施例４に係る光学システムを示す。
【図６】本発明の実施例５に係る色情報表示方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施例６に係る色情報表示方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施例８に係る画像投影表示装置を示す。
【図９】従来技術１を説明する図である。
【図１０】従来技術２を説明する図である。
【図１１】従来技術３を説明する図である。
【図１２】従来の光偏向装置の構成を示す。
【図１３】図１２の駆動方法を説明する図である。
【図１４】図１２の各電極に印加する電位のタイミングチャートを示す。
【符号の説明】
【０１２６】
７０１  光源
７０２  光学レンズとミラーの組合せ
７０３  光偏向アレー
７０４  投射レンズ
７０５  光吸収板
【図１】
2006119254.tif 000003
【図２】
2006119254.tif 000004
【図３】
2006119254.tif 000005
【図４】
2006119254.tif 000006
【図５】
2006119254.tif 000007
【図６】
2006119254.tif 000008
【図７】
2006119254.tif 000009
【図８】
2006119254.tif 000010
【図９】
2006119254.tif 000011
【図１０】
2006119254.tif 000012
【図１１】
2006119254.tif 000013
【図１２】
2006119254.tif 000014
【図１３】
2006119254.tif 000015
【図１４】
2006119254.tif 000016