(57)【要約】【課題】投射位置と撮像位置との間に誤差が発生しにくく、かつ、投射光および撮像光の双方の光量を高めることのできる投射型表示装置を提供すること。【解決手段】投射光学系１２０は、光源部１１０と、光源部１１０から出射された光源光Ｌ０を変調する電気光学装置１００と、電気光学装置１００で変調した光を投射する投射光学系１２０とを有している。電気光学装置１００において、光変調用のミラー５０がオン姿勢のとき、光源光Ｌ０を投射光学系１２０に向かうオン方向Ｌｏｎに反射し、オフ姿勢のとき、光源光Ｌ０をオン方向Ｌｏｎと異なるオフ方向Ｌｏｆｆに反射する。ここで、投射光学系１２０を介して外部から入射した入射光Ｌ２が、オフ姿勢のミラー５０で反射される方向には、入射光Ｌ２を受光する撮像素子１３０が設けられている。【選択図】図１
2018004794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部から出射された光源光を変調する電気光学装置と、
前記電気光学装置で変調した光を投射する投射光学系と、
を有し、
前記電気光学装置は、光変調用のミラーと、前記ミラーを、前記光源光を前記投射光学系に向かうオン方向に反射するオン姿勢と前記光源光を前記オン方向と異なるオフ方向に反射するオフ姿勢とに切り換える駆動素子と、を備え、
前記投射光学系を介して外部から入射した入射光が、前記オン姿勢および前記オン方向に垂直な姿勢とは異なる姿勢となった前記ミラーで反射される方向に前記入射光を受光する撮像素子が設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投射型表示装置において、
前記撮像素子は、前記入射光が前記オフ姿勢にある前記ミラーで反射される方向に設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投射型表示装置において、
前記駆動素子による駆動が休止しているときの前記ミラーに対して垂直な方向に前記投射光学系が設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の投射型表示装置において、
前記駆動素子は、前記駆動素子による駆動が休止しているときの前記ミラーの姿勢である定常姿勢から、前記定常姿勢にある前記ミラーに平行な軸線周りの一方側に前記ミラーを揺動させて前記オン姿勢とし、前記軸線周りの他方側に前記ミラーを揺動させて前記オフ姿勢とすることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載の投射型表示装置において、
前記駆動素子は、前記駆動素子による駆動が休止しているときの前記ミラーの姿勢である定常姿勢から、前記定常姿勢にある前記ミラーに平行な第１軸線周りの一方側に前記ミラーを揺動させて前記オン姿勢とし、前記定常姿勢にある前記ミラーに平行かつ前記第１軸線と交差する第２軸線周りの一方側に前記ミラーを揺動させて前記オフ姿勢とすることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】
光源部と、
前記光源部から出射された第１光源光を変調する第１電気光学装置と、
前記第１光源光と異なる波長で前記光源部から出射された第２光源光を変調する第２電気光学装置と、
前記第１電気光学装置により変調された第１変調光、および前記第２電気光学装置により変調された第２変調光を合成する合成光学系と、
前記合成光学系によって合成された画像光を投射する投射光学系と、
を有し、
前記第１電気光学装置は、光変調用の第１ミラーと、前記第１ミラーを、前記第１光源光を前記合成光学系に向かう第１オン方向に反射する第１オン姿勢と前記第１光源光を前記第１オン方向と異なる第１オフ方向に反射する第１オフ姿勢とに切り換える第１駆動素子と、を備え、
前記第２電気光学装置は、光変調用の第２ミラーと、前記第２ミラーを、前記第２光源光を前記合成光学系に向かう第２オン方向に反射する第２オン姿勢と前記第２光源光を前記第２オン方向と異なる第２オフ方向に反射する第２オフ姿勢と、に切り換える第２駆動素子とを備え、
前記投射光学系および前記合成光学系を介して外部から入射した第１入射光が、前記第１オフ姿勢にある前記第１ミラーで反射される方向に、前記第１入射光を受光する第１撮像素子が設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の投射型表示装置において、
前記投射光学系および前記合成光学系を介して外部から入射した第２入射光が、前記第２オフ姿勢にある前記第２ミラーで反射される方向に、前記第２入射光を受光する第２撮像素子が設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の投射型表示装置において、
前記第１光源光および前記第２光源光と異なる波長で前記光源部から出射された第３光源光を変調する第３電気光学装置を有し、
前記合成光学系は、前記第１変調光、前記第２変調光、および前記第３電気光学装置により変調された第３変調光を合成し、
前記第３電気光学装置は、光変調用の第３ミラーと、前記第３ミラーを、前記第３光源光を前記合成光学系に向かう第３オン方向に反射する第３オン姿勢と前記第３光源光を前記第３オン方向と異なる第３オフ方向に反射する第３オフ姿勢とに切り換える第３駆動素子と、を備え、
前記投射光学系および前記合成光学系を介して外部から入射した第３入射光が、前記第３オフ姿勢にある前記第３ミラーで反射される方向に、前記第３入射光を受光する第３撮像素子が設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源光をミラーにより変調して投射する投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置では、光源から出射された光を電気光学装置によって変調した後、変調光を投射光学系によって拡大投射する。かかる投射型表示装置において、投射した画像を撮像する技術が提案されている。例えば、投射画像をカメラで撮像し、撮像結果を投射画像にフィードバックする構成が提案されている（特許文献１、２参照）。また、電気光学装置と投射光学系との間に光路分離素子を設け、投射光学系を介して外部から入射した像を、光路分離素子を介して撮像素子に導く構成も提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９２１８９号公報
【特許文献２】特開２０１５−２２０６６１号公報
【特許文献３】特開２００４−２５２１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に記載の構成のように、投射型表示装置にカメラを追加した構成では、画像の投射位置とカメラの撮像位置との間に誤差が発生するため、投射位置の補正等を精度よく行うのが困難である。また、特許文献３に記載の構成のように、電気光学装置と投射光学系との間に光路分離素子を追加すると、投射光および撮像光の一方の光量を高めると他方の光量が低下するという問題点が発生する。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、投射位置と撮像位置との間に誤差が発生しにくく、かつ、撮像のために光路分離素子を追加する必要のない投射型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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る投射型表示装置の一態様は、光源部と、前記光源部から出射された光源光を変調する電気光学装置と、前記電気光学装置で変調した光を投射する投射光学系と、を有し、前記電気光学装置は、光変調用のミラーと、前記ミラーを、前記光源光を前記投射光学系に向かうオン方向に反射するオン姿勢と前記光源光を前記オン方向と異なるオフ方向に反射するオフ姿勢とに切り換える駆動素子と、を備え、前記投射光学系を介して外部から入射した入射光が、前記オン姿勢および前記オン方向に垂直な姿勢とは異なる姿勢となった前記ミラーで反射される方向に前記入射光を受光する撮像素子が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、光源部からの光源光が光変調用のミラーに照射された際、ミラーがオン姿勢であれば、投射光学系に向かうオン方向に光源光が反射され、ミラーがオフ姿勢であれば、投射光学系に向かうオン方向とは異なるオフ方向に反射される。従って、複数のミラーの各々の姿勢を制御すれば、光源光を変調して投射光学系から画像を投射することができる。また、投射光学系を介して外部から入射した入射光がミラーで反射される方向に、入射光を受光する撮像素子が設けられているため、投射光学系を介して外部を撮像することができる。その際、画像の投射および撮像が投射光学系を介して行われるので、画像の投射位置と撮像位置との間に誤差が発生しにくにい。また、オン姿勢およびオン方向に垂直な姿勢とは異なる姿勢となったミラーで入射光が反射される方向に撮像素子が設けられているため、撮像のために、電気光学装置と投射光学系との間や電気光学装置と光源部との間等に光路分離素子を追加しなくてもよい。それ故、光路分離素子に起因する光量のロスが発生しないので、投射光および撮像光の双方の光量を高めることができる。
【０００８】
本発明に係る投射型表示装置の一態様において、前記撮像素子は、前記入射光が前記オフ姿勢にある前記ミラーで反射される方向に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、撮像素子は、画像を投射している期間中、複数のミラーのうち、オフ姿勢にあるミラーによって反射された入射光を受光することができる。それ故、画像の投射と撮像とを同時に行うことができるので、投射した画像を撮像することができる。
【０００９】
本発明に係る投射型表示装置の一態様において、前記駆動素子による駆動が休止しているときの前記ミラーに対して垂直な方向に前記投射光学系が設けられている構成を採用することができる。
【００１０】
本発明に係る投射型表示装置の一態様において、前記駆動素子は、前記駆動素子による駆動が休止しているときの前記ミラーの姿勢である定常姿勢から、前記定常姿勢にある前記ミラーに平行な軸線周りの一方側に前記ミラーを揺動させて前記オン姿勢とし、前記軸線周りの他方側に前記ミラーを揺動させて前記オフ姿勢とする構成を採用することができる。
【００１１】
本発明に係る投射型表示装置の一態様において、前記駆動素子は、前記駆動素子による駆動が休止しているときの前記ミラーの姿勢である定常姿勢から、前記定常姿勢にある前記ミラーに平行な第１軸線周りの一方側に前記ミラーを揺動させて前記オン姿勢とし、前記定常姿勢にある前記ミラーに平行かつ前記第１軸線と交差する第２軸線周りの一方側に前記ミラーを揺動させて前記オフ姿勢とする構成を採用してもよい。
【００１２】
本発明に係る投射型表示装置の別態様は、光源部と、前記光源部から出射された第１光源光を変調する第１電気光学装置と、前記第１光源光と異なる波長で前記光源部から出射された第２光源光を変調する第２電気光学装置と、前記第１電気光学装置により変調された第１変調光、および前記第２電気光学装置により変調された第２変調光を合成する合成光学系と、前記合成光学系によって合成された画像光を投射する投射光学系と、を有し、前記第１電気光学装置は、光変調用の第１ミラーと、前記第１ミラーを、前記第１光源光を前記合成光学系に向かう第１オン方向に反射する第１オン姿勢と前記第１光源光を前記第１オン方向と異なる第１オフ方向に反射する第１オフ姿勢とに切り換える第１駆動素子と、を備え、前記第２電気光学装置は、光変調用の第２ミラーと、前記第２ミラーを、前記第２光源光を前記合成光学系に向かう第２オン方向に反射する第２オン姿勢と前記第２光源光を前記第２オン方向と異なる第２オフ方向に反射する第２オフ姿勢と、に切り換える第２駆動素子とを備え、前記投射光学系および前記合成光学系を介して外部から入射した第１入射光が、前記第１オフ姿勢にある前記第１ミラーで反射される方向に、前記第１入射光を受光する第１撮像素子が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明では、第１電気光学装置および第２電気光学装置のいずれにおいても、光源部からの光源光が光変調用のミラーに照射された際、ミラーがオン姿勢であれば、投射光学系に向かうオン方向に向けて光源光が反射され、ミラーがオフ姿勢であれば、投射光学系に向かうオン方向とは異なるオフ方向に向けて光源光が反射される。従って、複数のミラーの各々の姿勢を制御すれば、第１光源光および第２光源光を変調して投射光学系から画像を投射することができる。また、投射光学系および合成光学系を介して外部から入射した第１入射光が第１ミラーで反射される方向に、入射光を受光する第１撮像素子が設けられているため、投射光学系を介して外部を撮像することができる。その際、画像の投射および撮像が投射光学系を介して行われるので、画像の投射位置と撮像位置との間に誤差が発生しにくにい。また、第１撮像素子は、第１オフ姿勢にある第１ミラーで反射される方向に設けられているため、撮像のために、第１電気光学装置と投射光学系との間や第１電気光学装置と第１光源部との等に光路分離素子を追加しなくてもよい。それ故、光路分離素子に起因する光量のロスが発生しないので、投射光および撮像光の双方の光量を高めることができる。しかも、第１撮像素子は、複数の第１ミラーのうち、画像を投射している期間中、オフ姿勢にある第１ミラーによって反射された入射光を受光することができる。それ故、画像の投射と撮像とを同時に行うことができるので、投射した画像を撮像することができる。
【００１４】
本発明に係る投射型表示装置の別態様において、前記投射光学系および前記合成光学系を介して外部から入射した第２入射光が、前記第２オフ姿勢にある前記第２ミラーで反射される方向に、前記第２入射光を受光する第２撮像素子が設けられている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、第１入射光および第２入射光によって外部を撮像することができる。
【００１５】
本発明に係る投射型表示装置の別態様において、前記第１光源光および前記第２光源光と異なる波長で前記光源部から出射された第３光源光を変調する第３電気光学装置を有し、前記合成光学系は、前記第１変調光、前記第２変調光、および前記第３電気光学装置により変調された第３変調光を合成し、前記第３電気光学装置は、光変調用の第３ミラーと、前記第３ミラーを、前記第３光源光を前記合成光学系に向かう第３オン方向に反射する第３オン姿勢と前記第３光源光を前記第３オン方向と異なる第３オフ方向に反射する第３オフ姿勢とに切り換える第３駆動素子と、を備え、前記投射光学系および前記合成光学系を介して外部から入射した第３入射光が、前記第３オフ姿勢にある前記第３ミラーで反射される方向に、前記第３入射光を受光する第３撮像素子が設けられている構成を採用することができる。かかる構成によれば、第１光源光、第２光源光および第３光源光を変調して投射光学系から画像を投射することができる。また、第１入射光、第２入射光および第３入射光によって外部を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置の説明図である。
【図２】図１に示す電気光学装置の基本構成の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】図１に示す電気光学装置のミラー周辺の断面を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る投射型表示装置の説明図である。
【図５】図５に示す投射型表示装置に用いた電気光学装置の説明図である。
【図６】図５に示す電気光学装置においてミラーを駆動したときの説明図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る投射型表示装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図面に示しているミラー等の数は、図面上で認識可能な程度の大きさとなるように設定しているが、この図面に示した数よりも多くのミラー等を設けてもよい。
【００１８】
［実施の形態１］
（投射型表示装置１０００の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置１０００の説明図であり、図１には、電気光学装置１００に設けられた複数のミラー５０の１つのみを示してある。
【００１９】
図１に示す投射型表示装置１０００は、光源部１１０と、光源部１１０から出射された光を画像情報に応じて変調する電気光学装置１００と、電気光学装置１００で変調された光を投射画像として壁面やスクリーン等の被投射物２００に投射する投射光学系１２０とを有している。光源部１１０は、光源制御部１６０によって駆動され、赤色光、緑色光および青色光を順次、出射する。電気光学装置１００は、画像制御部１７０によって駆動され、赤色光、緑色光および青色光を順次、光変調して投射光学系１２０に出射する。
【００２０】
光源部１１０には、例えば、光源から出射された白色光を、カラーフィルターを介して電気光学装置１００に出射する構成を採用することができる。また、光源部１１０には、赤色光を出射する発光素子、緑色光を出射する発光素子、および青色光を出射する発光素子を順次、点灯させて、赤色光、緑色光および青色光を順次、出射する構成を採用してもよい。いずれの場合も、電気光学装置１００は、光源部１１０が赤色光、緑色光および青色光が出射するタイミングに同期して入射した光を変調する。
【００２１】
後述するように、投射型表示装置１０００は撮像素子１３０を有しており、撮像素子１３０の検出結果は、画像処理部１８０によって処理される。本形態において、光源制御部１６０、画像制御部１７０および画像処理部１８０は、各々の動作のタイミング等が上位の制御部１５０によって制御される。
【００２２】
（電気光学装置１００の基本構成）
図２は、図１に示す電気光学装置１００の基本構成の一例を模式的に示す説明図であり、図２には、その一部を分解した様子も示してある。図３は、図１に示す電気光学装置１００のミラー５０周辺の断面を模式的に示す説明図であり、図３には、ミラー５０が軸線Ｌ周りの一方側ＣＣＷに傾いたオン姿勢、およびミラー５０が軸線Ｌ周りの他方側ＣＷに傾いたオフ姿勢を示してある。
【００２３】
図２および図３に示すように、電気光学装置１００は、素子基板１の一方面１ｓに、光変調用の複数のミラー５０がマトリクス状に配置されたチップ２を備えており、チップ２において、ミラー５０は素子基板１から離間している。素子基板１は、例えば、シリコン基板である。ミラー５０は、例えば、１辺の長さが例えば１０〜３０μｍの平面サイズを有するマイクロミラーである。ミラー５０は、例えば、８００×６００から１１９２０×１０８０の配列をもって配置されており、１つのミラー５０が投射画像の１画素に対応する。
【００２４】
ミラー５０の表面はアルミニウム等の反射金属膜からなる反射面になっている。チップ２は、素子基板１の一方面１ｓに形成された基板側バイアス電極１１および基板側アドレス電極１２、１３等を含む１階部分１００ａと、高架アドレス電極３２、３３およびヒンジ３５を含む２階部分１００ｂと、ミラー５０を含む３階部分１００ｃとを備えている。１階部分１００ａでは、素子基板１にアドレス指定回路１４が形成されている。アドレス指定回路１４は、各ミラー５０の動作を選択的に制御するためのメモリセルや、ワード線、ビット線の配線１５等を備えており、ＣＭＯＳ回路１６を備えたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）に類似した回路構成を有している。
【００２５】
２階部分１００ｂは、高架アドレス電極３２、３３、ヒンジ３５、およびミラーポスト５１を含んでいる。高架アドレス電極３２、３３は、電極ポスト３２１、３３１を介して基板側アドレス電極１２、１３に導通しているとともに、基板側アドレス電極１２、１３によって支持されている。ヒンジ３５の両端からはヒンジアーム３６、３７が延在している。ヒンジアーム３６、３７は、アームポスト３９を介して基板側バイアス電極１１に導通しているとともに、基板側バイアス電極１１によって支持されている。ミラー５０は、ミラーポスト５１を介してヒンジ３５に導通しているとともに、ヒンジ３５によって支持されている。従って、ミラー５０は、ミラーポスト５１、ヒンジ３５、ヒンジアーム３６、３７、アームポスト３９を介して基板側バイアス電極１１に導通しており、基板側バイアス電極１１からバイアス電圧が印加される。なお、ヒンジアーム３６、３７の先端には、ミラー５０が傾いたときに当接して、ミラー５０と高架アドレス電極３２、３３との接触を防止するストッパー３６１、３６２、３７１、３７２が形成されている。
【００２６】
高架アドレス電極３２、３３は、ヒンジ３５を挟む両側でミラー５０との間に静電力を発生させてミラー５０を傾くように駆動する駆動素子３０を構成している。また、基板側アドレス電極１２、１３も、ミラー５０との間に静電力を発生させてミラー５０を傾くように駆動するように構成される場合があり、この場合、駆動素子３０は、高架アドレス電極３２、３３、および基板側アドレス電極１２、１３によって構成されることになる。ヒンジ３５は、高架アドレス電極３２、３３に駆動電圧が印加されて、図３に示すように、ミラー５０が高架アドレス電極３２あるいは高架アドレス電極３３に引き寄せられるように傾いた際にねじれ、高架アドレス電極３２、３３に対する駆動電圧の印加が停止してミラー５０に対する吸引力が消失した際、ミラー５０が素子基板１に平行な定常姿勢に戻す力を発揮する。
【００２７】
本形態では、駆動素子３０がミラー５０に対する駆動を休止している期間、ミラー５０は、ミラー５０が素子基板１に平行な定常姿勢となっている。この状態から、ミラー５０が、定常姿勢にあるミラー５０と平行にヒンジ３５に沿って延在する軸線Ｌ周りの一方側ＣＣＷに揺動して、一方側の高架アドレス電極３２の側に傾いたオン姿勢になると、ミラー５０は、光源部１１０から出射された光源光Ｌ０を、投射光学系１２０に向かうオン方向Ｌｏｎに反射する。
【００２８】
これに対して、ミラー５０が軸線Ｌ周りの他方側ＣＷに揺動して他方側の高架アドレス電極３３の側に傾いたオフ姿勢になると、ミラー５０は、光源部１１０から出射された光源光Ｌ０を、オン方向Ｌｏｎと異なるオフ方向Ｌｏｆｆに反射する。従って、オフ姿勢のミラー５０は、光源光Ｌ０を投射光学系１２０に反射しない。本形態において、オフ方向Ｌｏｆｆには光吸収装置１４０が設けられている。
【００２９】
かかる駆動は、図２に示す複数のミラー５０の各々で行われる結果、光源部１１０から出射された光源光Ｌ０は、複数のミラー５０で画像光Ｌ１に変調されて投射光学系１２０から投射され、画像を表示する。
【００３０】
（撮像素子１３０等の構成）
本形態の投射型表示装置１０００では、駆動素子３０によるミラー５０の駆動を利用して、投射光学系１２０を介しての画像の投射と、投射光学系１２０を介して入射した入射光の撮像とを行う。このため、投射型表示装置１０００では、図１に示すように、定常姿勢（図１に二点鎖線で示す姿勢）のミラー５０に対して垂直な方向に投射光学系１２０を配置してあり、かかる投射光学系１２０に向かう側がオン方向Ｌｏｎである。
【００３１】
光源部１１０は、オン方向Ｌｏｎに対して、−θｅ°の角度方向から光源光Ｌ０をミラー５０に照射する。従って、駆動素子３０がミラー５０を定常姿勢から−θａ°傾いたオン姿勢（図１に実線で示す姿勢）に切り換えると、ミラー５０は、光源光Ｌ０を投射光学系１２０に向かうオン方向Ｌｏｎに反射する。ここで、角度θａ、θｅは、以下の関係にある。
θｅ＝２×θａ
θａ°は、例えば１２°であり、この場合、θｅ°は２４°である。
【００３２】
また、光吸収装置１４０は、オン方向Ｌｏｎに対して、＋（２×θｅ）°の角度方向（オフ方向Ｌｏｆｆ）に配置されている。従って、駆動素子３０がミラー５０を基本姿勢から＋θａ°傾いたオフ姿勢（図１に点線で示す姿勢）に切り換えると、ミラー５０は、光源光Ｌ０を光吸収装置１４０に向かうオフ方向Ｌｏｆｆに反射する。
【００３３】
本形態では、投射光学系１２０を介して外部から入射した入射光Ｌ２が、オン姿勢およびオン方向Ｌｏｎに垂直な姿勢とは異なる姿勢となったミラー５０で反射される方向に入射光Ｌ２を受光する撮像素子１３０が設けられている。本形態において、撮像素子１３０は、オン方向Ｌｏｎに対して＋θｅ°の角度方向に配置されている。すなわち、撮像素子１３０は、ミラー５０を中心したときにオン方向Ｌｏｎとオフ方向Ｌｏｆｆとが成す角度を二等分する方向に配置されている。このため、撮像素子１３０は、投射光学系１２０を介して外部から入射した入射光Ｌ２が、オフ姿勢となったミラー５０で反射される方向に配置されている。
【００３４】
本形態において、電気光学装置１００および撮像素子１３０の画素数はいずれも、例えば１９２０×１０８０ドットである。なお、撮像素子１３０の画素数は、電気光学装置１００の画素数より少なくてもよい。
【００３５】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の投射型表示装置１０００では、光源部１１０からの光源光Ｌ０が光変調用のミラー５０に照射された際、ミラー５０がオン姿勢であれば、投射光学系１２０に向かうオン方向Ｌｏｎに向けて光源光Ｌ０が反射される。これに対して、ミラー５０がオフ姿勢であれば、投射光学系１２０に向かうオン方向Ｌｏｎとは異なるオフ方向Ｌｏｆｆに向けて光源光Ｌ０が反射され、投射光学系１２０に向かうオン方向Ｌｏｎに反射されない。従って、図２に示す複数のミラー５０の各々の姿勢を制御すれば、光源光Ｌ０を変調して投射光学系１２０から画像を投射することができる。
【００３６】
また、投射光学系１２０を介して外部から入射した入射光Ｌ２がミラー５０で反射される方向に、入射光Ｌ２を受光する撮像素子１３０が設けられている。このため、投射光学系１２０を介して外部を撮像することができる。その際、画像の投射および撮像が投射光学系１２０を介して行われるので、画像の投射位置と撮像位置との間に誤差が発生しにくにい。また、撮像素子１３０は、入射光Ｌ２が、オン姿勢およびオン方向Ｌｏｎに垂直な姿勢とは異なる姿勢となったミラー５０で反射される方向に設けられているため、撮像のために、電気光学装置１００と投射光学系１２０との間や電気光学装置１００と光源部１１０との間に光路分離素子を追加しなくてもよい。それ故、光路分離素子に起因する光量のロスが発生しないので、投射光および撮像光の双方の光量を高めることができる。
【００３７】
ここで、撮像素子１３０は、入射光Ｌ２が、オフ姿勢にあるミラー５０で反射される方向に設けられている。このため、撮像素子１３０は、画像を投射している期間中、複数のミラー５０のうち、オフ姿勢にあるミラー５０によって反射された入射光を受光することができる。それ故、画像の投射と撮像とを同時に行うことができるので、投射した画像を撮像することができる。
【００３８】
例えば、投射型表示装置１０００によって、画像を投射する準備段階で、所定のテストパターンを被投射物２００に投射した際、被投射物２００に投射されたテストパターンの像を撮像素子１３０によって撮像することができる。それ故、撮像素子１３０での撮像結果に基づいて、被投射物２００に対する投射位置を調整することができる。また、被投射物２００が凹凸を有する場合には、被投射物２００に投射した像に歪みが発生しやすいが、このような場合でも、撮像素子１３０での撮像結果に基づいて投射画像に補正を行うこともできる。
【００３９】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る投射型表示装置１０００の説明図である。図５に示す投射型表示装置１０００に用いた電気光学装置１００の説明図であり、ミラー５０が定常姿勢にあるときを示してある。図６は、図５に示す電気光学装置１００においてミラー５０を駆動したときの説明図であり、ミラー５０が第１軸線Ｌａ周りの一方側ＣＷａに傾いたオン姿勢、およびミラー５０が軸線Ｌｂ周りの一方側ＣＣＷｂに傾いたオフ姿勢を示してある。なお、図５および図６では、ミラー５０を二点鎖線で示してある。また、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００４０】
図４に示す投射型表示装置１０００に用いた電気光学装置１００でも、実施の形態１と同様、素子基板１の一方面１ｓに複数のミラー５０がマトリクス状に配置されている。本形態においては、以下に説明するように、ミラー５０は、互いに交差する第１軸線Ｌａおよび第２軸線Ｌｂのうち、第１軸線Ｌａ周りの一方側ＣＷａに揺動してオン姿勢となり、第２軸線Ｌｂの一方側ＣＣＷｂに揺動してオフ姿勢となる。
【００４１】
より具体的には、図５に示すように、電気光学装置１００は、図２および図３を参照して説明した電気光学装置１００と同様、素子基板１の一方面１ｓに形成された基板側アドレス電極１２、１３等を含む１階部分１００ａと、高架アドレス電極３２、３３（駆動素子３０）、および片持ちのヒンジ３５０（図６参照）を含む２階部分１００ｂと、ミラー５０を含む３階部分１００ｃとを備えている。本形態において、２階部分１００ｂは、片持ちのヒンジ３５０の先端部とミラー５０とを接続するミラーポスト５１や、ヒンジ３５０と電気的に接続されたヒンジスプリング３８を含んでおり、ヒンジスプリング３８は、ミラー５０が傾いたときに当接するストッパー３８１、３８２が形成されている。また、２階部分１００ｂは、ヒンジスプリング３８と導通する電極３８０を有しているとともに、電極３８０にストッパー３８５を有している。
【００４２】
高架アドレス電極３２、３３は、ヒンジ３５０の先端部を挟む両側で、互いに直角を成すように配置されている。従って、高架アドレス電極３２とミラー５０との間、および高架アドレス電極３２とミラー５０との間に静電力を発生させれば、ヒンジ３５が捩れ、ミラー５０が第１軸線Ｌａ周りの一方側ＣＷａに傾いたオン姿勢、およびミラー５０が軸線Ｌｂ周りの一方側ＣＣＷｂに傾いたオフ姿勢を実現することができる。また、高架アドレス電極３２、３３に対する駆動電圧の印加が停止してミラー５０に対する吸引力が消失した際、ヒンジ３５は、ミラー５０が素子基板１に平行な姿勢（定常姿勢）に戻す力を発揮する。ここで、第１軸線Ｌａは、定常姿勢にあるミラー５０と平行な軸線であり、第２軸線Ｌｂは、定常姿勢にあるミラー５０と平行かつ第１軸線Ｌａと交差する方向に延在する軸線である。
【００４３】
本形態でも、実施の形態１と同様、投射型表示装置１０００では、駆動素子３０によるミラー５０の駆動を利用して、投射光学系１２０を介しての画像の投射と、投射光学系１２０を介して入射した入射光の撮像とを行う。このため、投射型表示装置１０００では、図４および図５に示すように、定常姿勢のミラー５０に対して垂直な方向に投射光学系１２０が配置されており、かかる投射光学系１２０に向かう側がオン方向Ｌｏｎである。
【００４４】
また、光源部１１０は、オン方向Ｌｏｎに対して、第２軸線Ｌｂの延在方向の一方側＋Ｌｂに斜めに傾いた方向から光源光Ｌ０をミラー５０に照射する。従って、図６に示すように、駆動素子３０がミラー５０を定常姿勢から、第１軸線Ｌａの一方側ＣＷａに傾いたオン姿勢に切り換えると、ミラー５０は、光源光Ｌ０を投射光学系１２０に向かうオン方向Ｌｏｎに反射する。また、光吸収装置１４０は、第１軸線Ｌａの延在方向の一方側＋Ｌａかつ第２軸線Ｌｂの延在方向の他方側−Ｌｂに配置されている。従って、図６に示すように、駆動素子３０がミラー５０を定常姿勢から、第２軸線Ｌｂの一方側ＣＣＷｂに傾いたオフ姿勢に切り換えると、ミラー５０は、光源光Ｌ０を光吸収装置１４０に向かうオフ方向Ｌｏｆｆに反射する。
【００４５】
また、本形態では、投射光学系１２０を介して外部から入射した入射光Ｌ２が、オン姿勢およびオン方向Ｌｏｎに垂直な姿勢とは異なる姿勢となったミラー５０で反射される方向に入射光Ｌ２を受光する撮像素子１３０が設けられている。本形態において、撮像素子１３０は、第１軸線Ｌａの延在方向の一方側＋Ｌａに配置されている。このため、撮像素子１３０は、投射光学系１２０を介して外部から入射した入射光Ｌ２が、オフ姿勢となったミラー５０で反射される方向に配置されている。
【００４６】
以上説明したように、本形態の投射型表示装置１０００でも、実施の形態１と同様、複数のミラー５０の各々の姿勢を制御すれば、光源光Ｌ０を変調して投射光学系１２０から画像を投射することができる。また、投射光学系１２０を介して外部から入射した入射光Ｌ２がオフ姿勢のミラー５０で反射される方向に撮像素子１３０が設けられているため、投射光学系１２０を介して外部を撮像することができる等、実施の形態と同様な効果を奏する。
【００４７】
また、本形態において、駆動素子３０は、ミラー５０を第１軸線Ｌａ周りの一方側ＣＷａに揺動させてオン姿勢とし、第２軸線Ｌｂの一方側ＣＣＷｂに揺動させてオフ姿勢とする。このため、オン方向Ｌｏｎとオフ方向Ｌｏｆｆを大きく異なる方向に設定することができるので、投射光学系１２０、光吸収装置１４０および撮像素子１３０を設ける際のレイアウト上の自由度が高い。
【００４８】
［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３に係る投射型表示装置１０００の構成を模式的に示す説明図である。実施の形態１、２では、光源部１１０から順次、出射された赤色光、緑色光および青色光を電気光学装置１００によって順次、光変調する構成であった。これに対して、本形態では、図７に示すように、光源部１１０から波長の異なる複数の光を同時に出射し、複数の光を各々、対応する電気光学装置に照射する。なお、以下の説明において、波長が異なる第１光源光Ｌ０（Ｒ）、第２光源光Ｌ０（Ｇ）、および第３光源光Ｌ０（Ｂ）は各々、赤色光、緑色光および青色光である。
【００４９】
図７に示すように、本形態の投射型表示装置１０００において、光源部１１０は、各色の光を出射する第１光源部１１０（Ｒ）、第２光源部１１０（Ｇ）、および第３光源部１１０（Ｂ）からなる。また、投射型表示装置１０００は、第１光源部１１０（Ｒ）から出射された赤色光（第１光源光Ｌ０（Ｒ））を変調する第１電気光学装置１００（Ｒ）と、第２光源部１１０（Ｇ）から出射された緑色光（第２光源光Ｌ０（Ｇ））を変調する第２電気光学装置１００（Ｇ）と、光源部１１０（Ｂ）から出射された青色光（第３光源光Ｌ０（Ｂ））を変調する第３電気光学装置１００（Ｂ）とを有している。このため、投射型表示装置１０００は合成光学系１９０を有している。従って、第１電気光学装置１００（Ｒ）から出射された第１光源光Ｌ０（Ｒ）の第１変調光、第２電気光学装置１００（Ｇ）から出射された第２光源光Ｌ０（Ｇ）の第２変調光、および第３電気光学装置１００（Ｂ）から出射された第３光源光Ｌ０（Ｂ）の第３変調光は、合成光学系１９０によって合成された後、投射光学系１２０から拡大投射される。本形態において、合成光学系１９０は、ダイクロイックミラー１９１、１９２を備えたダイクロイックプリズムからなる。ダイクロイックミラー１９１は、赤色光および緑色光を透過し、青色光を反射する。ダイクロイックミラー１９２は、青色光および緑色光を透過し、赤色光を反射する。
【００５０】
ここで、第１電気光学装置１００（Ｒ）、第２電気光学装置１００（Ｇ）、および第３電気光学装置１００（Ｂ）は、図２、図３、図４および図５を参照して説明した電気光学装置１００と構成が同じである。従って、第１電気光学装置１００（Ｒ）は、光変調用の第１ミラー５０（Ｒ）と、図３等を参照して説明した駆動素子３０からなる第１駆動素子３０（Ｒ）とを備えている。第１駆動素子３０（Ｒ）は、第１ミラー５０（Ｒ）を、第１光源光Ｌ０（Ｒ）を合成光学系１９０に向かう第１オン方向Ｌｏｎ（Ｒ）に反射する第１オン姿勢と、第１光源光Ｌ０（Ｒ）を第１オン方向Ｌｏｎ（Ｒ）と異なる第１オフ方向Ｌｏｆｆ（Ｒ）に反射する第１オフ姿勢とに切り換える。第１オフ方向Ｌｏｆｆ（Ｒ）には第１光吸収装置１４０（Ｒ）が配置されている。
【００５１】
第２電気光学装置１００（Ｇ）は、光変調用の第２ミラー５０（Ｇ）と、図３等を参照して説明した駆動素子３０からなる第２駆動素子３０（Ｇ）とを備えている。第２駆動素子３０（Ｇ）は、第２ミラー５０（Ｇ）を、第２光源光Ｌ０（Ｇ）を合成光学系１９０に向かう第２オン方向Ｌｏｎ（Ｇ）に反射する第２オン姿勢と、第２光源光Ｌ０（Ｇ）を第２オン方向Ｌｏｎ（Ｇ）と異なる第２オフ方向Ｌｏｆｆ（Ｇ）に反射する第２オフ姿勢とに切り換える。第２オフ方向Ｌｏｆｆ（Ｇ）には第２光吸収装置１４０（Ｇ）が配置されている。
【００５２】
第３電気光学装置１００（Ｂ）は、光変調用の第３ミラー５０（Ｂ）と、図３等を参照して説明した駆動素子３０からなる第３駆動素子３０（Ｂ）とを備えている。第３駆動素子３０（Ｂ）は、第３ミラー５０（Ｂ）を、第３光源光Ｌ０（Ｂ）を合成光学系１９０に向かう第３オン方向Ｌｏｎ（Ｂ）に反射する第３オン姿勢と、第３光源光Ｌ０（Ｂ）を第３オン方向Ｌｏｎ（Ｂ）と異なる第２オフ方向Ｌｏｆｆ（Ｂ）に反射する第３オフ姿勢とに切り換える。第３オフ方向Ｌｏｆｆ（Ｂ）には第３光吸収装置１４０（Ｂ）が配置されている。
【００５３】
本形態の投射型表示装置１０００において、第１電気光学装置１００（Ｒ）に対して第１撮像素子１３０（Ｒ）が設けられている。第１撮像素子１３０（Ｒ）は、投射光学系１２０および合成光学系１９０を介して外部から第１電気光学装置１００（Ｒ）に向けて入射した第１入射光Ｌ２（Ｒ）が、オン姿勢および第１オン方向Ｌｏｎ（Ｒ）に垂直な姿勢とは異なる姿勢となった第１ミラー５０（Ｒ）で反射される方向に配置されている。本形態において、第１撮像素子１３０（Ｒ）は、第１入射光Ｌ２（Ｒ）が、第１オフ姿勢となった第１ミラー５０（Ｒ）で反射される方向に配置されている。従って、第１撮像素子１３（Ｒ）は、第１オフ姿勢となった第１ミラー５０（Ｒ）で反射した第１入射光Ｌ２（Ｒ）を受光することができる。
【００５４】
第２電気光学装置１００（Ｇ）に対しては、第２撮像素子１３０（Ｇ）が設けられている。第２撮像素子１３０（Ｇ）は、投射光学系１２０および合成光学系１９０を介して外部から第２電気光学装置１００（Ｇ）に向けて入射した第２入射光Ｌ２（Ｇ）が、オン姿勢および第２オン方向Ｌｏｎ（Ｇ）に垂直な姿勢とは異なる姿勢となった第２ミラー５０（Ｇ）で反射される方向に配置されている。本形態において、第２撮像素子１３０（Ｇ）は、第２入射光Ｌ２（Ｇ）が、第２オフ姿勢となった第２ミラー５０（Ｇ）で反射される方向に配置されている。従って、第２撮像素子１３（Ｇ）は、第２オフ姿勢となった第２ミラー５０（Ｇ）で反射した第２入射光Ｌ２（Ｇ）を受光することができる。
【００５５】
第３電気光学装置１００（Ｂ）に対しては、第３撮像素子１３０（Ｂ）が設けられている。第３撮像素子１３０（Ｂ）は、投射光学系１２０および合成光学系１９０を介して外部から第３電気光学装置１００（Ｂ）に向けて入射した第３入射光Ｌ２（Ｂ）が、オン姿勢および第３オン方向Ｌｏｎ（Ｂ）に垂直な姿勢とは異なる姿勢となった第３ミラー５０（Ｂ）で反射される方向に配置されている。本形態において、第３撮像素子１３０（Ｂ）は、第３入射光Ｌ２（Ｂ）が、第３オフ姿勢となった第３ミラー５０（Ｂ）で反射される方向に配置されている。従って、第３撮像素子１３（Ｂ）は、第３オフ姿勢となった第Ｂミラー５０（Ｂ）で反射した第３入射光Ｌ２（Ｂ）を受光することができる。
【００５６】
このように構成した投射型表示装置１０００では、第１電気光学装置１００（Ｒ）、第２電気光学装置１００（Ｇ）、および第３電気光学装置１００（Ｂ）のいずれにおいても、複数の第１ミラー５０（Ｒ）、複数の第２ミラー５０（Ｇ）、および複数の第３ミラー５０（Ｂ）の各々の姿勢を制御すれば、第１光源光Ｌ０（Ｒ）、第２光源光Ｌ０（Ｇ）、および第２光源光Ｌ０（Ｂ）を変調して投射光学系１２０から投射することができる。
【００５７】
また、投射光学系１２０および合成光学系１９０を介して外部から入射した第１入射光Ｌ２（Ｒ）、第２入射光Ｌ２（Ｇ）および第３入射光Ｌ２（Ｂ）が第１ミラー５０（Ｒ）、第２ミラー５０（Ｇ）、および第３ミラー５０（Ｂ）で反射される方向に第１撮像素子１３０（Ｒ）、第２撮像素子１３０（Ｇ）、および第３撮像素子１３０（Ｂ）が設けられている。このため、投射光学系１２０および合成光学系１９０を介して外部を撮像することができる。従って、カラー画像を投射する準備段階で、赤色光による所定のテストパターンを被投射物２００に投射した際、被投射物２００に投射されたテストパターンの像を第１撮像素子１３０（Ｒ）によって撮像することができる。それ故、第１撮像素子１３０（Ｒ）での撮像結果に基づいて、被投射物２００に対する投射位置を調整することができる。また、被投射物２００が凹凸を有する場合には、被投射物２００に投射した像に歪みが発生しやすいが、このような場合でも、第１撮像素子１３０（Ｒ）での撮像結果に基づいて投射画像に補正を行うこともできる。また、かかる調整作業の間、赤色光による所定のテストパターンを被投射物２００に投射するので、未調整のカラー画像は投射されない。それ故、未調整のカラー画像を第三者に視認されることを回避することができる。
【００５８】
（実施の形態３の変形例）
実施の形態３では、第１光源光、第２光源光、および第３光源光が各々、赤色光、緑色光および青色光であったが、第１光源光、第２光源光、および第３光源光は、互いに波長が異なっていれば、赤色光、緑色光および青色光に対応している必要はない。例えば、第１光源光が緑色光に対応し、第２光源光が赤色光に対応し、第３光源光が青色光に対応していてもよい。
【００５９】
実施の形態３では、第１入射光、第２入射光、および第３入射光の各々に対して第１撮像素子、第２撮像素子、および第３撮像素子を設けたが、例えば、第１入射光のみに対して撮像素子（第１撮像素子）を設けてもよい。この場合でも、第１光源光を変調して所定のテストパターンを被投射物２００に投射する一方、第１入射光を第１撮像素子によって撮像することができる。
【００６０】
なお、所定のテストパターンを被投射物２００に投射する際には、いずれの色光でテストパターンを投射してもよいが、第三者に目立ちにくくするという観点からすれば、緑色光を利用することが好ましい。
【００６１】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、オフ姿勢となったミラー５０で入射光Ｌ２が反射される方向に撮像素子１３０を配置したが、オン姿勢およびオン方向Ｌｏｎに垂直な姿勢とは異なる姿勢となったミラー５０で入射光Ｌ２が反射される方向であれば、オフ姿勢となったミラー５０で入射光Ｌ２が反射される方向以外に撮像素子１３０を配置してもよい。この場合でも、画像を投射する前に、駆動素子３０によってミラー５０を所定の姿勢に駆動すれば、投射光学系を介して外部を撮像することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…素子基板、２…チップ、３０…駆動素子、３２、３３…高架アドレス電極、３５…ヒンジ、５０…ミラー、１００…電気光学装置、１１０…光源部、１２０…投射光学系、１３０…撮像素子、１４０…光吸収装置、１５０…制御部、１６０…光源制御部、１７０…画像制御部、１８０…画像処理部、１９０…合成光学系、２００…被投射物、１０００…投射型表示装置、Ｌ…軸線、Ｌａ…第１軸線、Ｌｂ…第２軸線、Ｌ０…光源光、Ｌ１…画像光、Ｌ２…Ｌｏｎ…オン方向、Ｌｏｆｆ…オフ方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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