(57)【要約】  光源ユニットと、複数の反射型映像表示素子（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）と、光源ユニットから発光される複数色の光を反射型映像表示素子（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）に案内し、かつ、反射型映像表示素子（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）で反射された光を射出する複数の全反射プリズム（４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ）と、全反射プリズム（４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ）から入射された光を合成して射出する色合成プリズム（６０）と、色合成プリズム（６０）に固定されつつ反射型映像表示素子（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）を保持する保持部材（２０）と、色合成プリズム（６０）および複数の全反射プリズム（４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ）を支持するベース部材（５０）とを、備える。
2015190254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ユニットと、
極小のミラーがマトリクス上に複数配置された複数の反射型映像表示素子と、
複数の前記反射型映像表示素子のそれぞれに対応して設けられ、前記光源ユニットから発光される光を前記反射型映像表示素子に案内し、かつ、前記反射型映像表示素子で反射された光を射出する複数の全反射プリズムと、
複数の前記全反射プリズムから射出されたそれぞれの光が入射されるとともに、入射されたそれぞれの光を合成して射出する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムに固定されつつ複数の前記反射型映像表示素子を保持する保持部材と、
前記色合成プリズムおよび複数の前記全反射プリズムを支持するベース部材とを、備える画像投影ユニット。
【請求項２】
前記保持部材は、前記ベース部材との間に前記色合成プリズムを挟み込むように設けられた天板部と、前記天板部から前記ベース部材に向けて延在する複数の側板部とを含み、
複数の前記反射型映像表示素子は、複数の前記側板部に固定され、
複数の前記側板部と前記ベース部材とが弾性接着剤で接着されている、請求項１に記載の画像投影ユニット。
【請求項３】
前記保持部材は、前記ベース部材との間に前記色合成プリズムを挟み込むように設けられた天板部と、前記天板部から前記ベース部材に向けて延在する複数の側板部と、複数の前記側板部に取り付けられ、かつ、複数の前記反射型映像表示素子と複数の前記全反射プリズムとの間にそれぞれ形成される光学経路に干渉しないように設けられた複数の反射型映像表示素子保持板とを含み、
複数の前記反射型映像表示素子のそれぞれは、複数の前記反射型映像表示素子保持板の各々に固定されている、請求項１または２に記載の画像投影ユニット。
【請求項４】
前記保持部材は、複数の前記反射型映像表示素子から反射されたオン光およびオフ光が複数の前記全反射プリズムを介して前記色合成プリズムに入射されて当該色合成プリズムから射出されるオン光およびオフ光と干渉しないように切欠き部を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像投影ユニット。
【請求項５】
前記保持部材は、複数の前記反射型映像表示素子のそれぞれに対応して設けられた複数の保持体を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像投影ユニット。
【請求項６】
複数の前記保持体の全てが、同一形状を有する、請求項５に記載の画像投影ユニット。
【請求項７】
複数の前記保持体のうち少なくとも１つは、他のものと形状が異なる、請求項５に記載の画像投影ユニット。
【請求項８】
複数の前記全反射プリズムは、前記色合成プリズムの周囲に配置され、
前記色合成プリズムおよび複数の前記全反射プリズムは、異なる位置で前記ベース部材に直接接着固定される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像投影ユニット。
【請求項９】
前記複数の全反射プリズムをそれぞれ保持する複数のプリズム保持部材をさらに備え、
前記色合成プリズムは、前記ベース部材に直接接着固定され、
複数の前記全反射プリズムは、前記ベース部材に接着材または締結部材によって固定された前記プリズム保持部材を介して、前記ベース部材に支持される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像投影ユニット。
【請求項１０】
複数の前記全反射プリズムのそれぞれは、前記反射型映像表示素子から反射されるオン光およびオフ光が到達しない光非到達領域を有し、
複数の前記プリズム保持部材のそれぞれは、前記光非到達領域に接着固定されている、請求項９に記載の画像投影ユニット。
【請求項１１】
前記色合成プリズムと、複数の前記全反射プリズムとの間のそれぞれに、スペーサが設けられている、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像投影ユニット。
【請求項１２】
前記色合成プリズムと、複数の前記全反射プリズムとの間のそれぞれに、樹脂部材が少なくとも一部充填されている、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像投影ユニット。
【請求項１３】
複数の前記反射型映像表示素子は、２つの前記反射型映像表示素子を含み、
複数の前記全反射プリズムは、２つの前記全反射プリズムを含み、
前記光源ユニットから２色が発光し、
前記色合成プリズムによって、前記２色が合成される、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像投影ユニット。
【請求項１４】
複数の前記反射型映像表示素子は、３つの前記反射型映像表示素子を含み、
複数の前記全反射プリズムは、３つの前記全反射プリズムを含み、
前記光源ユニットから３色が発光し、
前記色合成プリズムによって、前記３色が合成される、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像投影ユニット。
【請求項１５】
前記色合成プリズムは、クロスダイクロイックプリズムである、請求項１４に記載の画像投影ユニット。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の画像投影ユニットと、前記画像投影ユニットから射出される画像を投影させる投影レンズとを備えた、画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影ユニットおよび画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型、かつ、軽量の画像投射装置が開発されている。この種の画像投射装置は、たとえば米国特許第７，１４４，１１６号（特許文献１）に開示されるように、重量の重いフィリップスプリズムを具備しない構成であり、全反射プリズム、デジタルミラーデバイス、色合成プリズム等を具備する。複数の色光に分割された光が、全反射プリズムにより反射され、デジタルミラーデバイスに入射する。デジタルミラーデバイスによって色合成プリズムに向けて反射された光が、当該色合成プリズムによって合成されることにより、画像が形成される。【０００３】
画像投射装置にあっては、精度よく画像が投射されることが要求される。特許文献１に開示の画像投射装置とは構造が異なるが、レジストレーションのずれを防止し、良好な画像を得ることが可能な画像投射装置が開示された文献として、たとえば特開平１０−３１９５２４号公報（特許文献２）が挙げられる。【０００４】
特許文献２に開示の画像投射装置は、偏光ビームスプリッタと、ライトバルブと、色合成プリズムとを備える。偏光ビームスプリッタに入射された入射光は、偏光分離され、偏光分離された光のうちＳ偏光のみがライトバルブに入射される。ライトバルブによって反射された光は、偏光ビームスプリッタを通過して色合成プリズムに入射され、色合成プリズムによって合成される。【０００５】
ここで、ライトバルブは、その荷重が偏光ビームスプリッタに負荷されるように偏光ビームスプリッタに固設される。レジストレーションを調整したうえで、ライトバルブと偏光ビームスプリッタとを一体化することにより、レジストレーションのずれを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，１４４，１１６号明細書
【特許文献２】特開平１０−３１９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レジストレーションを抑制するために、特許文献２に開示の構成を、特許文献１に開示の画像投射装置に適用しようとする場合には、デジタルミラーデバイスと全反射プリズムとを接着固定し、色合成プリズムと全反射プリズムとを接着固定する構成が考えられる。しかしながら、全反射プリズムは、反射面同士を接合して構成される偏光ビームスプリッタとは構成が相違し、全反射面を形成するために２つの光学素子間にエアギャップ層を有した構成である。このため、プリズムロックとしての結合強度は、偏光ビームスプリッタよりも弱くなってしまう。【０００８】
このため、特許文献１に開示の画像投射装置において、色合成プリズムと全反射プリズム、全反射プリズムとデジタルミラーとをそれぞれの接着固定するような構成をとると、装置の落下による衝撃、熱膨張、ならびにデジタルミラーデバイスおよびこの周辺に取り付けられる組み付け部材等の重さにより、全反射プリズムがエアギャップ面から分解してしまうことが懸念される。【０００９】
また、全反射プリズムが分解しない場合であっても、エアギャップ層が拡大することにより、デジタルミラーデバイスと色合成プリズムとの位置関係がずれることが懸念される。この場合には、レジストレーションずれが発生し、良好な画像が得られなくなる。【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、色合成プリズム、エアギャップを有する全反射プリズム、およびデジタルミラーデバイスを具備しつつ、レジストレーションずれの起こりにくい画像投影ユニットおよび画像投射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述のした目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映した画像投影ユニットは、光源ユニットと、極小のミラーがマトリクス上に複数配置された複数の反射型映像表示素子と、複数の上記反射型映像表示素子のそれぞれに対応して設けられ、上記光源ユニットから発光される光を上記反射型映像表示素子に案内し、かつ、上記反射型映像表示素子で反射された光を射出する複数の全反射プリズムと、複数の上記全反射プリズムから射出されたそれぞれの光が入射されるとともに、入射されたそれぞれの光を合成して射出する色合成プリズムと、上記色合成プリズムに固定されつつ複数の上記反射型映像表示素子を保持する保持部材と、上記色合成プリズムおよび複数の上記全反射プリズムを支持するベース部材とを、備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、色合成プリズム、エアギャップを有する全反射プリズム、およびデジタルミラーデバイスを具備しつつ、レジストレーションずれの起こりにくい画像投影ユニットおよび画像投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る画像投影ユニットの分解図である。
【図２】図１に係る画像投影ユニットの構成および当該画像投影ユニットから射出されるオフ光を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る画像投射装置を示す概略図である。
【図４】図１に示す画像投影ユニットの要部の上面図であり、デジタルミラーデバイスから反射されるオフ光の進路を示す図である。
【図５】図１に示す画像投影ユニットの要部の側面図であり、デジタルミラーデバイスから反射されるオフ光の進路を示す図である。
【図６】図１に示す画像投影ユニットの要部の斜視図であり、デジタルミラーデバイスから反射されるオフ光の進路を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る画像投影ユニットの概略図である。
【図８】図７に示す保持部材の上面図である。
【図９】図７に示す保持部材の正面図である。
【図１０】図７に示す保持部材の側面図である。
【図１１】実施の形態３に係る画像投影ユニットの概略図である。
【図１２】図１１に示す保持部材に含まれる保持体の上面図の一例を示す図である。
【図１３】図１１に示す保持部材に含まれる保持体の正面図の一例を示す図である。
【図１４】図１１に示す保持部材に含まれる保持体の側面図の一例を示す図である。
【図１５】図１１に示す保持部材に含まれる保持体の上面図のその他の例を示す図である。
【図１６】図１１に示す保持部材に含まれる保持体の正面図のその他の例を示す図である。
【図１７】図１１に示す保持部材に含まれる保持体の側面図のその他の例を示す図である。
【図１８】実施の形態４に係る画像投影ユニットの概略図である。
【図１９】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の上面図の第１例を示す図である。
【図２０】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の正面図の第１例を示す図である。
【図２１】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の側面図の第１例を示す図である。
【図２２】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の上面図の第２例を示す図である。
【図２３】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の正面図の第２例を示す図である。
【図２４】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の側面図の第２例を示す図である。
【図２５】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の上面図の第３例を示す図である。
【図２６】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の正面図の第３例を示す図である。
【図２７】図１８に示す保持部材に含まれる保持体の側面図の第３例を示す図である。
【図２８】実施の形態５に係る画像投射装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合は、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組み合わせることは、当初から予定されている。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る画像投影ユニットの分解図である。図２は、図１に係る画像投影ユニットの構成および当該画像投影ユニットから射出されるオフ光を示す図である。図１および図２を参照して、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００について説明する。
【００１６】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００は、主として、反射型映像表示素子としてのデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ、保持部材２０、全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ、ベース部材５０、および色合成プリズム６０を備える。
【００１７】
画像投影ユニット１００は、３つのデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを含むとともに、３つの全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを含み、後述する光源ユニット８９（図３参照）から発光されて３色に分光された光を色合成プリズム６０によって合成するものである。
【００１８】
色合成プリズム６０は、たとえば４つの三角プリズムが組み合わされたクロスダイクロイックプリズムによって構成される。色合成プリズム６０の三方向を取り囲むように全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂが配置される。色合成プリズム６０は、全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに囲まれていない方向において、光を射出する射出面６０ａを有する。射出面６０ａは、後述するオフ光が射出されるオフ光射出領域Ａと、後述するオン光が射出されるオン光射出領域Ｂとを含む。
【００１９】
ベース部材５０は、図中下方に位置し、色合成プリズム６０および全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを支持するための部材である。ベース部材５０は、土台部５１と支持台部５２とを含む。土台部５１の略中央には、色合成プリズム６０を支持する支持台部５２が設けられている。色合成プリズム６０は、支持台部５２に接着固定されている。ベース部材５０は、たとえば色合成プリズム６０、および全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに線膨張係数が近いＳＵＳ材等を採用することができる。土台部５１と支持台部５２とは一体に構成されることが好ましい。
【００２０】
保持部材２０は、デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの荷重が全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに負荷されないようにデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保持する。保持部材２０は、たとえば色合成プリズム６０、および全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに線膨張係数が近いＳＵＳ材等を採用することができる。
【００２１】
保持部材２０は、天板部２１、側板部２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂおよび反射型映像表示素子保持板１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを含む。保持部材２０の天板部２１は、色合成プリズム６０に接着剤を用いて直接固定される。
【００２２】
天板部２１は、ベース部材５０との間に色合成プリズム６０を挟み込むように設けられている。天板部２１は、中央に位置する略正方形形状を有する板状部２１ａと、その四隅に設けられた略矩形形状の角部２１ｂ〜２１ｅとを有する。
【００２３】
側板部２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、天板部２１からベース部材５０に向けて延在する。側板部２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、スーパーＸホワイト等の弾性接着剤によってベース部材５０に固定されている。これにより、熱衝撃や振動などの外力が加わった際に、ベース部材５０と保持部材２０との衝突を防ぐことができる。また、ベース部材５０と保持部材２０とを強固に固定した場合と比較して、弾性変形することにより衝撃や温度変化時に発生する応力を吸収することができるため、他の接着固定部の剥離を防ぐことができる。
【００２４】
側板部２２Ｒは、角部２１ｂおよび角部２１ｃから図中下方（Ｚ軸負方向）に向けて延在するように設けられている。側板部２２Ｒは、図中右方向（Ｘ軸負方向）から見た場合に、Ｙ軸方向における全反射プリズム４０Ｒの両端外側に位置するように設けられている。
【００２５】
側板部２２Ｇは、角部２１ｂおよび角部２１ｅから図中下方（Ｚ軸負方向）に向けて延在するように設けられている。側板部２２Ｇは、図中後方（Ｙ軸負方向）から見た場合に、Ｘ軸方向における全反射プリズム４０Ｇの両端外側に位置するように設けられている。
【００２６】
側板部２２Ｂは、角部２１ｅおよび角部２１ｄから図中下方（Ｚ軸負方向）に向けて延在するように設けられている。側板部２２Ｂは、図中左方向（Ｘ軸方向）から見た場合に、Ｙ軸方向における全反射プリズム４０Ｂの両端外側に位置するように設けられている。
【００２７】
また、保持部材２０は、デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから反射されたオン光およびオフ光が全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを介して色合成プリズム６０に入射されて当該色合成プリズム６０から射出されるオン光およびオフ光と干渉しないように切欠き部２６，２７を有する。
【００２８】
切欠き部２６は、天板部２１に設けられ、射出面６０ａの方線方向（Ｙ軸負方向）に向かうにつれて、両端側（Ｘ軸方向）に広がるように設けられている。切欠き部２７（開口部）は、切欠き部２６に連通しており、射出面６０ａの方線方向から見た場合に、射出面６０ａに重ならないように設けられている。切欠き部２７は、デジタルミラーデバイス１０Ｇと反対側に位置する側板部２２Ｒの端部および側板部２２Ｂの端部によって規定される。また、側板部２２Ｒの端部と側板部２２Ｂの端部との間の距離Ｗ１は、色合成プリズム６０の幅Ｗ２よりも大きい。
【００２９】
また、保持部材２０は、天板部２１から側板部２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂにかけて設けられた略Ｌ字形状の切欠き２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂをさらに含む。後述する色合成プリズム６０の赤色光反射面６１および青色光反射面６２の反射特性によっては、図２に示すうように射出面６０ａ以外からオフ光が射出されることがある。このような場合には、切欠き２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂからオフ光を逃がすことができ、オン光とオフ光とが混合されることを防止することができる。
【００３０】
上述の側板部２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれには、反射型映像表示素子保持板１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを保持するための取り付け部３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが取り付けられている。取り付け部３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、外側に向けて突出する突出部３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを有する。突出部３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、後述する反射型映像表示素子保持板１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂに設けられた穴部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに嵌まり込む。これにより、反射型映像表示素子保持板１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが保持される。
【００３１】
反射型映像表示素子保持板１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保持する。反射型映像表示素子保持板１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、窓部１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂを有し、デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂとの間に形成される光学経路に干渉しないように設けられている。
【００３２】
デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、入射する光を反射する方向によって空間的に変調する画像形成素子である。デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、多数の微小なマイクロミラーがマトリクス上に配置されることにより構成される。個々のマイクロミラーは、反射角度を互いに独立して２方向に切り換え可能である。
【００３３】
個々のマイクロミラーがスクリーン上に投射される画像の画素に対応している。反射角度が２方向のうちの一方に設定されたマイクロミラーは、「オン」の状態にある。このオン状態のマイクロミラーで反射された光（オン光）は、全反射プリズムを透過し、色合成プリズム６０に入射する。色合成プリズム６０に入射されたオン光は、当該色合成プリズム６０によって合成されて、射出面６０ａから後述する投影レンズ９９（図３参照）に向けて射出される。
【００３４】
一方、反射角度が２方向のうちの他方に設定されたマイクロミラーは、「オフ」の状態にある。このオフ状態のマイクロミラーで反射された光（オフ光）は、全反射プリズムを介して色合成プリズム６０に入射する。色合成プリズム６０に入射したオフ光は、投影レンズ９９に入射しないよう色合成プリズム６０の射出面６０ａから射出される。なお、オフ光の進路については、図４から図６を用いて後述する。
【００３５】
全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、それぞれ略三角柱状の第１プリズムと第２プリズムとによって構成されており、各プリズム斜面間にエアギャップ層（図５における４３Ｇ参照）が設けられている。全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、色合成プリズム６０の周囲に配置される。
【００３６】
外力や熱衝撃が加わった際に全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ、４０Ｂと色合成プリズム６０が衝突しないように、全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ、４０Ｂと色合成プリズム６０との間には、たとえば枠状の樹脂部材等からなるスペーサが設けられることが好ましい。なお、樹脂部材の形状は、枠状に限定されず適宜選択することができる。すなわち、色合成プリズム６０と、複数の全反射プリズム４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂとの間のそれぞれに、樹脂部材が少なくとも一部充填されていればよい。また、スペーサに加えて全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ、４０Ｂと色合成プリズム６０との間に透明樹脂部材を用いて防塵してもよい。
【００３７】
全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、それぞれプリズム保持部材７０を介してベース部材５０に支持されている。なお、全反射プリズムの詳細については、全反射プリズム４０Ｇに着目し、図４から図６を用いて説明する。
【００３８】
プリズム保持部材７０は、たとえば略Ｌ字型の形状を有する。プリズム保持部材７０は、接着剤および締結部材によってベース部材５０に直接固定される。なお、図１においては、全反射プリズム４０Ｒを保持するプリズム保持部材７０のみが図示されているが、同様の構成を有するプリズム保持部材（不図示）によって、全反射プリズム４０Ｇ，４０Ｂも保持されている。たとえば、プリズム保持部材（不図示）によって全反射プリズム４０Ｇを保持する場合には、プリズム保持部材は、後述する全反射プリズムの光非到達領域４８Ｇ（図６）に接着等により固定される。
【００３９】
図３は、本実施の形態に係る画像投射装置を示す概略図である。図３においては、便宜上のため保持部材２０、反射型映像表示素子保持板１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ、ベース部材５０等を省略している。図３を参照して、本実施の形態に係る画像投射装置２００について説明する。
【００４０】
図３に示すように、本実施の形態に係る画像投射装置２００は、光源ユニット８９、ロッドインテグレータ９０、リレーレンズ９１，９２、リレーミラー９５、クロスダイクロイックミラー９４、赤色用反射ミラー９３Ｒ、緑色用反射ミラー９３Ｇ、青色用反射ミラー（不図示）９３Ｂ、画像投影ユニット１００、および投影レンズ９９を含む。
【００４１】
光源ユニット８９は、たとえば超高圧水銀ランプ（ＨＩＤ：High  Intensity  Discharge  lamp）や白色ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）などの高輝度の白色光源であり、ロッドインテグレータ９０に向けて白色光を放射する。
【００４２】
ロッドインテグレータ９０は、入射部から入射された光を内部反射させて射出部から出射させることで、光の強度分布を均一に変換する。リレー光学系は、ロッドインテグレータ９０の射出部からの光を、デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに照射するためのレンズおよびミラーである。
【００４３】
ロッドインテグレータ９０から出射された光は、リレーレンズ９１、リレーミラー９５、リレーレンズ９２を介してクロスダイクロイックミラー９４に入射される。クロスダイクロイックミラー９４は、赤色光反射ダイクロイックミラー９４Ｒおよび青色光反射ダイクロイックミラー９４Ｂを有する。
【００４４】
クロスダイクロイックミラー９４に入射された白色光に含まれる赤色光は、赤色光反射ダイクロイックミラー９４Ｒによって赤色用反射ミラー９３Ｒに向けて反射される。赤色用反射ミラー９３Ｒに入射された赤色光は、赤色用反射ミラー９３Ｒによって全反射プリズム４０Ｒに向けて反射される。
【００４５】
クロスダイクロイックミラー９４に入射された白色光に含まれる青色光は、青色光反射ダイクロイックミラー９４Ｂによって青色用反射ミラー（不図示）に向けて反射される。青色用反射ミラーに入射された青色光は、青色用反射ミラーによって全反射プリズム４０Ｂに向けて反射される。
【００４６】
クロスダイクロイックミラー９４に入射された白色光に含まれる緑色光は、赤色光反射ダイクロイックミラー９４Ｒ及び青色光反射ダイクロイックミラー９４Ｂと透過し緑色用反射ミラー９３Ｇに向けて入射される。その後緑色用反射ミラー９３Ｇによって全反射プリズム４０Ｇに向けて反射される。
【００４７】
全反射プリズム４０Ｒ、４０Ｂ、４０Ｇは、赤色用反射ミラー９３Ｒ、青色用反射ミラー（不図示）、緑色用反射ミラー９３Ｇによって反射された赤色光、青色光、緑色光をデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに案内する。
【００４８】
デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに案内された各色の光は、デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによって所望の画像に応じてオン光およびオフ光として全反射プリズム４０Ｒ、４０Ｂ、４０Ｇに向けて反射される。全反射プリズム４０Ｒ、４０Ｂ、４０Ｇは、デジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから反射された各色のオフ光およびオン光を色合成プリズム６０に向けて射出する。
【００４９】
色合成プリズム６０は、赤色光反射面６１および青色光反射面６２を有する。色合成プリズム６０に入射された赤色のオン光は、赤色光反射面６１によって反射され射出面６０ａから射出される。色合成プリズム６０に入射された青色のオン光は、青色光反射面６２によって反射され射出面６０ａから射出される。色合成プリズム６０に入射された緑色のオン光は、赤色光反射面６１および青色光反射面６２を透過して射出面６０ａから射出される。これにより、赤色のオン光、青色のオン光、緑色のオン光が合成されて画像として射出面６０ａから射出され、投影レンズ９９を介してスクリーンに投影される。
【００５０】
図４から図６は、それぞれ図１に示す画像投影ユニットの要部の上面図、側面図および斜視図であり、デジタルミラーデバイスから反射されるオフ光の進路を示す図である。図４から図６を参照して、全反射プリズム４０Ｇおよび色合成プリズム６０に着目しつつ、デジタルミラーデバイス１０Ｇから反射された緑色のオフ光の進路および全反射プリズム４０Ｇの詳細な構成について説明する。
【００５１】
図４から図６に示すように、全反射プリズム４０Ｇは、略三角柱状の第１プリズム４１Ｇと、第２プリズム４２Ｇと、これら第１プリズム４１Ｇおよび第２プリズム４２Ｇの斜面間に設けられたエアギャップ層４３Ｇとを含む。全反射プリズム４０Ｇは、光入射面４５、全反射面４３、反射面４４ａ，４４ｂ、および光射出面４６を含む。
【００５２】
光入射面４５は、第１プリズム４１Ｇの底面に位置し、光源８９ａからの光が入射される。全反射面４３は、第１プリズム４１Ｇの斜面に位置し、光入射面４５に入射された光をデジタルミラーデバイス１０Ｇに向けて反射する。
【００５３】
反射面４４ａ，４４ｂは、デジタルミラーデバイス１０Ｇと色合成プリズム６０とが並ぶ方向と交差する方向に並ぶ第１プリズム４１Ｇおよび第２プリズム４２Ｇの側面の一方側に位置し、デジタルミラーデバイス１０Ｇから反射されたオフ光を色合成プリズム６０に向けて反射する。反射面４４ａ，４４ｂは、鏡面仕上げされた研磨面によって構成されていてもよいし、金属部材等からなる反射膜が第１プリズム４１Ｇおよび第２プリズム４２Ｇの一方側の側面に蒸着されることにより構成されていてもよい。
【００５４】
また、反射面４４ａ，４４ｂに代えて、第１プリズム４１Ｇおよび第２プリズム４２Ｇの側面の一方側に光吸収部材を設けることにより、光吸収面を構成してもよい。光吸収部材としては、墨塗り剤が塗膜形成された光吸収膜を採用することができる。光吸収膜は、たとえばアクリル樹脂微粒子に黒色顔料を添加し、水に分散させた墨塗り剤を第１プリズム４１Ｇおよび第２プリズム４２Ｇの側面の一方側に塗布して乾燥させることにより形成される。光吸収膜は、これに入射する色光を吸収する。なお、当該第１プリズム４１Ｇおよび第２プリズム４２Ｇの側面の他方側に上述したプリズム保持部材７０が接着される。
【００５５】
光射出面４６は、第２プリズム４２Ｇにおいて色合成プリズムに対向する面に位置し、デジタルミラーデバイス１０Ｇから反射されたオフ光およびオン光を色合成プリズム６０に向けて射出する。
【００５６】
ここで、デジタルミラーデバイス１０Ｒから反射されたオフ光は、第１プリズム４１Ｇ内に入射する。第１プリズム４１Ｇ内に入射したオフ光の一部は、反射面４４ａによって反射され、光射出面４６から色合成プリズム６０に向けて射出される。一方、第１プリズム４１Ｇ内に入射したオフ光の残りは、第２プリズム４２内に入射する。
【００５７】
第２プリズム４２内に入射したオフ光の一部は、反射面４４ｂによって反射され、光射出面４６から色合成プリズム６０に向けて出射される。第２プリズム４２内に入射したオフ光の残部は、光射出面４６から色合成プリズム６０に向けて射出される。
【００５８】
これら、色合成プリズム６０に向けて射出されたオフ光は、色合成プリズム６０内を反射したり、透過したりすることにより射出面６０ａから射出される。この際、オフ光は、オン光と混在されないように射出面６０ａから射出される。
【００５９】
なお、光吸収面が形成された場合には、第１プリズム４１Ｇ内に入射したオフ光の一部は、光吸収面によって吸収される。一方、第１プリズム４１Ｇ内に入射したオフ光の残部のうちの一部が、第２プリズム４２Ｇ内の光吸収面によって吸収される。第１プリズム４１Ｇの光吸収面および第２プリズム４２Ｇの光吸収面によって吸収されなかったオフ光は、色合成プリズム６０内を反射したり、透過したりすることにより射出面６０ａから射出される。
【００６０】
このように、光反射面または光吸収面を設けることにより、オフ光が全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを透過して、他の部材によって意図しない方向に反射されることを防止できる。これにより、射出面６０ａから射出されるオン光とオフ光とが混合されることを防止できる。この結果、投影品質を下げる要因の一つである迷光を減らすことができ、またコントラストの高い画像を投影することができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００および画像投射装置２００にあっては、保持部材２０が、全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに負荷が掛からないようにデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保持するため、レジストレーションずれが起こりにくくなる。
【００６２】
（実施の形態２）
図７は、本実施の形態に係る画像投影ユニットの概略図である。なお、図７においては、実施の形態１に係るデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂについて省略して図示している。図７を参照して、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ａについて説明する。
【００６３】
図７に示すように、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ａにあっては、実施の形態１に係る画像投影ユニット１００と比較した場合に、保持部材２０Ａの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【００６４】
保持部材２０Ａは、複数のデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれに対応して設けられた複数の保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを含む。複数の保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、すべてが同一形状を有する。複数の保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのそれぞれは、色合成プリズム６０に接着固定されている。
【００６５】
図８から図１０は、図７に示す保持部材の上面図、正面図、側面図である。図８から図１０については、保持部材２０Ａに含まれる複数の保持体のうちの１つである保持体２Ｒを図示している。図７から図１０を参照して、保持体２Ｒに着目しつつ、その形状について説明する。
【００６６】
図７から図１０に示すように、保持体２Ｒは、天板部２１Ｒ、側板部２７Ｒ、接続部２９Ｒおよび反射型映像表示素子保持部２８Ｒを含む。天板部２１Ｒは、色合成プリズム６０を構成する４つの三角プリズムのうち全反射プリズム４０Ｒに向かい合う三角プリズムのみの上面の一部を覆うように設けられている。また、天板部２１Ｒは、上面から見た場合に色合成プリズム６０の中心Ｐに対向する辺部から、その中心Ｐから離れる方向（Ｘ軸方向）に突出する。
【００６７】
天板部２１Ｒは、全反射プリズム４０Ｒの中心Ｐ側に位置する先端部を有する。先端部は、中心Ｐに向かうにつれてその幅ＷＲが狭くなる形状を有する。具体的には、先端部は、辺部２１ａ０、辺部２１ｂ０とを含む。辺部２１ａ０は、全反射プリズム４０Ｒに向かい合う三角プリズムの上面における底辺部に略平行に設けられる。当該低辺部は、色合成プリズム６０の中心Ｐに対向する辺である。辺部２１ｂ０は、辺部２１ａ０の両端側に位置し、全反射プリズム４０Ｒに向かい合う三角プリズムの上面の斜辺に略平行に設けられる。
【００６８】
側板部２７Ｒは、色合成プリズム６０と全反射プリズム４０Ｒとが並ぶ方向と交差する方向に並ぶ全反射プリズム４０Ｒの両側面に対向するように設けられている。接続部２９Ｒは、天板部２１Ｒと側板部２７Ｒとを接続する。接続部２９Ｒは、全反射プリズム４０Ｒの上方に設けられる。
【００６９】
反射型映像表示素子保持部２８Ｒは、板状形状を有する。反射型映像表示素子保持部２８Ｒは、接続部２９Ｇの下方に位置する側板部２７Ｒの部分から、全反射プリズム４０Ｒから離れる方向に突出する。これにより、反射型映像表示素子保持部２８Ｒは、デジタルミラーデバイス１０Ｒと全反射プリズム４０Ｒとの間に形成される光学経路に干渉しないように設けられている。反射型映像表示素子保持部２８Ｒには、デジタルミラーデバイス１０Ｒが締結部材や接着剤により取り付けられる。
【００７０】
なお、保持体２Ｇおよび保持体２Ｂも、上述した保持体２Ｒに準じて構成される。保持体２Ｇは、天板部２１Ｇ、側板部２７Ｇ、接続部２９Ｇおよび反射型映像表示素子保持部２８Ｇを含み、保持体２Ｂは、天板部２１Ｂ、側板部２７Ｂ、接続部２９Ｂおよび反射型映像表示素子保持部２８Ｂを含む。
【００７１】
このように保持部材２０Ａが構成される場合であっても、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ａにあっては、各保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに負荷が掛からないようにデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保持するため、レジストレーションずれが起こりにくくなる。また、保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを同一形状とすることにより、部材の共通化を図ることができ部材コストを削減することができる。
【００７２】
（実施の形態３）
図１１は、本実施の形態に係る画像投影ユニットの概略図である。なお、図１１においては、実施の形態１に係るデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂについて省略して図示している。図１１を参照して、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｂについて説明する。
【００７３】
図１１に示すように、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｂは、実施の形態２に係る画像投影ユニット１００と比較した場合に、保持部材２０Ｂの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【００７４】
保持部材２０Ｂは、複数の保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを含む。複数の保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのうち少なくとも１つは、他のものと形状が異なる。具体的には、複数の保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのうち、保持体２Ｇ，２Ｂの形状が同一であり、保持体２Ｒの形状は、保持体２Ｇ，２Ｂの形状と異なる。
【００７５】
図１２から図１４は、図１１に示す保持部材に含まれる保持体の上面図、正面図および側面図の一例を示す図である。図１２から図１４においては、保持体２Ｂ，２Ｇの上面図、正面図および側面図を示している。図１１から図１４を参照して、保持体２Ｂの形状について説明する。
【００７６】
保持体２Ｂは、天板部２１Ｂ，側板部２７Ｂ１，２７Ｂ２、接続部２９Ｂおよび反射型映像表示素子保持部２８Ｂを含む。天板部２１Ｂは、色合成プリズム６０を構成する４つの三角プリズムのうち全反射プリズム４０Ｂに向かい合う三角プリズムの上面の一部を覆うように設けられている。また、天板部２１Ｂは、上面から見た場合に上記三角プリズムの頂点に対向する辺部からその頂点から離れる方向（Ｘ軸負方向）に突出するように設けられている。天板部２１Ｂは、実施の形態２に係る天板部と同様に辺部２１ａ０，辺部２１ｂ０を有し、先端部が全反射プリズムの中心Ｐに向かうにつれてその幅ＷＢが狭くなる形状を有する。
【００７７】
側板部２７Ｂ１，２７Ｂ２は、色合成プリズム６０と全反射プリズム４０Ｂとが並ぶ方向と交差する方向に並ぶ全反射プリズム４０Ｂの両側面に対向するように設けられている。側板部２７Ｂ１は、色合成プリズム６０の射出面６０ａ側に位置する全反射プリズム４０Ｂの側面に対向するように設けられている。側板部２７Ｂ２は、色合成プリズム６０の射出面６０ａ側とは反対側の面側に位置する全反射プリズム４０Ｂの側面に対向するように設けられている。
【００７８】
側板部２７Ｂ１の長さＬ１は、側板部２７Ｂ２の長さＬ２よりも短くなるように設けられている。これにより、側板部２７Ｂ１は、色合成プリズム６０の射出面６０ａからより離れて位置することとなり、射出面６０ａから射出されるオフ光およびオン光と側板部２７Ｂ１とが干渉することが防止される。また、側板部２７Ｂ２は、オフ光およびオン光の進行を妨げないように色合成プリズム６０の側面に接着する。これにより、色合成プリズム６０を安定して保持することができる。接続部２９Ｂは、天板部２１Ｂと側板部２７Ｂ１，２７Ｂ２とを接続する。接続部２９Ｂは、全反射プリズム４０Ｂの上方に設けられる。
【００７９】
反射型映像表示素子保持部２８Ｂは、板状形状を有する。反射型映像表示素子保持部２８Ｂは、接続部２９Ｂの下方に位置する側板部２７Ｂ１，２７Ｂ２の部分から、全反射プリズム４０Ｂから離れる方向に突出する。これにより、反射型映像表示素子保持部２８Ｂは、デジタルミラーデバイス１０Ｂと全反射プリズム４０Ｂとの間に形成される光学経路に干渉しないように設けられている。反射型映像表示素子保持部２８Ｂには、デジタルミラーデバイス１０Ｂが締結部材や接着剤により取り付けられる。
【００８０】
なお、保持体２Ｇも保持体２Ｂに準じた構成を有し、天板部２１Ｇ、側板部２７Ｇ１，２７Ｇ２、接続部２９Ｇおよび反射型映像表示素子保持部２８Ｇを含む。
【００８１】
図１５から図１７は、図１１に示す保持部材に含まれる保持体の上面図、正面図、側面図のその他の例を示す図である。図１５から図１７においては、保持体２Ｒの上面図、正面図、側面図を示している。図１１および図１５から図１７を参照して、保持体２Ｒの形状について説明する。
【００８２】
保持体２Ｒは、保持体２Ｂにほぼ準じた構成を有し、天板部２１Ｒ，側板部２７Ｒ１，２７Ｒ２および反射型映像表示素子保持部２８Ｒを含む。保持体２Ｒは、保持体２Ｂと比較した場合に、側板部２７Ｒ２の形状が相違する。
【００８３】
側板部２７Ｒ２は、突出部２７Ｒ２Ａが設けられている。突出部２７Ｒ２Ａは、側板部２７Ｒ２の色合成プリズム６０側に位置する下端部（ベース部材５０側の端部）において、ベース部材５０側に近づくにつれて色合成プリズム６０に近づくように傾斜する。また、突出部２７Ｒ２Ａは、オフ光およびオン光の進行を妨げないように色合成プリズム６０の側面の下部に接着される。これにより、色合成プリズム６０がより安定的に保持される。
【００８４】
このように保持部材２０Ｂが構成される場合であっても、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｂにあっては、各保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに負荷が掛からないようにデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保持するため、レジストレーションずれが起こりにくくなる。また、保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの形状が一部異なることにより、組み付け時における部材の配置ミスを防止することができる。
【００８５】
（実施の形態４）
図１８は、本実施の形態に係る画像投影ユニットの概略図である。なお、図１８においては、実施の形態１に係るデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂについて省略して図示している。図１８を参照して、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｃについて説明する。
【００８６】
図１８に示すように、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｃは、実施の形態２に係る画像投影ユニット１００Ｂと比較した場合に、保持部材２０Ｃの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【００８７】
保持部材２０Ｃは、複数の保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを含む。複数の保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの形状は、それぞれが異なる。
【００８８】
図１９から図２１は、図１８に示す保持部材に含まれる保持体の上面図、正面図および側面図の第１例を示す図である。図１９から図２１は、保持体２Ｇの上面図、正面図および側面図を示している。図１８から図２１を参照して、保持体２Ｇの形状について説明する。
【００８９】
保持体２Ｇは、実施の形態３に係る保持体２Ｇと比較した場合に、天板部２１Ｇの形状が若干相違する。具体的には、本実施の形態に係る天板部２１Ｇの辺部２１ａ１は、実施の形態３に係る天板部２１Ｇの辺部２１ａよりも色合成プリズム６０の中心Ｐに近づくように配置されている。このため、天板部２１Ｇの辺部２１ａ１は、実施の形態３に係る天板部２１Ｇの辺部２１ａよりも短く、天板部２１Ｇの辺部２１ｂ１は、実施の形態３に係る天板部２１Ｇの辺部２１ｂよりも長くなっている。
【００９０】
図２２から図２４は、図１８に示す保持部材に含まれる保持体の上面図、正面図、および側面図の第２例を示す図である。図２２から図２４は、保持体２Ｒの上面図、正面図および側面図を示している。図１８および図２２から図２４を参照して、保持体２Ｒの形状について説明する。
【００９１】
保持体２Ｒは、実施の形態３に係る保持体２Ｒと比較した場合に、天板部２１Ｒの形状が相違する。具体的には、本実施の形態に係る天板部２１Ｒは、全反射プリズム４０Ｒに対向する三角プリズムの上面および射出面６０ａを有する三角プリズムの上面の一部を覆うように設けられている。
【００９２】
より具体的には、天板部２１Ｒの辺部２１ｂ２は、全反射プリズム４０Ｒに対向する三角プリズムの上面における斜辺（赤色光反射面６１）に沿って、色合成プリズム６０の中心Ｐの近傍まで延在する。天板部Ｒの辺部２１ｂ２は、上記中心Ｐ近傍に位置する辺部２１ｂ２の端部から射出面６０ａ側に向けて延在する。辺部２１ｂ３は、辺部２１ｂ２よりも短くなるように設けられている。
【００９３】
図２５から図２７は、図１８に示す保持部材に含まれる保持体の上面図、正面図、および側面図の第３例を示す図である。図２５から図２７は、保持体２Ｂの上面図、正面図、および側面図を示している。図１８および図２５から図２７を参照して、保持体２Ｂの形状について説明する。
【００９４】
保持体２Ｂは、実施の形態３に係る保持体２Ｂと比較した場合に、天板部２１Ｂの形状が相違する。具体的には、本実施の形態に係る天板部２１Ｂは、全反射プリズム４０Ｇに対向する三角プリズムの上面および射出面６０ａを有する三角プリズムの上面の一部を覆うように設けられている。
【００９５】
より具体的には、天板部２１Ｂの辺部２１ｂ５は、全反射プリズム４０Ｂに対向する三角プリズムの上面における斜辺（青色光反射面６２）に沿って、色合成プリズム６０の中心Ｐの近傍まで延在する。天板部Ｒの辺部２１ｂ３は、上記中心Ｐ近傍に位置する辺部２１ｂ５の端部から射出面６０ａ側に向けて延在する。辺部２１ｂ４は、辺部２１ｂ５よりも短くなるように設けられている。
【００９６】
このように保持部材２０Ｂが構成される場合であっても、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｂにあっては、各保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに負荷が掛からないようにデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保持するため、レジストレーションずれが起こりにくくなる。また、保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの形状がすべて異なることにより、組み付け時における部材の配置ミスを防止することができる。さらに、保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの形状がすべて異なることにより、色ごとに色合成プリズム６０との接着領域を最適化することができる。この場合においては、各保持体は、オン光およびオフ光の進行を妨げないように設けられる。
【００９７】
（実施の形態５）
図２８は、本実施の形態に係る画像投射装置を示す概略図である。図２８を参照して、本実施の形態に係る画像投射装置２００Ｄについて説明する。
【００９８】
図２８に示すように、本実施の形態に係る画像投射装置２００Ｄは、実施の形態１に係る画像投射装置２００と比較した場合に、画像投影ユニット１００Ｄの構成、光源ユニット８１の構成、ならびに光源ユニットからの光を全反射プリズムに導くための光学系の構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【００９９】
本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｄは、実施の形態１に係る画像投影ユニット１００と比較した場合に、反射型映像表示素子の個数、全反射プリズムの個数、色合成プリズムの構成が相違する。
【０１００】
画像投影ユニット１００Ｄは、２つのデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０ＧＢを含むとともに、２つの全反射プリズム４０Ｒ，４０ＧＢを含み、後述する光源ユニット８１から発光されて２色に分光された光を色合成プリズム６０Ｄによって合成するものである。なお、色合成プリズム６０Ｄおよび２つの全反射プリズ４０Ｒ，４０ＧＢは、実施の形態１と同様にベース部材に固定される。２つの全反射プリズム４０Ｒ，４０ＧＢは、実施の形態１から４と同様に不図示の保持部材によって支持される。
【０１０１】
色合成プリズム６０Ｄは、２つの三角プリズムが組み合わされて構成され、赤色光反射ダイクロイックミラーを含む。色合成プリズム６０Ｄは、赤色光反射面６１Ｄを有する。
【０１０２】
本実施の形態に係る光源ユニット８１は、赤色光源８１Ｒ、緑色光源８１Ｇ、青色光源８１Ｂ、赤色光反射ダイクロイックミラー８２Ｒ、青色光反射ダイクロイックミラー８２Ｂを含む。赤色光源８１Ｒ、緑色光源８１Ｇ、青色光源８１Ｂは、それぞれＬＥＤ光源やＬＤ（Laser  Diode）等を採用することができる。
【０１０３】
赤色光源８１Ｒから出射される赤色光は、赤色光反射ダイクロイックミラー８２Ｒにてロッドインテグレータ９０に向けて反射される。反射された赤色光は、青色光反射ダイクロイックミラー８２Ｂを透過して、コリメータレンズ８３Ａ，８３Ｂにより収束されてロッドインテグレータ９０に入射される。
【０１０４】
緑色光源８１Ｇから出射された緑色光は、赤色光反射ダイクロイックミラー８２Ｒおよび青色光反射ダイクロイックミラー８２Ｂを透過する。これらミラーを透過した緑色光は、コリメータレンズ８３Ａ，８３Ｂにより収束されてロッドインテグレータ９０に入射される。
【０１０５】
青色光源８１Ｂから出射される青色光は、青色光反射ダイクロイックミラー８２Ｂにてロッドインテグレータ９０に向けて反射される。反射された青色光は、青色光反射ダイクロイックミラー８２Ｂを透過して、コリメータレンズ８３Ａ，８３Ｂにより収束されてロッドインテグレータ９０に入射される。
【０１０６】
なお、青色光源８１Ｂおよび緑色光源８１Ｇを時分割制御することにより、ロッドインテグレータ９０に入射される光は、色分解される。このように、光源ユニット８１から発光される複数色の光は、２色に分光される。
【０１０７】
ロッドインテグレータ９０に入射した光は、ロッドインテグレータ９０の側面で適宜全反射され、射出される。ロッドインテグレータ９０から射出された光束は、リレーレンズ９１、リレーミラー９５、リレーレンズ９２を介して赤色光反射ダイクロイックミラー９４Ｒに入射される。
【０１０８】
赤色光反射ダイクロイックミラー９４Ｒに入射された赤色光は、赤色光反射ダイクロイックミラー９４Ｒによって赤色用反射ミラー９３Ｒに向けて反射される。赤色用反射ミラー９３Ｒに入射された赤色光は、赤色用反射ミラー９３Ｒによって全反射プリズム４０Ｒに向けて反射される。
【０１０９】
全反射プリズム４０Ｒに向けて反射された赤色光は、デジタルミラーデバイス１０Ｒに案内されて、当該デジタルミラーデバイス１０Ｒで反射された赤色光を色合成プリズム６０Ｄに向けて射出する。色合成プリズム６０Ｄに入射された赤色光は、赤色光反射面６１Ｄにて反射されて射出面６０ａから投影レンズ９９に向けて射出される。
【０１１０】
一方、赤色光反射ダイクロイックミラー９４Ｒに入射された青色光または緑色光は、赤色光反射ダイクロイックミラー９４Ｒを透過して、反射ミラー９３ＧＢによって全反射プリズム４０ＧＢに向けて反射される。
【０１１１】
全反射プリズム４０ＧＢに向けて反射された緑色光または青色光は、デジタルミラーデバイス１０ＧＢに案内されて、当該デジタルミラーデバイス１０ＧＢで反射された緑色光または青色光は、赤色光反射面６１Ｄを透過して、射出面６０ａから投影レンズ９９に向けて射出される。
【０１１２】
上述の赤色光と、緑色光または青色光とは、色合成プリズム６０Ｄによって合成された状態で射出面６０ａから射出され、投影レンズを介してスクリーンに投影される。
【０１１３】
なお、本実施の形態においては、光源ユニット８１が複数の光源と複数のダイクロイックミラーとを含む場合を例示して説明したが、これに限定されず、白色光を発光するランプと、カラーホイールとを含むように構成されていてもよい。この場合には、カラーホイールは、ロッドインテグレータの入射面近傍に配置されることが好ましい。また、光源ユニット８１は、ＬＤと蛍光体ホイールとを含むように構成されていてもよい。
【０１１４】
以上のような構成を有することにより、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｄおよび画像投射装置２００Ｄにあっても、保持部材が全反射プリズム４０Ｒ，４０ＧＢに負荷が掛からないようにデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０ＧＢを保持するため、レジストレーションずれが起こりにくくなる。
【０１１５】
上述した実施の形態１から５にあっては、画像投影ユニットが、色合成プリズムと、複数の全反射プリズムと、複数のデジタルミラーデバイスを備える場合を例示して説明したが、これに限定されず、色合成プリズムに代わる反射プリズムと、単数の全反射プリズムと、単数のデジタルミラーデバイスとを備えていてもよい。
【０１１６】
この場合には、全反射プリズムは、光源からの光をデジタルミラーデバイスに案内し、かつ反射型映像表示素子で反射された光を反射プリズムに向けて射出する。反射プリズムは、入射された光を投影レンズに向けて射出する。これにより、投影レンズを介してスクリーンに画像が投影される。反射型映像表示素子は、反射プリズムに固定された保持部材によって保持され、反射プリズムおよび全反射プリズムはベース部材によって支持される。
【０１１７】
なお、反射プリズム、単数の全反射プリズム、単数のデジタルミラーデバイス、保持部材、およびベース部材を備える画像投影ユニットおよびこれを備える画像投射装置は、実施の形態１から５に係る画像投影ユニットおよびこれを備える画像投射装置に基本的に準じた構成を有するため、その詳細な説明については省略する。
【０１１８】
このような画像投影ユニットおよびこれを備えた画像投射装置にあっては、保持部材が、全反射プリズムに負荷が掛からないようにデジタルミラーデバイスを保持するため、レジストレーションずれが起こりにくくなる。
【０１１９】
なお、上述した本実施の形態１から５においては、色合成プリズムがベース部材に直接接着固定され、複数の全反射プリズムが、ベース部材に接着材または締結部材によって固定されたプリズム保持部材を介してベース部材に支持される場合を例示して説明したが、これに限定されず、色合成プリズムおよび複数の全反射プリズムは、異なる位置でベース部材に直接接着固定されてもよい。
【０１２０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１２１】
２Ｂ，２Ｇ，２Ｒ  保持体、１０Ｂ，１０Ｇ，１０Ｒ  デジタルミラーデバイス、１５Ｂ，１５Ｇ，１５Ｒ  反射型映像表示素子保持板、１６Ｂ，１６Ｇ，１６Ｒ  穴部、１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒ  窓部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  保持部材、２１，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒ  天板部、２１ａ  板状部、２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ  角部、２１ａ０，２１ａ１，２１ｂ０，２１ｂ１，２１ｂ２，２１ｂ３，２１ｂ４，２１ｂ５  辺部、２２Ｂ，２２Ｇ，２２Ｒ，２７Ｂ，２７Ｂ１，２７Ｂ２，２７Ｇ，２７Ｇ１，２７Ｇ２，２７Ｒ，２７Ｒ１，２７Ｒ２  側板部、２７Ｒ２Ａ，３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ  突出部、２８Ｂ，２８Ｇ，２８Ｒ  反射型映像表示素子保持部、２９，２９Ｂ，２９Ｇ，２９Ｒ  接続部、３０Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒ  取り付け部、４０Ｂ，４０Ｇ，４０Ｒ  全反射プリズム、４１Ｇ  第１プリズム、４２Ｇ  第２プリズム、４３  全反射面、４３Ｇ  エアギャップ層、４４  反射面、４５  光入射面、４６  光射出面、４８Ｇ  非到達領域、５０  ベース部材、５１  土台部、５２  支持台部、６０，６０Ｄ  色合成プリズム、６０ａ  射出面、６１，６１Ｄ  赤色光反射面、６２  青色光反射面、７０  プリズム保持部材、８１，８９  光源ユニット、８１Ｂ  青色光源、８１Ｇ  緑色光源、８１Ｒ  赤色光源、８２Ｂ  青色光反射ダイクロイックミラー、８２Ｒ  赤色光反射ダイクロイックミラー、８３Ａ，８３Ｂ  コリメータレンズ、８９ａ  光源、８９ｂ  反射鏡、９０  ロッドインテグレータ、９１，９２  リレーレンズ、９３Ｂ  青色用反射ミラー、９３Ｇ  緑色用反射ミラー、９３Ｒ  赤色用反射ミラー、９４  クロスダイクロイックミラー、９４Ｂ  青色光反射ダイクロイックミラー、９４Ｒ  赤色光反射ダイクロイックミラー、９５  リレーミラー、９９  投影レンズ、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  画像投影ユニット、２００，２００Ｄ  画像投射装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月4日(2016.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
ここで、デジタルミラーデバイス１０Ｒから反射されたオフ光は、第１プリズム４１Ｇ内に入射する。第１プリズム４１Ｇ内に入射したオフ光の一部は、反射面４４ａによって反射され、光射出面４６から色合成プリズム６０に向けて射出される。一方、第１プリズム４１Ｇ内に入射したオフ光の残りは、第２プリズム４２Ｇ内に入射する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
第２プリズム４２内に入射したオフ光の一部は、反射面４４ｂによって反射され、光射出面４６から色合成プリズム６０に向けて出射される。第２プリズム４２Ｇ内に入射したオフ光の残部は、光射出面４６から色合成プリズム６０に向けて射出される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
天板部２１Ｒは、色合成プリズム６０の中心Ｐ側に位置する先端部を有する。先端部は、中心Ｐに向かうにつれてその幅ＷＲが狭くなる形状を有する。具体的には、先端部は、辺部２１ａ０、辺部２１ｂ０とを含む。辺部２１ａ０は、全反射プリズム４０Ｒに向かい合う三角プリズムの上面における底辺部に略平行に設けられる。当該低辺部は、色合成プリズム６０の中心Ｐに対向する辺である。辺部２１ｂ０は、辺部２１ａ０の両端側に位置し、全反射プリズム４０Ｒに向かい合う三角プリズムの上面の斜辺に略平行に設けられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
図１１に示すように、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｂは、実施の形態２に係る画像投影ユニット１００Ａと比較した場合に、保持部材２０Ｂの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
保持体２Ｂは、天板部２１Ｂ，側板部２７Ｂ１，２７Ｂ２、接続部２９Ｂおよび反射型映像表示素子保持部２８Ｂを含む。天板部２１Ｂは、色合成プリズム６０を構成する４つの三角プリズムのうち全反射プリズム４０Ｂに向かい合う三角プリズムの上面の一部を覆うように設けられている。また、天板部２１Ｂは、上面から見た場合に上記三角プリズムの頂点に対向する辺部からその頂点から離れる方向（Ｘ軸負方向）に突出するように設けられている。天板部２１Ｂは、実施の形態２に係る天板部と同様に辺部２１ａ０，辺部２１ｂ０を有し、先端部が色合成プリズム６０の中心Ｐに向かうにつれてその幅ＷＲが狭くなる形状を有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
保持体２Ｇは、実施の形態３に係る保持体２Ｇと比較した場合に、天板部２１Ｇの形状が若干相違する。具体的には、本実施の形態に係る天板部２１Ｇの辺部２１ａ１は、実施の形態３に係る天板部２１Ｇの辺部２１ａ０よりも色合成プリズム６０の中心Ｐに近づくように配置されている。このため、天板部２１Ｇの辺部２１ａ１は、実施の形態３に係る天板部２１Ｇの辺部２１ａ０よりも短く、天板部２１Ｇの辺部２１ｂ１は、実施の形態３に係る天板部２１Ｇの辺部２１ｂ０よりも長くなっている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
より具体的には、天板部２１Ｒの辺部２１ｂ２は、全反射プリズム４０Ｒに対向する三角プリズムの上面における斜辺（赤色光反射面６１）に沿って、色合成プリズム６０の中心Ｐの近傍まで延在する。天板部２１Ｒの辺部２１ａ２は、上記中心Ｐ近傍に位置する辺部２１ｂ２の端部から射出面６０ａ側に向けて延在する。辺部２１ｂ３は、辺部２１ｂ２よりも短くなるように設けられている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
保持体２Ｂは、実施の形態３に係る保持体２Ｂと比較した場合に、天板部２１Ｂの形状が相違する。具体的には、本実施の形態に係る天板部２１Ｂは、全反射プリズム４０Ｂに対向する三角プリズムの上面および射出面６０ａを有する三角プリズムの上面の一部を覆うように設けられている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
より具体的には、天板部２１Ｂの辺部２１ｂ５は、全反射プリズム４０Ｂに対向する三角プリズムの上面における斜辺（青色光反射面６２）に沿って、色合成プリズム６０の中心Ｐの近傍まで延在する。天板部２１Ｂの辺部２１ａ３は、上記中心Ｐ近傍に位置する辺部２１ｂ５の端部から射出面６０ａ側に向けて延在する。辺部２１ｂ４は、辺部２１ｂ５よりも短くなるように設けられている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
このように保持部材２０Ｃが構成される場合であっても、本実施の形態に係る画像投影ユニット１００Ｃにあっては、各保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、全反射プリズム４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに負荷が掛からないようにデジタルミラーデバイス１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保持するため、レジストレーションずれが起こりにくくなる。また、保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの形状がすべて異なることにより、組み付け時における部材の配置ミスを防止することができる。さらに、保持体２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの形状がすべて異なることにより、色ごとに色合成プリズム６０との接着領域を最適化することができる。この場合においては、各保持体は、オン光およびオフ光の進行を妨げないように設けられる。
【国際調査報告】
2015190254.tif 000031
2015190254.tif 000032
2015190254.tif 000033
2015190254.tif 000034