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JPH0818990A - カラー画像投影装置 - Google Patents

カラー画像投影装置

Info

Publication number
JPH0818990A
JPH0818990A JP6148878A JP14887894A JPH0818990A JP H0818990 A JPH0818990 A JP H0818990A JP 6148878 A JP6148878 A JP 6148878A JP 14887894 A JP14887894 A JP 14887894A JP H0818990 A JPH0818990 A JP H0818990A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spatial light
color image
light modulator
filter
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6148878A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Araki
敬介 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP6148878A priority Critical patent/JPH0818990A/ja
Publication of JPH0818990A publication Critical patent/JPH0818990A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画素毎の駆動に同期させたフィルター交換や
フィルターと画素の位置合わせが必要なく、また、クロ
ストーク光も除去できるカラー画像投影装置を提供す
る。 【構成】 白色の点光源である投影用光源21と、投影
用光源21からの光が通過されるコンデンサーレンズ2
2と、コンデンサーレンズ22による平行光が照射され
る素子面23を有する空間光変調素子と、空間光変調素
子の画素毎からのON/OFF情報としての反射光をス
クリーン面25へ投影する投影レンズ24とを備えたカ
ラー画像投影装置であり、空間光変調素子の画素毎の反
射面には、R,G,Bの反射分光特性を持つフィルター
が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光源と、画素毎に反射
光の向きを切り換える空間光変調素子を用いて画像情報
をスクリーンに投影する画像投影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画素毎に反射光の向きを切り換え
る空間光変調素子としては、「光学」[日本光学会発
行:Vol.20(1991)653]、特開昭61−116324号
公報、特開昭61−129627号公報、特公平3−7
8622号公報、特開昭58−10714号公報などに
開示されているタイプのものが知られている。
【0003】この空間光変調素子は概ね、図6および図
7に示すような構成からなる一画素分が、一次元または
二次元に配列されたものである。
【0004】図6は、従来の、カンチレバータイプの空
間光変調素子の一画素分を示し、(a)はその縦断面
図、(b)はその平面図である。図7は、従来の、ねじ
れタイプの空間光変調素子の一画素分を示し、(a)は
その縦断面図、(b)はその平面図である。これらの図
において、同一の構成要素には同一の符号を付してあ
る。
【0005】図6および図7に示される空間光変調素子
は、Si基板101上に、絶縁層102、アドレス電極
103、スペーサー104、画素に相当するフラップ1
06を有する反射膜105をこの順に形成することによ
り構成されている。図6に示すカンチレバータイプのも
のは、一つの支持部107でフラップ106を支持した
ものであり、図7に示すねじれタイプのものは、対称な
一対の支持部108a,108bでフラップ106を支
持したものである。
【0006】Si基板101内にはMOSトランジスタ
(不図示)が形成されており、このMOSトランジスタ
を用いてアドレス電極103に電荷をアドレスすると、
フラップ106は、アドレス電極103に電荷があるか
否かで面が傾いたり元に戻ったりする。
【0007】このため空間光変調素子は、フラップ10
6の面の傾き具合によって入射光に対する反射光の方向
を切り換えてON/OFF情報とすることができる。
【0008】上記のような空間光変調素子を使った応用
例としては、空間光変調素子を光源によって照明し、空
間光変調素子からのON/OFF情報としての反射光
を、投影レンズによってスクリーン面へ投影する投影装
置が知られている。
【0009】この投影装置をカラー対応とする場合に
は、図8、図9に示されるような二つの方法がある。
【0010】図8は、図6または図7に示した空間光変
調素子を用いたカラー画像投影装置の一例であり、R,
G,Bの3種類のカラーフィルターを備えたカラー画像
投影装置を示す概略構成図である。
【0011】図8に示されるカラー画像投影装置は、点
光源の撮影用光源121から凸レンズであるコンデンサ
ーレンズ122を通して空間光変調素子の素子面123
が照明される平行光路中に、フィルター(R)126
a、フィルター(G)126b、フィルター(B)12
6cを交換可能に配置し、フィルター126a〜126
cを高速度で順次交換すると共に、フィルター交換に同
期させた時分割の信号で空間光変調器の素子(フラッ
プ)を駆動することにより、空間光変調素子の素子面1
23によるカラー画像情報を投影レンズ124を通して
スクリーン面125に投影している。
【0012】図9は、図6または図7に示した空間光変
調素子を用いたカラー画像投影装置の他の例であり、
(a)は空間光変調素子の前にフィルターを備えたカラ
ー画像投影装置を示す概略構成図、(b)は(a)に示
すフィルターの構成図である。この図において、図8に
示したものと同一の構成要素には同一の符号を付してあ
る。
【0013】図9に示されるカラー画像投影装置は、空
間光変調素子の素子面123の前に、各画素毎にR,
G,Bが配列されたフィルター127を配置することに
より、R,G,Bのカラー画像情報を空間分割の信号と
して取り出している。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8に
示したカラー画像投影装置では、3種類のフィルター
(R、G、B)の交換タイミングと、空間光変調素子の
各画素のON/OFFタイミングとの同期が、空間光変
調素子の応答性との絡みで繁雑であると共に、RGBの
信号の組を取り出すのに図9に示したカラー画像投影装
置の3倍の時間がかかるという問題点がある。
【0015】一方、図9に示したカラー画像投影装置で
は、空間光変調素子の画素毎にフィルターのRGBを位
置合わせすることが大変であるという問題点がある。ま
た、空間光変調素子の素子面に対して斜め上方からの入
射光を使う場合、素子面とフィルターが完全密着してい
ない為に、隣りのフィルターを通過したクロストーク光
が飛び込んでノイズを生じさせるので、投影されたカラ
ー画像の解像力が低下するという問題点が生じる。
【0016】そこで本発明は、各画素に相当するフラッ
プ(反射板)をクーロン力で傾かせることより反射光の
方向を切り換えてON/OFF情報とする前述の空間光
変調素子において、画素毎のフラップの反射面を着色し
て、素子面上にR,G,Bなどの反射分光特性を持つフ
ィルターをモノリシックに持たせたことにより、画素毎
の駆動に同期させたフィルター交換やフィルターと画素
の位置合わせが必要なく、また、クロストーク光も除去
できるカラー画像投影装置を提供することを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、白色光源と、画素毎の反射面を個別にクー
ロン力で傾かせることによって該光源からの光の反射光
の方向を切り換えてON/OFF情報とする空間光変調
素子と、該空間光変調素子による画素毎のON/OFF
情報をスクリーンに投影する投影レンズを含むカラー画
像投影装置において、前記空間光変調素子の画素毎の反
射面に、R、G、Bの反射分光特性を持つフィルターが
一体的に設けられたことを特徴とする。
【0018】そして、前記空間光変調素子は、カンチレ
バータイプやねじれタイプであることを特徴とする。
【0019】
【作用】上記のとおりに構成された本発明では、白色光
源からの光を空間光変調素子の素子面に照射し、空間光
変調素子の画素毎の、R,G,Bの反射分光特性を持つ
フィルターが一体的に設けられた反射面を個別にクーロ
ン力で傾け、反射面による反射光の方向を切り換えるこ
とにより、カラー画像を形成するためのON/OFF情
報が得られる。そして、空間光変調素子によるON/O
FF情報で形成されるカラー画像は、投影レンズを通し
てスクリーンに投影される。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0021】図1は、本発明のカラー画像投影装置の一
実施例を示す構成図である。
【0022】本実施例のカラー画像投影装置は、図1に
示すように、白色の点光源である投影用光源21と、投
影用光源21からの光が通過されるコンデンサーレンズ
22と、コンデンサーレンズ22による平行光が照射さ
れる素子面23を有する空間光変調素子と、空間光変調
素子の画素毎のON/OFF情報としての反射光をスク
リーン面25へ投影する投影レンズ24とを備えてい
る。
【0023】空間光変調素子は、クーロン力によって可
動する反射面であるフラップが多数配列されたものであ
り、各フラップが一画素分に相当している。そして、空
間光変調素子の画素毎の反射面は、蒸着、CVDなどの
手段で着色されて、フィルターの役割をも兼ねる。
【0024】ここで、本実施例に備わる空間光変調素子
の一画素分の構成を説明する。
【0025】図2は、図1に示したカラー画像投影装置
に適用可能なカンチレバータイプの空間光変調素子の一
画素分を示し、(a)はその縦断面図、(b)はその平
面図である。
【0026】図2に示される空間光変調素子は、Si基
板1上に、絶縁層2、アドレス電極3、スペーサー4、
および一つの支持部7で支持されたフラップ6を有する
反射膜5をこの順で形成し、さらに、フラップ6上に
R,G,Bなどの反射分光特性を持つフィルター膜11
を形成することにより構成されている。
【0027】このようなカンチレバータイプのもので
は、アドレス電極3に電荷をアドレスすると、片持ち支
持のフラップ6は、アドレス電極3に電荷があるか否か
で支持部7より撓み、面が傾いたり元に戻ったりする。
このため、フラップ6の面の傾き具合によって入射光に
対する反射光の方向を切り換えてON/OFF情報とす
ることができる。そして、フラップ6からの反射光は、
そのフラップ6のフィルター膜11の色となる。
【0028】図3は、図1に示したカラー画像投影装置
に適用可能なねじれタイプの空間光変調素子を示し、
(a)はその縦断面図、(b)はその平面図である。こ
の図において、図2に示したものと同一の構成要素につ
いては同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0029】図3に示される空間光変調素子では、反射
膜5にてフラップ6が対称な二つの支持部8a,8bで
支持されており、フラップ6上には、R,G,Bなどの
反射分光特性を持つフィルター膜11が形成されてい
る。
【0030】このようなねじれタイプのものでは、アド
レス電極3に電荷をアドレスすると、両持ち支持のフラ
ップ6は、アドレス電極103に電荷があるか否かで支
持部8a,8bよりねじれて、面が傾いたり元に戻った
りする。このため、フラップ6の面の傾き具合によって
入射光に対する反射光の方向を切り換えてON/OFF
情報とすることができる。そして、フラップ6からの反
射光は、そのフラップ6のフィルター膜11の色とな
る。
【0031】上記のように図2および図3に示した、
R,G,Bのフィルター膜を画素毎に備えたモノシリッ
クな空間光変調素子は、画素毎の反射面にフィルターが
密着しているので、画素毎にフィルターの位置合わせを
必要とせず、さらには、隣りのフィルターを通過したク
ロストーク光も除去できる。
【0032】図4は、上述した、R,G,Bのフィルタ
ー膜の配列の一例を示している。
【0033】上記のいずれのタイプにおいてもR,G,
Bの反射分光特性を持つフィルターの配列は、図4に示
すように、R,G,Bの3画素を使ってカラー情報を表
現できるようになっている。
【0034】図5は、上述した、R,G,Bのフィルタ
ーの配列の他の例を示している。
【0035】図5においては、上述した各タイプにおけ
る画素に相当するフラップの配列を一行おきに互いに半
画素分だけずらした、いわゆるデルタ配列を用いた。
【0036】このようにすることにより、図4に示した
正方配列と比べて、R,G,B等3種の分光反射率の分
布が斜め45°方向に同一のものが隣り合わないように
なるので、画像投影時に色モアレが目立ちにくいものと
なる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、白色光源
と、画素毎の反射面を個別にクーロン力で傾かせること
によって該光源からの光の反射光の方向を切り換えてO
N/OFF情報とする空間光変調素子と、該空間光変調
素子による画素毎のON/OFF情報をスクリーンに投
影する投影レンズを含むカラー画像投影装置において、
空間光変調素子の画素毎の反射面に、R、G、Bの反射
分光特性を持つフィルターを一体的に設けたことによ
り、画素毎の駆動に同期させたフィルター交換やフィル
ターと画素の位置合わせが必要ない。また、クロストー
ク光も除去できるので、カラー画像の解像力が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー画像投影装置の一実施例を示す
構成図である。
【図2】図1に示したカラー画像投影装置に適用可能な
カンチレバータイプの空間光変調素子を示し、(a)は
その縦断面図、(b)はその平面図である。
【図3】図1に示したカラー画像投影装置に適用可能な
ねじれタイプの空間光変調素子を示し、(a)はその縦
断面図、(b)はその平面図である。
【図4】本発明の一実施例に備わる空間光変調素子のR
GBフィルタ膜の配列の一例を示す図である。
【図5】本発明の一実施例に備わる空間光変調素子のR
GBフィルタ膜の配列の他の例を示す図である。
【図6】従来の、カンチレバータイプの空間光変調素子
の一画素分を示し、(a)はその縦断面図、(b)はそ
の平面図である。
【図7】従来の、ねじれタイプの空間光変調素子の一画
素分を示し、(a)はその縦断面図、(b)はその平面
図である。
【図8】図6または図7に示した空間光変調素子を用い
たカラー画像投影装置の一例であり、R,G,Bの3種
類のカラーフィルターを備えたカラー画像投影装置を示
す概略構成図である。
【図9】図6または図7に示した空間光変調素子を用い
たカラー画像投影装置の他の例であり、(a)は空間光
変調素子の前にフィルターを備えたカラー画像投影装置
を示す概略構成図、(b)は(a)に示すフィルターの
構成図である。
【符号の説明】
1 Si基板 2 絶縁層 3 アドレス電極 4 スペーサー 5 反射膜 6 フラップ 7,8a,8b 支持部 11 フィルター膜 21 投影用光源 22 コンデンサーレンズ 23 空間光変調素子の素子面 24 投影レンズ 25 スクリーン面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 白色光源と、画素毎の反射面を個別にク
    ーロン力で傾かせることによって該光源からの光の反射
    光の方向を切り換えてON/OFF情報とする空間光変
    調素子と、該空間光変調素子による画素毎のON/OF
    F情報をスクリーンに投影する投影レンズを含むカラー
    画像投影装置において、 前記空間光変調素子の画素毎の反射面に、R、G、Bの
    反射分光特性を持つフィルターが一体的に設けられたこ
    とを特徴とするカラー画像投影装置。
  2. 【請求項2】 前記空間光変調素子は、カンチレバータ
    イプであることを特徴とする、請求項1に記載のカラー
    画像投影装置。
  3. 【請求項3】 前記空間光変調素子は、ねじれタイプで
    あることを特徴とする、請求項1に記載のカラー画像投
    影装置。
JP6148878A 1994-06-30 1994-06-30 カラー画像投影装置 Pending JPH0818990A (ja)

Priority Applications (1)

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JP6148878A JPH0818990A (ja) 1994-06-30 1994-06-30 カラー画像投影装置

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JP6148878A JPH0818990A (ja) 1994-06-30 1994-06-30 カラー画像投影装置

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ID=15462746

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JP6148878A Pending JPH0818990A (ja) 1994-06-30 1994-06-30 カラー画像投影装置

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100832623B1 (ko) * 2006-03-30 2008-05-27 삼성전기주식회사 단판식 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 장치
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US7848001B2 (en) 1994-05-05 2010-12-07 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for interferometric modulation in projection or peripheral devices
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