本發(fā)明涉及圖像投影單元以及圖像投射裝置。

背景技術(shù)：

近年來，開發(fā)小型并且輕型的圖像投射裝置。例如如美國專利第7、144、116號(專利文獻(xiàn)1)所公開的那樣，這種圖像投射裝置是不具備重量較重的飛利浦棱鏡的構(gòu)成，具備全反射棱鏡、數(shù)字微鏡器件、顏色合成棱鏡等。被分割成多種顏色光的光被全反射棱鏡反射，射入至數(shù)字微鏡器件。通過數(shù)字微鏡器件朝向顏色合成棱鏡反射的光被該顏色合成棱鏡合成，從而形成圖像。

在圖像投射裝置中，要求高精度地投射圖像。作為公開了構(gòu)造與專利文獻(xiàn)1所公開的圖像投射裝置不同，但能夠防止配準(zhǔn)的偏移并得到良好的圖像的圖像投射裝置的文獻(xiàn)，例如列舉日本特開平10-319524號公報(專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)2所公開的圖像投射裝置具備偏振光束分離器、光閥以及顏色合成棱鏡。射入至偏振光束分離器的射入光被實施偏振光分離，僅被實施偏振光分離后的光中的S偏振光射入至光閥。被光閥反射的光通過偏振光束分離器射入至顏色合成棱鏡，被顏色合成棱鏡合成。

在此，光閥以其荷重負(fù)荷于偏振光束分離器的方式固定設(shè)置于偏振光束分離器。通過在調(diào)整配準(zhǔn)后使光閥和偏振光束分離器一體化，能夠防止配準(zhǔn)的偏移。

專利文獻(xiàn)1：美國專利第7、144、116號說明書

專利文獻(xiàn)2：日本特開平10-319524號公報

為了抑制配準(zhǔn)，在將專利文獻(xiàn)2所公開的構(gòu)成應(yīng)用于專利文獻(xiàn)1所公開的圖像投射裝置的情況下，考慮將數(shù)字微鏡器件與全反射棱鏡粘合固定，并將顏色合成棱鏡與全反射棱鏡粘合固定的構(gòu)成。然而，全反射棱鏡的構(gòu)成與將反射面彼此接合而構(gòu)成的偏振光束分離器不同，是為了形成全反射面而在2個光學(xué)元件間具有空氣間隙層的構(gòu)成。因此，作為棱鏡鎖定的結(jié)合強(qiáng)度，比偏振光束分離器弱。

因此，若在專利文獻(xiàn)1所公開的圖像投射裝置中，采用將顏色合成棱鏡和全反射棱鏡、全反射棱鏡和數(shù)字微鏡分別進(jìn)行粘合固定這樣的構(gòu)成，則擔(dān)心因由裝置的落下引起的沖擊、熱膨脹以及數(shù)字微鏡器件及安裝于其周邊的組裝部件等的重量，導(dǎo)致全反射棱鏡從空氣間隙面分解。

另外，即使在全反射棱鏡不分解的情況下，也擔(dān)心因空氣間隙層擴(kuò)大而導(dǎo)致數(shù)字微鏡器件與顏色合成棱鏡的位置關(guān)系偏移。在該情況下，產(chǎn)生配準(zhǔn)偏移，不能夠得到良好的圖像。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種具備顏色合成棱鏡、具有空氣間隙的全反射棱鏡以及數(shù)字微鏡器件，并且不易產(chǎn)生配準(zhǔn)偏移的圖像投影單元以及圖像投射裝置。

為了實現(xiàn)上述目的中的至少一個，反映了本發(fā)明的一側(cè)面的圖像投影單元具備：光源單元；多個反射型映像顯示元件，通過在矩陣上配置多個極小的鏡而形成；多個全反射棱鏡，與多個上述反射型映像顯示元件的各個對應(yīng)設(shè)置，將從上述光源單元發(fā)出的光引導(dǎo)至上述反射型映像顯示元件，并且將被上述反射型映像顯示元件反射的光射出；顏色合成棱鏡，被射入從多個上述全反射棱鏡射出的各光，并且對所射入的各光進(jìn)行合成并射出；保持部件，其被固定于上述顏色合成棱鏡，并且對多個上述反射型映像顯示元件進(jìn)行保持；以及基座部件，其支承上述顏色合成棱鏡以及多個上述全反射棱鏡。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具備顏色合成棱鏡、具有空氣間隙的全反射棱鏡以及數(shù)字微鏡器件，并且不易產(chǎn)生配準(zhǔn)偏移的圖像投影單元以及圖像投射裝置。

附圖說明

圖1是實施方式一所涉及的圖像投影單元的分解圖。

圖2是表示圖1所涉及的圖像投影單元的構(gòu)成以及從該圖像投影單元射出的關(guān)閉光的圖。

圖3是表示實施方式一所涉及的圖像投射裝置的概要圖。

圖4是圖1所示的圖像投影單元的主要部分的俯視圖，是表示從數(shù)字微鏡器件反射的關(guān)閉光的行進(jìn)路徑的圖。

圖5是圖1所示的圖像投影單元的主要部分的側(cè)視圖，是表示從數(shù)字微鏡器件反射的關(guān)閉光的行進(jìn)路徑的圖。

圖6是圖1所示的圖像投影單元的主要部分的立體圖，是表示從數(shù)字微鏡器件反射的關(guān)閉光的行進(jìn)路徑的圖。

圖7是實施方式二所涉及的圖像投影單元的概要圖。

圖8是圖7所示的保持部件的俯視圖。

圖9是圖7所示的保持部件的主視圖。

圖10是圖7所示的保持部件的側(cè)視圖。

圖11是實施方式三所涉及的圖像投影單元的概要圖。

圖12是表示圖11所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖的一個例子的圖。

圖13是表示圖11所示的保持部件所包括的保持體的主視圖的一個例子的圖。

圖14是表示圖11所示的保持部件所包括的保持體的側(cè)視圖的一個例子的圖。

圖15是表示圖11所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖的其它例子的圖。

圖16是表示圖11所示的保持部件所包括的保持體的主視圖的其它例子的圖。

圖17是表示圖11所示的保持部件所包括的保持體的側(cè)視圖的其它例子的圖。

圖18是實施方式四所涉及的圖像投影單元的概要圖。

圖19是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖的第一例的圖。

圖20是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的主視圖的第一例的圖。

圖21是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的側(cè)視圖的第一例的圖。

圖22是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖的第二例的圖。

圖23是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的主視圖的第二例的圖。

圖24是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的側(cè)視圖的第二例的圖。

圖25是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖的第三例的圖。

圖26是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的主視圖的第三例的圖。

圖27是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的側(cè)視圖的第三例的圖。

圖28是表示實施方式五所涉及的圖像投射裝置的概要圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。應(yīng)予說明，在以下所示的實施方式中，對相同或者共用的部分，在圖中標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并不反復(fù)進(jìn)行說明。另外，以下在存在多個實施方式的情況下，除有特別記載的情況外，從最初可以預(yù)定適當(dāng)?shù)亟M合各實施方式的特征部分。

(實施方式一)

圖1是本實施方式所涉及的圖像投影單元的分解圖。圖2是表示圖1所涉及的圖像投影單元的構(gòu)成以及從該圖像投影單元射出的關(guān)閉光的圖。參照圖1以及圖2，對本實施方式所涉及的圖像投影單元100進(jìn)行說明。

如圖1以及圖2所示那樣，本實施方式所涉及的圖像投影單元100主要具備：作為反射型映像顯示元件的數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B、保持部件20、全反射棱鏡40R、40G、40B、基座部件50以及顏色合成棱鏡60。

圖像投影單元100包括3個數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B，并且包括3個全反射棱鏡40R、40G、40B，并通過顏色合成棱鏡60對從下述的光源單元89(參照圖3)發(fā)出并被分光成3種顏色的光進(jìn)行合成。

顏色合成棱鏡60例如由將4個三角棱鏡組合而成的交叉分色棱鏡構(gòu)成。以包圍顏色合成棱鏡60的三個方向的方式配置全反射棱鏡40R、40G、40B。顏色合成棱鏡60在未被全反射棱鏡40R、40G、40B圍起的方向，具有射出光的射出面60a。射出面60a包括射出下述的關(guān)閉光的關(guān)閉光射出區(qū)域A以及射出下述的開啟光的開啟光射出區(qū)域B。

基座部件50位于圖中下方，是用于支承顏色合成棱鏡60以及全反射棱鏡40R、40G、40B的部件?；考?0包括基部51和支承基部52。在基部51的大致中央設(shè)置有支承顏色合成棱鏡60的支承基部52。顏色合成棱鏡60被粘合固定于支承基部52?；考?0例如能夠采用線膨脹系數(shù)與顏色合成棱鏡60以及全反射棱鏡40R、40G、40B接近的SUS材料等。優(yōu)選基部51和支承基部52一體構(gòu)成。

保持部件20以數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B的荷重不負(fù)荷于全反射棱鏡40R、40G、40B的方式保持?jǐn)?shù)字微鏡器件10R、10G、10B。保持部件20例如能夠采用線膨脹系數(shù)與顏色合成棱鏡60以及全反射棱鏡40R、40G、40B接近的SUS材料等。

保持部件20包括頂板部21、側(cè)板部22R、22G、22B以及反射型映像顯示元件保持板15R、15G、15B。保持部件20的頂板部21使用粘合劑直接固定于顏色合成棱鏡60。

頂板部21以與基座部件50之間夾入顏色合成棱鏡60的方式設(shè)置。頂板部21具有位于中央的具有大致正方形形狀的板狀部21a以及設(shè)置于板狀部的四角的大致矩形形狀的角部21b～21e。

側(cè)板部22R、22G、22B從頂板部21朝向基座部件50延伸。側(cè)板部22R、22G、22B通過超級X白(Super X White)等彈性粘合劑固定于基座部件50。由此，能夠在施加了熱沖擊、振動等外力時，防止基座部件50與保持部件20的碰撞。另外，與將基座部件50和保持部件20穩(wěn)固地固定的情況相比，能夠通過彈性變形吸收在沖擊、溫度變化時產(chǎn)生的應(yīng)力，因此，能夠防止其他的粘合固定部的剝離。

側(cè)板部22R以從角部21b以及角部21c朝向圖中下方(Z軸負(fù)方向)延伸的方式設(shè)置。側(cè)板部22R以在從圖中右方向(X軸負(fù)方向)觀察的情況下，位于Y軸方向上的全反射棱鏡40R的兩端外側(cè)的方式設(shè)置。

側(cè)板部22G以從角部21b以及角部21e朝向圖中下方(Z軸負(fù)方向)延伸的方式設(shè)置。側(cè)板部22G以在從圖中后方(Y軸負(fù)方向)觀察的情況下，位于X軸方向上的全反射棱鏡40G的兩端外側(cè)的方式設(shè)置。

側(cè)板部22B以從角部21e以及角部21d朝向圖中下方(Z軸負(fù)方向)延伸的方式設(shè)置。側(cè)板部22B以在從圖中左方向(X軸方向)觀察的情況下，位于Y軸方向上的全反射棱鏡40B的兩端外側(cè)的方式設(shè)置。

另外，保持部件20具有切口部26、27，該切口部26、27不與從數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B反射的開啟光以及關(guān)閉光經(jīng)由全反射棱鏡40R、40G、40B射入至顏色合成棱鏡60并從該顏色合成棱鏡60射出的開啟光以及關(guān)閉光干擾。

切口部26設(shè)置于頂板部21，以隨著朝向射出面60a的法線方向(Y軸負(fù)方向)，向兩端側(cè)(X軸方向)擴(kuò)展的方式設(shè)置。切口部27(開口部)與切口部26連通，以在從射出面60a的法線方向觀察的情況下，不與射出面60a重合的方式設(shè)置。切口部27由位于與數(shù)字微鏡器件10G相反側(cè)的側(cè)板部22R的端部以及側(cè)板部22B的端部規(guī)定。另外，側(cè)板部22R的端部與側(cè)板部22B的端部之間的距離W1比顏色合成棱鏡60的寬度W2大。

另外，保持部件20還包括從頂板部21至側(cè)板部22R、22G、22B而設(shè)置的大致L字形狀的切口23R、23G、23B。根據(jù)下述的顏色合成棱鏡60的紅色光反射面61以及藍(lán)色光反射面62的反射特性，如圖2所示那樣，存在從射出面60a以外射出關(guān)閉光的情況。在這樣的情況下，能夠使關(guān)閉光從切口23R、23G、23B逃出，能夠防止開啟光和關(guān)閉光混合。

在上述的側(cè)板部22R、22G、22B的各側(cè)板部安裝有用于保持反射型映像顯示元件保持板15R、15G、15B的安裝部30R、30G、30B。安裝部30R、30G、30B具有朝向外側(cè)突出的突出部31R、31G、31B。突出部31R、31G、31B嵌入至下述的設(shè)置于反射型映像顯示元件保持板15R、15G、15B的孔部16R、16G、16B。由此，反射型映像顯示元件保持板15R、15G、15B被保持。

反射型映像顯示元件保持板15R、15G、15B保持?jǐn)?shù)字微鏡器件10R、10G、10B。反射型映像顯示元件保持板15R、15G、15B具有窗部17R、17G、17B，以不對在數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B與全反射棱鏡40R、40G、40B之間形成的光學(xué)路徑產(chǎn)生干擾的方式設(shè)置。

數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B是根據(jù)反射的方向?qū)ι淙氲墓膺M(jìn)行空間調(diào)制的圖像形成元件。數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B通過在矩陣上配置多個微小的微鏡來構(gòu)成。各微鏡能夠相互獨立地在2個方向切換反射角度。

各微鏡與投射于屏幕上的圖像的像素對應(yīng)。反射角度被設(shè)定為2個方向中的一方的微鏡處于“開啟(ON)”的狀態(tài)。被該開啟狀態(tài)的微鏡反射的光(開啟光)透過全反射棱鏡，射入至顏色合成棱鏡60。射入至顏色合成棱鏡60的開啟光被該顏色合成棱鏡60合成，并從射出面60a朝向下述的投影透鏡99(參照圖3)射出。

另一方面，反射角度被設(shè)定為2個方向中的另一方的微鏡處于“關(guān)閉(OFF)”的狀態(tài)。被該關(guān)閉狀態(tài)的微鏡反射的光(關(guān)閉光)經(jīng)由全反射棱鏡射入至顏色合成棱鏡60。射入至顏色合成棱鏡60的關(guān)閉光以不射入至投影透鏡99的方式從顏色合成棱鏡60的射出面60a射出。應(yīng)予說明，關(guān)于關(guān)閉光的行進(jìn)路徑，使用圖4至圖6之后敘述。

全反射棱鏡40R、40G、40B分別由大致三棱柱狀的第一棱鏡和第二棱鏡構(gòu)成，在各棱鏡斜面間設(shè)置有空氣間隙層(參照圖5中的43G)。全反射棱鏡40R、40G、40B被配置在顏色合成棱鏡60的周圍。

優(yōu)選在全反射棱鏡40R、40G、40B與顏色合成棱鏡60之間設(shè)置例如由框狀的樹脂部件等構(gòu)成的隔離件，以便在施加了外力、熱沖擊時全反射棱鏡40R、40G、40B和顏色合成棱鏡60不發(fā)生碰撞。應(yīng)予說明，樹脂部件的形狀不限于框狀，能夠適當(dāng)?shù)剡x擇。即，在顏色合成棱鏡60與多個全反射棱鏡40R、40G、40B之間分別至少一部分填充有樹脂部件即可。另外，除了隔離件之外，也可以在全反射棱鏡40R、40G、40B與顏色合成棱鏡60之間使用透明樹脂部件來防塵。

全反射棱鏡40R、40G、40B分別經(jīng)由棱鏡保持部件70支承于基座部件50。應(yīng)予說明，關(guān)于全反射棱鏡的詳細(xì)內(nèi)容，著眼于全反射棱鏡40G，使用圖4至圖6進(jìn)行說明。

棱鏡保持部件70例如具有大致L字形的形狀。棱鏡保持部件70通過粘合劑以及緊固部件直接固定于基座部件50。應(yīng)予說明，在圖1中，僅圖示保持全反射棱鏡40R的棱鏡保持部件70，但也通過具有相同的構(gòu)成的棱鏡保持部件(未圖示)來保持全反射棱鏡40G、40B。例如，在通過棱鏡保持部件(未圖示)保持全反射棱鏡40G的情況下，棱鏡保持部件通過粘合等固定于下述的全反射棱鏡的光不到達(dá)區(qū)域48G(圖6)。

圖3是表示本實施方式所涉及的圖像投射裝置的概要圖。在圖3中，為了方便，省略保持部件20、反射型映像顯示元件保持板15R、15G、15B、基座部件50等。參照圖3對本實施方式所涉及的圖像投射裝置200進(jìn)行說明。

如圖3所示那樣，本實施方式所涉及的圖像投射裝置200包括：光源單元89、積分棒90、中繼透鏡91、92、中繼鏡95、交叉分色鏡94、紅色用反射鏡93R、綠色用反射鏡93G、藍(lán)色用反射鏡(未圖示)93B、圖像投影單元100以及投影透鏡99。

光源單元89例如是超高壓水銀燈(HID：High Intensity Dischargelamp：高強(qiáng)度放電燈)、白色LED(Light Emitting Diode：發(fā)光二極管)等高亮度的白色光源，朝向積分棒90放射白色光。

積分棒90通過使從射入部射入的光在內(nèi)部反射并使其從射出部射出，來將光的強(qiáng)度分布變換均勻。中繼光學(xué)系統(tǒng)是用于將來自積分棒90的射出部的光照射至數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B的透鏡以及鏡。

從積分棒90射出的光經(jīng)由中繼透鏡91、中繼鏡95、中繼透鏡92射入至交叉分色鏡94。交叉分色鏡94具有紅色光反射分色鏡94R以及藍(lán)色光反射分色鏡94B。

射入至交叉分色鏡94的白色光所包含的紅色光被紅色光反射分色鏡94R朝向紅色用反射鏡93R反射。射入至紅色用反射鏡93R的紅色光被紅色用反射鏡93R朝向全反射棱鏡40R反射。

射入至交叉分色鏡94的白色光所包含的藍(lán)色光被藍(lán)色光反射分色鏡94B朝向藍(lán)色用反射鏡(未圖示)反射。射入至藍(lán)色用反射鏡的藍(lán)色光被藍(lán)色用反射鏡朝向全反射棱鏡40B反射。

射入至交叉分色鏡94的白色光所包含的綠色光透過紅色光反射分色鏡94R以及藍(lán)色光反射分色鏡94B朝向綠色用反射鏡93G射入。然后，被綠色用反射鏡93G朝向全反射棱鏡40G反射。

全反射棱鏡40R、40B、40G將被紅色用反射鏡93R、藍(lán)色用反射鏡(未圖示)、綠色用反射鏡93G反射的紅色光、藍(lán)色光、綠色光引導(dǎo)至數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B。

被引導(dǎo)至數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B的各色的光被數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B與所希望的圖像相應(yīng)地作為開啟光以及關(guān)閉光朝向全反射棱鏡40R、40B、40G反射。全反射棱鏡40R、40B、40G將從數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B反射的各色的關(guān)閉光以及開啟光朝向顏色合成棱鏡60射出。

顏色合成棱鏡60具有紅色光反射面61以及藍(lán)色光反射面62。射入至顏色合成棱鏡60的紅色的開啟光被紅色光反射面61反射并從射出面60a射出。射入至顏色合成棱鏡60的藍(lán)色的開啟光被藍(lán)色光反射面62反射并從射出面60a射出。射入至顏色合成棱鏡60的綠色的開啟光透過紅色光反射面61以及藍(lán)色光反射面62并從射出面60a射出。由此，紅色的開啟光、藍(lán)色的開啟光、綠色的開啟光被合成，作為圖像從射出面60a射出，并經(jīng)由投影透鏡99投影至屏幕。

圖4至圖6分別是圖1所示的圖像投影單元的主要部分的俯視圖、側(cè)視圖以及立體圖，是表示從數(shù)字微鏡器件反射的關(guān)閉光的行進(jìn)路徑的圖。參照圖4至圖6，著眼于全反射棱鏡40G以及顏色合成棱鏡60，對從數(shù)字微鏡器件10G反射的綠色的關(guān)閉光的行進(jìn)路徑以及全反射棱鏡40G的詳細(xì)構(gòu)成進(jìn)行說明。

如圖4至圖6所示那樣，全反射棱鏡40G包括大致三棱柱狀的第一棱鏡41G、第二棱鏡42G、設(shè)置在該第一棱鏡41G以及第二棱鏡42G的斜面間的空氣間隙層43G。全反射棱鏡40G包含光射入面45、全反射面43、反射面44a、44b以及光射出面46。

光射入面45位于第一棱鏡41G的底面，被射入來自光源89a的光。全反射面43位于第一棱鏡41G的斜面，將射入至光射入面45的光朝向數(shù)字微鏡器件10G反射。

反射面44a、44b位于在與數(shù)字微鏡器件10G和顏色合成棱鏡60排列的方向交叉的方向排列的第一棱鏡41G以及第二棱鏡42G的側(cè)面的一側(cè)，將從數(shù)字微鏡器件10G反射的關(guān)閉光朝向顏色合成棱鏡60反射。反射面44a、44b可以由進(jìn)行了鏡面加工的研磨面構(gòu)成，也可以通過將由金屬部件等構(gòu)成的反射膜蒸鍍于第一棱鏡41G以及第二棱鏡42G的一側(cè)的側(cè)面來構(gòu)成。

另外，也可以代替反射面44a、44b，通過在第一棱鏡41G以及第二棱鏡42G的側(cè)面的一側(cè)設(shè)置光吸收部件來構(gòu)成光吸收面。作為光吸收部件，能夠采用涂膜涂黑劑形成的光吸收膜。光吸收膜例如通過將在丙烯樹脂微粒中添加黑色顏料并使其分散于水中而形成的涂黑劑涂覆于第一棱鏡41G以及第二棱鏡42G的側(cè)面的一側(cè)并使其干燥來形成。光吸收膜對射入至其的顏色光進(jìn)行吸收。應(yīng)予說明，在該第一棱鏡41G以及第二棱鏡42G的側(cè)面的另一側(cè)粘合上述的棱鏡保持部件70。

光射出面46在第二棱鏡42G中位于與顏色合成棱鏡對置的面，將從數(shù)字微鏡器件10G反射的關(guān)閉光以及開啟光朝向顏色合成棱鏡60射出。

這里，從數(shù)字微鏡器件10R反射的關(guān)閉光射入至第一棱鏡41G內(nèi)。射入至第一棱鏡41G內(nèi)的關(guān)閉光的一部分被反射面44a反射，并從光射出面46朝向顏色合成棱鏡60射出。另一方面，射入至第一棱鏡41G內(nèi)的關(guān)閉光的剩余部分射入至第二棱鏡42內(nèi)。

射入至第二棱鏡42內(nèi)的關(guān)閉光的一部分被反射面44b反射，并從光射出面46朝向顏色合成棱鏡60射出。射入至第二棱鏡42內(nèi)的關(guān)閉光的剩余部分從光射出面46朝向顏色合成棱鏡60射出。

這些朝向顏色合成棱鏡60射出的關(guān)閉光通過在顏色合成棱鏡60內(nèi)反射、透過而從射出面60a射出。此時，關(guān)閉光以不與開啟光混合存在的方式從射出面60a射出。

應(yīng)予說明，在形成了光吸收面的情況下，射入至第一棱鏡41G內(nèi)的關(guān)閉光的一部分被光吸收面吸收。另一方面，射入至第一棱鏡41G內(nèi)的關(guān)閉光的剩余部分中的一部分被第二棱鏡42G內(nèi)的光吸收面吸收。未被第一棱鏡41G的光吸收面以及第二棱鏡42G的光吸收面吸收的關(guān)閉光通過在顏色合成棱鏡60內(nèi)反射、透過而從射出面60a射出。

通過像這樣設(shè)置光反射面或者光吸收面，能夠防止關(guān)閉光透過全反射棱鏡40R、40G、40B而被其它的部件反射至不希望的方向。由此，能夠防止從射出面60a射出的開啟光和關(guān)閉光混合。其結(jié)果是，能夠減少作為降低投影品質(zhì)的重要因素之一的雜光，另外，能夠投影對比度較高的圖像。

如上所述，在本實施方式所涉及的圖像投影單元100以及圖像投射裝置200中，保持部件20以不對全反射棱鏡40R、40G、40B施加負(fù)荷的方式保持?jǐn)?shù)字微鏡器件10R、10G、10B，因此，不易發(fā)生配準(zhǔn)偏移。

(實施方式二)

圖7是本實施方式所涉及的圖像投影單元的概要圖。應(yīng)予說明，在圖7中，對于實施方式一所涉及的數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B，省略圖示。參照圖7對本實施方式所涉及的圖像投影單元100A進(jìn)行說明。

如圖7所示那樣，在本實施方式所涉及的圖像投影單元100A中，在與實施方式一所涉及的圖像投影單元100比較的情況下，保持部件20A的構(gòu)成不同。關(guān)于其它的構(gòu)成，幾乎相同。

保持部件20A包括與多個數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B的每一個對應(yīng)設(shè)置的多個保持體2R、2G、2B。多個保持體2R、2G、2B全部具有同一形狀。多個保持體2R、2G、2B分別被粘合固定于顏色合成棱鏡60。

圖8至圖10是圖7所示的保持部件的俯視圖、主視圖、側(cè)視圖。在圖8至圖10中，圖示保持部件20A所包括的多個保持體中的一個即保持體2R。參照圖7至圖10，著眼于保持體2R，對其形狀進(jìn)行說明。

如圖7至圖10所示那樣，保持體2R包括頂板部21R、側(cè)板部27R、連接部29R以及反射型映像顯示元件保持部28R。頂板部21R以僅覆蓋構(gòu)成顏色合成棱鏡60的4個三角棱鏡中的與全反射棱鏡40R相互對置的三角棱鏡的上表面的一部分的方式設(shè)置。另外，在從上表面觀察的情況下，頂板部21R從與顏色合成棱鏡60的中心P對置的邊部向遠(yuǎn)離該中心P的方向(X軸方向)突出。

頂板部21R具有位于全反射棱鏡40R的中心P側(cè)的前端部。前端部具有隨著朝向中心P其寬度WR變窄的形狀。具體地說，前端部包括邊部21a0、邊部21b0。邊部21a0與同全反射棱鏡40R相互對置的三角棱鏡的上表面中的底邊部大致平行地設(shè)置。該低邊部是與顏色合成棱鏡60的中心P對置的邊。邊部21b0位于邊部21a0的兩端側(cè)，與同全反射棱鏡40R相互對置的三角棱鏡的上表面的斜邊大致平行地設(shè)置。

側(cè)板部27R以同在與顏色合成棱鏡60和全反射棱鏡40R排列的方向交叉的方向排列的全反射棱鏡40R的兩側(cè)面對置的方式設(shè)置。連接部29R連接頂板部21R和側(cè)板部27R。連接部29R被設(shè)置在全反射棱鏡40R的上方。

反射型映像顯示元件保持部28R具有板狀形狀。反射型映像顯示元件保持部28R從位于連接部29G的下方的側(cè)板部27R的部分向遠(yuǎn)離全反射棱鏡40R的方向突出。由此，反射型映像顯示元件保持部28R被以不對在數(shù)字微鏡器件10R與全反射棱鏡40R之間形成的光學(xué)路徑產(chǎn)生干擾的方式設(shè)置。在反射型映像顯示元件保持部28R上，通過緊固部件、粘合劑安裝數(shù)字微鏡器件10R。

應(yīng)予說明，保持體2G以及保持體2B也依據(jù)上述的保持體2R而構(gòu)成。保持體2G包括頂板部21G、側(cè)板部27G、連接部29G以及反射型映像顯示元件保持部28G，保持體2B包括頂板部21B、側(cè)板部27B、連接部29B以及反射型映像顯示元件保持部28B。

即使在像這樣構(gòu)成保持部件20A的情況下，在本實施方式所涉及的的圖像投影單元100A中，各保持體2R、2G、2B也以不對全反射棱鏡40R、40G、40B施加負(fù)荷的方式保持?jǐn)?shù)字微鏡器件10R、10G、10B，因此，不易產(chǎn)生配準(zhǔn)偏移。另外，通過使保持體2R、2G、2B為同一形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)部件的共用化，能夠減少部件成本。

(實施方式三)

圖11是本實施方式所涉及的圖像投影單元的概要圖。應(yīng)予說明，在圖11中，對于實施方式一所涉及的數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B，省略圖示。參照圖11，對本實施方式所涉及的圖像投影單元100B進(jìn)行說明。

如圖11所示那樣，本實施方式所涉及的圖像投影單元100B在與實施方式二所涉及的圖像投影單元100比較的情況下，保持部件20B的構(gòu)成不同。關(guān)于其它的構(gòu)成，幾乎相同。

保持部件20B包括多個保持體2R、2G、2B。多個保持體2R、2G、2B中的至少一個保持體的形狀與其它保持體的形狀不同。具體地說，多個保持體2R、2G、2B中的保持體2G、2B的形狀相同，保持體2R的形狀與保持體2G、2B的形狀不同。

圖12至圖14是表示圖11所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖、主視圖以及側(cè)視圖的一個例子的圖。在圖12至圖14中，示出保持體2B、2G的俯視圖、主視圖以及側(cè)視圖。參照圖11至圖14對保持體2B的形狀進(jìn)行說明。

保持體2B包括頂板部21B、側(cè)板部27B1、27B2、連接部29B以及反射型映像顯示元件保持部28B。頂板部21B以覆蓋構(gòu)成顏色合成棱鏡60的4個三角棱鏡中的與全反射棱鏡40B相互對置的三角棱鏡的上表面的一部分的方式設(shè)置。另外，頂板部21B以在從上表面觀察的情況下，從與上述三角棱鏡的頂點對置的邊部向遠(yuǎn)離該頂點的方向(X軸負(fù)方向)突出的方式設(shè)置。頂板部21B與實施方式二所涉及的頂板部相同地，具有邊部21a0、邊部21b0，具有前端部隨著朝向全反射棱鏡的中心P其寬度WB變窄的形狀。

側(cè)板部27B1、27B2以同在與顏色合成棱鏡60和全反射棱鏡40B排列的方向交叉的方向排列的全反射棱鏡40B的兩側(cè)面對置的方式設(shè)置。側(cè)板部27B1以與位于顏色合成棱鏡60的射出面60a側(cè)的全反射棱鏡40B的側(cè)面對置的方式設(shè)置。側(cè)板部27B2以與位于與顏色合成棱鏡60的射出面60a側(cè)相反側(cè)的面?zhèn)鹊娜瓷淅忡R40B的側(cè)面對置的方式設(shè)置。

側(cè)板部27B1的長度L1設(shè)置得比側(cè)板部27B2的長度L2短。由此，側(cè)板部27B1位于更加遠(yuǎn)離顏色合成棱鏡60的射出面60a位置，防止從射出面60a射出的關(guān)閉光以及開啟光和側(cè)板部27B1發(fā)生干擾。另外，側(cè)板部27B2以不妨礙關(guān)閉光以及開啟光的行進(jìn)的方式粘合于顏色合成棱鏡60的側(cè)面。由此，能夠穩(wěn)定地保持顏色合成棱鏡60。連接部29B連接頂板部21B和側(cè)板部27B1、27B2。連接部29B設(shè)置于全反射棱鏡40B的上方。

反射型映像顯示元件保持部28B具有板狀形狀。反射型映像顯示元件保持部28B從位于連接部29B的下方的側(cè)板部27B1、27B2的部分向遠(yuǎn)離全反射棱鏡40B的方向突出。由此，反射型映像顯示元件保持部28B被以不對在數(shù)字微鏡器件10B與全反射棱鏡40B之間形成的光學(xué)路徑產(chǎn)生干擾的方式設(shè)置。在反射型映像顯示元件保持部28B上，通過緊固部件、粘合劑安裝數(shù)字微鏡器件10B。

應(yīng)予說明，保持體2G也具有依據(jù)保持體2B的構(gòu)成，包括頂板部21G、側(cè)板部27G1、27G2、連接部29G以及反射型映像顯示元件保持部28G。

圖15至圖17是表示圖11所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖、主視圖、側(cè)視圖的其它例子的圖。在圖15至圖17中，示出保持體2R的俯視圖、主視圖、側(cè)視圖。參照圖11以及圖15至圖17，對保持體2R的形狀進(jìn)行說明。

保持體2R具有幾乎依據(jù)保持體2B的構(gòu)成，包括頂板部21R、側(cè)板部27R1、27R2以及反射型映像顯示元件保持部28R。保持體2R在與保持體2B比較的情況下，側(cè)板部27R2的形狀不同。

側(cè)板部27R2設(shè)置有突出部27R2A。突出部27R2A在側(cè)板部27R2的位于顏色合成棱鏡60側(cè)的下端部(基座部件50側(cè)的端部)，以隨著向基座部件50側(cè)接近而向顏色合成棱鏡60接近的方式傾斜。另外，突出部27R2A以不妨礙關(guān)閉光以及開啟光的行進(jìn)的方式粘合于顏色合成棱鏡60的側(cè)面的下部。由此，顏色合成棱鏡60被更加穩(wěn)定地保持。

即使在像這樣構(gòu)成保持部件20B的情況下，在本實施方式所涉及的圖像投影單元100B中，各保持體2R、2G、2B也以不對全反射棱鏡40R、40G、40B施加負(fù)荷的方式保持?jǐn)?shù)字微鏡器件10R、10G、10B，因此，不易產(chǎn)生配準(zhǔn)偏移。另外，通過使保持體2R、2G、2B的形狀一部分不同，能夠防止組裝時的部件的配置錯誤。

(實施方式四)

圖18是本實施方式所涉及的圖像投影單元的概要圖。應(yīng)予說明，在圖18中，對于實施方式一所涉及的數(shù)字微鏡器件10R、10G、10B，省略圖示。參照圖18，對本實施方式所涉及的圖像投影單元100C進(jìn)行說明。

如圖18所示那樣，本實施方式所涉及的圖像投影單元100C在與實施方式二所涉及的圖像投影單元100B比較的情況下，保持部件20C的構(gòu)成不同。對于其它的構(gòu)成，幾乎相同。

保持部件20C包括多個保持體2R、2G、2B。多個保持體2R、2G、2B的形狀分別不同。

圖19至圖21是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖、主視圖以及側(cè)視圖的第一例的圖。圖19至圖21示出保持體2G的俯視圖、主視圖以及側(cè)視圖。參照圖18至圖21，對保持體2G的形狀進(jìn)行說明。

保持體2G在與實施方式三所涉及的保持體2G比較的情況下，頂板部21G的形狀稍許不同。具體地說，本實施方式所涉及的頂板部21G的邊部21a1以與實施方式三所涉及的頂板部21G的邊部21a相比靠近顏色合成棱鏡60的中心P的方式配置。因此，頂板部21G的邊部21a1比實施方式三所涉及的頂板部21G的邊部21a短，頂板部21G的邊部21b1比實施方式三所涉及的頂板部21G的邊部21b長。

圖22至圖24是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖、主視圖以及側(cè)視圖的第二例的圖。圖22至圖24示出保持體2R的俯視圖、主視圖以及側(cè)視圖。參照圖18以及圖22至圖24，對保持體2R的形狀進(jìn)行說明。

保持體2R在與實施方式三所涉及的保持體2R比較的情況下，頂板部21R的形狀不同。具體地說，本實施方式所涉及的頂板部21R以覆蓋與全反射棱鏡40R對置的三角棱鏡的上表面以及具有射出面60a的三角棱鏡的上表面的一部分的方式設(shè)置。

更加具體而言，頂板部21R的邊部21b2沿與全反射棱鏡40R對置的三角棱鏡的上表面上的斜邊(紅色光反射面61)延伸至顏色合成棱鏡60的中心P的附近。頂板部R的邊部21b2從位于上述中心P附近的邊部21b2的端部朝向射出面60a側(cè)延伸。邊部21b3被設(shè)置得比邊部21b2短。

圖25至圖27是表示圖18所示的保持部件所包括的保持體的俯視圖、主視圖以及側(cè)視圖的第三例的圖。圖25至圖27示出保持體2B的俯視圖、主視圖以及側(cè)視圖。參照圖18以及圖25至圖27，對保持體2B的形狀進(jìn)行說明。

保持體2B在與實施方式三所涉及的保持體2B比較的情況下，頂板部21B的形狀不同。具體地說，本實施方式所涉及的頂板部21B以覆蓋與全反射棱鏡40G對置的三角棱鏡的上表面以及具有射出面60a的三角棱鏡的上表面的一部分的方式設(shè)置。

更加具體而言，頂板部21B的邊部21b5沿與全反射棱鏡40B對置的三角棱鏡的上表面上的斜邊(藍(lán)色光反射面62)延伸至顏色合成棱鏡60的中心P的附近。頂板部R的邊部21b3從位于上述中心P附近的邊部21b5的端部朝向射出面60a側(cè)延伸。邊部21b4被設(shè)置得比邊部21b5短。

即使在像這樣構(gòu)成保持部件20B的情況下，在本實施方式所涉及的圖像投影單元100B中，各保持體2R、2G、2B也以不對全反射棱鏡40R、40G、40B施加負(fù)荷的方式保持?jǐn)?shù)字微鏡器件10R、10G、10B，因此，不易產(chǎn)生配準(zhǔn)偏移。另外，通過使保持體2R、2G、2B的形狀全部不同，能夠防止組裝時的部件的配置錯誤。并且，通過使保持體2R、2G、2B的形狀全部不同，能夠按照各顏色將與顏色合成棱鏡60的粘合區(qū)域最佳化。在這種情況下，各保持體被以不妨礙開啟光以及關(guān)閉光的行進(jìn)的方式設(shè)置。

(實施方式五)

圖28是表示本實施方式所涉及的圖像投射裝置的概要圖。參照圖28，對本實施方式所涉及的圖像投射裝置200D進(jìn)行說明。

如圖28所示那樣，本實施方式所涉及的圖像投射裝置200D在與實施方式一所涉及的圖像投射裝置200比較的情況下，圖像投影單元100D的構(gòu)成、光源單元81的構(gòu)成以及用于將來自光源單元的光導(dǎo)入至全反射棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成不同。對于其它的構(gòu)成，幾乎相同。

本實施方式所涉及的圖像投影單元100D在與實施方式一所涉及的圖像投影單元100比較的情況下，反射型映像顯示元件的個數(shù)、全反射棱鏡的個數(shù)、顏色合成棱鏡的構(gòu)成不同。

圖像投影單元100D包括2個數(shù)字微鏡器件10R、10GB，并且包括2個全反射棱鏡40R、40GB，通過顏色合成棱鏡60D對從下述的光源單元81發(fā)出并被分光成2種顏色后的光進(jìn)行合成。應(yīng)予說明，顏色合成棱鏡60D以及2個全反射棱鏡40R、40GB與實施方式一相同地，被固定于基座部件。2個全反射棱鏡40R、40GB與實施方式一至四相同地，通過未圖示的保持部件來支承。

顏色合成棱鏡60D通過組合2個三角棱鏡來構(gòu)成，包括紅色光反射分色鏡。顏色合成棱鏡60D具有紅色光反射面61D。

本實施方式所涉及的光源單元81包括紅色光源81R、綠色光源81G、藍(lán)色光源81B、紅色光反射分色鏡82R以及藍(lán)色光反射分色鏡82B。紅色光源81R、綠色光源81G、藍(lán)色光源81B分別能夠采用LED光源、LD(Laser Diode：激光二極管)等。

從紅色光源81R射出的紅色光被紅色光反射分色鏡82R朝向積分棒90反射。被反射后的紅色光透過藍(lán)色光反射分色鏡82B并被準(zhǔn)直透鏡83A、83B聚集后射入至積分棒90。

從綠色光源81G射出的綠色光透過紅色光反射分色鏡82R以及藍(lán)色光反射分色鏡82B。透過這些分色鏡的綠色光被準(zhǔn)直透鏡83A、83B聚集后射入至積分棒90。

從藍(lán)色光源81B射出的藍(lán)色光被藍(lán)色光反射分色鏡82B朝向積分棒90反射。被反射后的藍(lán)色光透過藍(lán)色光反射分色鏡82B并被準(zhǔn)直透鏡83A、83B聚集后射入至積分棒90。

應(yīng)予說明，通過分時控制藍(lán)色光源81B以及綠色光源81G，從而射入至積分棒90的光被顏色分解。像這樣，從光源單元81發(fā)出的多種顏色的光被分光成2種顏色。

射入至積分棒90的光在積分棒90的側(cè)面被適當(dāng)?shù)厝瓷?，并射出。從積分棒90射出的光束經(jīng)由中繼透鏡91、中繼鏡95、中繼透鏡92射入至紅色光反射分色鏡94R。

射入至紅色光反射分色鏡94R的紅色光被紅色光反射分色鏡94R朝向紅色用反射鏡93R反射。射入至紅色用反射鏡93R的紅色光被紅色用反射鏡93R朝向全反射棱鏡40R反射。

朝向全反射棱鏡40R反射的紅色光被引導(dǎo)至數(shù)字微鏡器件10R，將被該數(shù)字微鏡器件10R反射的紅色光朝向顏色合成棱鏡60D射出。射入至顏色合成棱鏡60D的紅色光被紅色光反射面61D反射，并從射出面60a朝向投影透鏡99射出。

另一方面，射入至紅色光反射分色鏡94R的藍(lán)色光或者綠色光透過紅色光反射分色鏡94R，被反射鏡93GB朝向全反射棱鏡40GB反射。

朝向全反射棱鏡40GB反射的綠色光或者藍(lán)色光被引導(dǎo)至數(shù)字微鏡器件10GB，被該數(shù)字微鏡器件10GB反射的綠色光或者藍(lán)色光透過紅色光反射面61D，從射出面60a朝向投影透鏡99射出。

上述的紅色光、綠色光或者藍(lán)色光在被顏色合成棱鏡60D合成后的狀態(tài)下從射出面60a射出，經(jīng)由投影透鏡投影至屏幕。

應(yīng)予說明，在本實施方式中，例示光源單元81包括多個光源和多個分色鏡的情況來進(jìn)行了說明，但并不局限于此，也可以以包括發(fā)出白色光的燈以及色輪的方式構(gòu)成。在該情況下，優(yōu)選色輪被配置在積分棒的射入面附近。另外，光源單元81也可以以包括LD和熒光輪的方式構(gòu)成。

通過具有以上那樣的構(gòu)成，即使在本實施方式所涉及的圖像投影單元100D以及圖像投射裝置200D中，保持部件也以不對全反射棱鏡40R、40GB施加負(fù)荷的方式保持?jǐn)?shù)字微鏡器件10R、10GB，因此，不易產(chǎn)生配準(zhǔn)偏移。

在上述的實施方式一至五中，例示圖像投影單元具備顏色合成棱鏡、多個全反射棱鏡以及多個數(shù)字微鏡器件的情況來進(jìn)行了說明，但并不局限于此，也可以具備代替顏色合成棱鏡的反射棱鏡、單個全反射棱鏡以及單個數(shù)字微鏡器件。

在該情況下，全反射棱鏡將來自光源的光引導(dǎo)至數(shù)字微鏡器件，并且將被反射型映像顯示元件反射的光朝向反射棱鏡射出。反射棱鏡將射入的光朝向投影透鏡射出。由此，經(jīng)由投影透鏡在屏幕上投影圖像。反射型映像顯示元件被固定于反射棱鏡的保持部件保持，反射棱鏡以及全反射棱鏡被基座部件支承。

應(yīng)予說明，具備反射棱鏡、單個全反射棱鏡、單個數(shù)字微鏡器件、保持部件以及基座部件的圖像投影單元以及具備該圖像投影單元的圖像投射裝置具有基本依據(jù)實施方式一至五的圖像投影單元以及具備該圖像投影單元的圖像投射裝置的構(gòu)成，因此省略其詳細(xì)說明。

在這樣的圖像投影單元以及具備該圖像投影單元的圖像投射裝置中，保持部件以不對全反射棱鏡施加負(fù)荷的方式保持?jǐn)?shù)字微鏡器件，因此，不易產(chǎn)生配準(zhǔn)偏移。

應(yīng)予說明，在上述的本實施方式一至五中，例示顏色合成棱鏡直接粘合固定于基座部件，多個全反射棱鏡經(jīng)由通過粘合材料或者緊固部件而固定于基座部件的棱鏡保持部件來被支承于基座部件的情況進(jìn)行了說明，但并不局限于此，顏色合成棱鏡以及多個全反射棱鏡也可以在不同的位置直接粘合固定于基座部件。

以上，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但本次公開的實施方式在全部的點僅是例示而不是限制內(nèi)容。本發(fā)明的范圍通過權(quán)利要求書示出，包括與權(quán)利要求書等同的意思以及范圍內(nèi)的全部的變更。

附圖標(biāo)記說明：2B、2G、2R…保持體；10B、10G、10R…數(shù)字微鏡器件；15B、15G、15R…反射型映像顯示元件保持板；16B、16G、16R…孔部；17B、17G、17R…窗部；20、20A、20B、20C…保持部件；21、21B、21G、21R…頂板部；21a…板狀部；21b、21c、21d、21e…角部；21a0、21a1、21b0、21b1、21b2、21b3、21b4、21b5…邊部；22B、22G、22R、27B、27B1、27B2、27G、27G1、27G2、27R、27R1、27R2…側(cè)板部；27R2A、31B、31G、31R…突出部；28B、28G、28R…反射型映像顯示元件保持部；29、29B、29G、29R…連接部；30B、30G、30R…安裝部；40B、40G、40R…全反射棱鏡；41G…第一棱鏡；42G…第二棱鏡；43…全反射面；43G…空氣間隙層；44…反射面；45…光射入面；46…光射出面；48G…不到達(dá)區(qū)域；50…基座部件；51…基部；52…支承基部；60、60D…顏色合成棱鏡；60a…射出面；61、61D…紅色光反射面；62…藍(lán)色光反射面；70…棱鏡保持部件；81、89…光源單元；81B…藍(lán)色光源；81G…綠色光源；81R…紅色光源；82B…藍(lán)色光反射分色鏡；82R…紅色光反射分色鏡；83A、83B…準(zhǔn)直透鏡；89a…光源；89b…反射鏡；90…積分棒；91、92…中繼透鏡；93B…藍(lán)色用反射鏡；93G…綠色用反射鏡；93R…紅色用反射鏡；94…交叉分色鏡；94B…藍(lán)色光反射分色鏡；94R…紅色光反射分色鏡；95…中繼鏡；99…投影透鏡；100、100A、100B、100C、100D…圖像投影單元；200、200D…圖像投射裝置。