JP4945314B2 - 投写型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示素子上の画像を被投写面上に投写する投写型表示装置に関し、特に、投写光を斜め方向から拡大投写するタイプの投写型表示装置に用いて好適なものである。

従来の投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）は、光学エンジンからの投写光を投写レンズによってスクリーン上に投写する構成となっている。これに対し、以下の特許文献１には、投写レンズからの光を非球面ミラーにて反射させることにより、投写光の広がり角を大きくする方法が提案されている。この方法によれば、図９に示すように、スクリーン面に対し投写光が斜め方向から入射するため、障害物等によって投写光が遮られ難くなる。また、投写光の広角化が、比較的小さな非球面ミラーによって実現されるため、プロジェクタの大型化ないしコストの上昇を抑制することができる。
特開２００４−２５８６２０号公報

この種のプロジェクタでは、図９に示す投写距離（Ｈ０）が小さいほど、投写光が障害物等によって遮られ難くなり、投写画像に影が生じ難くなる。

たとえば、同図（ａ）の使用形態では、投写距離（Ｈ０）が小さいほど、スクリーンの近くに立つ説明者によって投写光が遮られ難くなり、投写画像に影が生じ難くなる。同様に、同図（ｂ）の使用形態においても、投写距離（Ｈ０）が小さいほど、机の周りに着座する人や、机上に置かれた物によって投写光が遮られ難くなる。したがって、この種のプロジェクタでは、投写距離（Ｈ０）が小さいほど、プロジェクタの操作性ないし使用価値を高めることができる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）を円滑に抑制できる投写型表示装置を提供することを課題とする。

本発明の一つの局面に係る投写型プロジェクタは、光源と、変調すべき波長帯の光に対応して同一平面上に個別に配された光変調素子と、前記光源から出射される前記各波長帯の光をそれぞれ対応する前記光変調素子に導く導光光学系と、前記光変調素子によって変調された前記各波長帯の光を合成して前記平面に平行な方向に導く光合成部と、前記光合成部によって合成された光が入射されるレンズ部と、前記レンズ部を経由した前記光合成部からの光を被投写面に向かって投写するミラー部とを備え、前記ミラー部は、前記被投写面が前記平面に対し垂直となり、且つ、前記光合成部によって合成された光の中心軸にて前記導光光学系を２つの領域に分割したときに前記中心軸に垂直な方向の幅が小さい方の分割領域が前記被投写面側に位置づけられるよう、前記レンズ部からの光を折り返して投写することを特徴とする。

このようにミラー部による光の折り返し方向を設定することにより、以下の実施形態にて具体的に示すように、投写光の出射位置と被投写面との間の距離（投写距離Ｈ０）を小さくすることができる。

なお、ミラー部は、レンズ部を経由した光合成部からの光の光路を折り曲げる折り曲げミラーと、この折り曲げミラーによって反射された光を被投写面に投写する曲面ミラーとを有する構成とすることができる。ここで、折り曲げミラーは、必ずしもレンズ部と別体である必要はなく、レンズ部のレンズホルダ等に一体的に装着されていても良い。また、曲面ミラーは、たとえば、非球面ミラーまたは自由曲面ミラーによって構成され得る。

本発明において、光変調素子は、たとえば、赤、緑および青の波長帯の光に対応するものとすることができる。ただし、本発明は、これら以外の波長帯に対応する光変調素子の配置を除外するものではなく、たとえば、黄色の波長帯に対応する光変調素子を、別途、他の平面上に配置するようにしても良い。

このように、３つの光変調素子を一つの平面上に配する場合、導光光学系は、光源からの光をこれら各波長帯の光に分離してそれぞれ対応する光変調素子に導くよう構成することができる。このとき、導光光学系は、分離された各波長帯の光が通る光路のうち光学的に光源から最も離れた光路が被投写面により接近するよう構成され得る。こうすると、以下に述べるように、投写光の出射位置と被投写面との間の距離（投写距離Ｈ０）をより小さくすることができる。

一般に、光源からの光をレンズ群によって徐々に収束させて光変調素子に導く場合、光の断面積は、光源から光学的に離れるほど小さくなる。この場合、光学部材の大きさは、光源から光学的に離れた位置にある光学部材ほど小さくなり、したがって、光路の幅も、光源から光学的に離れるほど小さくなる。このため、上記のように、分離された各波長帯の光が通る光路のうち光学的に光源から最も離れた光路を被投写面により接近させるようにすると、被投写面側にある導光光学系の光路の幅を抑制でき、その結果、投写光の出射位置と被投写面との間の距離（投写距離Ｈ０）を小さくすることができる。

本発明の他の局面に係る投写型プロジェクタは、光源と、３つの波長帯の光に対応して同一平面上に配された反射型の光変調素子と、前記光源からの光を第１および第２の波長帯の光と第３の波長帯の光に分離するとともに、分離後の前記第１および第２の波長帯の光と前記第３の波長帯の光を、それぞれ、前記平面に平行な方向に導く光分離部と、前記光分離部によって分離された前記第１および第２の波長帯の光をそれぞれ対応する前記光変調素子に導くとともにこれら光変調素子によって変調された前記第１および第２の波長帯の光を合成して前記平面に平行な方向に導く第１の導光光学系と、前記光分離部によって分離された前記第３の波長帯の光を対応する前記光変調素子に導くとともに当該光変調素子によって変調された前記第３の波長帯と前記第１の導光光学系によって合成された第１および第２の波長帯の光を合成して前記平面に平行な方向に導く第２の導光光学系と、前記第２の導光光学系によって合成された光が入射されるレンズ部と、前記レンズ部を経由した光を被投写面に向かって投写するミラー部とを備え、前記ミラー部は、前記被投写面が前記平面に対し垂直となり、且つ、第１および第２の導光光学系からなる光学系を前記第２の導光光学系によって合成された光の中心軸にて２つの領域に分割したときに前記中心軸に垂直な方向の幅が小さい方の分割領域が前記被投写面側に位置づけられるよう、前記レンズ部からの光を折り返して投写することを特徴とする。

この発明においても、上記第１の局面と同様、ミラー部による光の折り返し方向の調整により、投写光の出射位置と被投写面との間の距離（投写距離Ｈ０）を小さくすることができる。なお、この局面の発明は、図６ないし図８に示す構成例によって具体化されている。

以上のとおり本発明によれば、投写光の出射位置と被投写面との間の距離（投写距離Ｈ０）を抑制することができる。よって、障害物等によって投写光が遮られる可能性を低減でき、プロジェクタの操作性ないし使用価値を高めることができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１に実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す。なお、本実施の形態は、請求項１ないし４の発明に対応するものである。

図１において、１０は光学エンジン、３０は投写レンズ（レンズ部）である。光学エンジン１０は、光源１１と、フライアイインテグレータ１２からダイクロイックプリズム２８までの光学系を備えている。この他、プロジェクタは、折り曲げミラー４０と非球面ミラー５０（ミラー部）を備えているが、これらについては、追って、図２を参照して説明する。

光源１１は、ランプとリフレクタから構成され、略平行な光をフライアイインテグレータ１２に出射する。フライアイインテグレータ１２は、蝿の目状のレンズ群からなる第１および第２のインテグレータを備え、液晶パネル１８、２１、２７に入射する際の光量分布が均一となるよう、光源１１から入射される光に対し、レンズ作用を付与する。すなわち、蝿の目状に配置されたレンズ群の各レンズを透過した光は、それぞれ、液晶パネル１８、２１および２７に、これら液晶パネルのアスペクト比（本実施の形態では１６：９）の広がりをもって入射する。

ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）アレイ１３は、複数のＰＢＳと１／２波長板がアレイ状に配列されたものであり、フライアイインテグレータ１２から入射された光の偏光方向を一方向に揃える。コンデンサレンズ１４は、ＰＢＳアレイ１３から入射された光に集光作用を付与する。

ダイクロイックミラー１５は、コンデンサレンズ１４から入射された光のうち、たとえば、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）のみを反射し、青色波長帯（以下、「Ｂ光」という）と緑色波長帯（以下、「Ｇ光」という）を透過する。ミラー１６は、ダイクロイックミラー１５によって反射されたＲ光を反射してコンデンサレンズ１７に入射させる。

コンデンサレンズ１７は、Ｒ光が液晶パネル１８に入射するよう、Ｒ光にレンズ作用を付与する。液晶パネル１８は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。なお、コンデンサレンズ１７を透過したＲ光は、入射側偏光板（図示せず）を介して液晶パネル１８に入射される。

ダイクロイックミラー１９は、ダイクロイックミラー１５を透過したＢ光およびＧ光のうち、たとえば、Ｇ光のみを反射する。コンデンサレンズ２０は、Ｇ光が液晶パネル１８に入射するよう、Ｇ光にレンズ作用を付与する。液晶パネル２１は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。なお、コンデンサレンズ２０を透過したＧ光は、入射側偏光板（図示せず）を介して液晶パネル２１に入射される。

リレーレンズ２２、２４は、液晶パネル２７に対するＢ光の入射状態が液晶パネル１７および２０に対するＲ光およびＧ光の入射状態と等しくなるようＢ光にレンズ作用を付与する。ミラー２３、２５は、ダイクロイックミラー１９を透過したＢ光を液晶パネル２７に導くよう、Ｂ光の光路を変更する。

コンデンサレンズ２６は、Ｂ光が液晶パネル２７に入射するよう、Ｂ光にレンズ作用を付与する。液晶パネル２７は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。なお、コンデンサレンズ２６を透過したＢ光は、入射側偏光板（図示せず）を介して液晶パネル２７に入射される。

ダイクロイックプリズム２８は、液晶パネル１８、２１、２７によって変調され、出射側偏光板（図示せず）を介したＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成し、投写レンズ３０へと入射させる。

投写レンズ３０は、投写光を被投写面上に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。

図１に示す光学系のうち、ダイクロイックミラー１５、ミラー１６およびコンデンサレンズ１７からなる光学系（以下、「Ｒ光用導光光学系」という）は、請求項４における第１の導光部に対応する。また、ダイクロイックミラー１９およびコンデンサレンズ２０からなる光学系（以下、「Ｇ光用導光光学系」という）は、請求項４における第２の導光部に対応する。さらに、ダイクロイックミラー１９、リレーレンズ２２、２４、ミラー２３、２５およびコンデンサレンズ２６からなる光学系（以下、「Ｂ光用導光光学系」という）は、請求項４における第３の導光部に対応する。

図１に示す構成例では、光源１１からの光がコンデンサレンズ１４によって収束されるため、コンデンサレンズ１４を透過した後の光の断面積は、液晶パネル１８、２１、２７に向かうにつれて徐々に小さくなる。したがって、光学系を構成する光学部材の大きさは、光源１１から光学的に離れた位置にある光学部材ほど小さくなり、たとえば、コンデンサレンズ１４の直後にあるダイクロイックミラー１５の大きさに比べ、ミラー２３、２５の大きさはかなり小さくなる。

このため、Ｒ光用導光光学系とＧ光用導光光学系の光路の幅（光軸に垂直な方向の光学部材の幅）に比べ、Ｂ光用導光光学系の光路の幅は小さくなり、よって、これら光学系全体を、ダイクロイックプリズム２８によって合成された光の中心軸にて２つの領域に分割すると、当該中心軸に垂直な方向の幅は、幅Ｄ１よりも幅Ｄ２の方が小さくなる。したがって、図２に示す如く、Ｂ光用導光光学系をスクリーン面側に配置することにより、投写光の出射位置と被投写面との間の距離（投写距離Ｈ０）を小さくすることができる。

図２は、図１の構成に折り曲げミラー４０と非球面ミラー５０を追加した構成を示す図である。折り曲げミラー４０は、投写レンズ３０から出射された光を非球面ミラー５０に向かう方向に反射する。非球面ミラー５０は、折り曲げミラー４０から入射された投写光を広角化して被投写面（スクリーン面）へ投写する。なお、非球面ミラー５０を自由曲面ミラーとすることもできる。投写窓６０は、透光性の板状体から構成され、投写レンズ３０、折り曲げミラー４０および非球面ミラー５０を収容する筐体の投写光通過位置に配されている。なお、投写窓６０は、非球面ミラー５０の保護や埃の侵入を防止するための防塵対策等として用いられる。

投写レンズ３０から出射された光（変調後のＲ光、Ｇ光、Ｂ光が合成された光）は、折り曲げミラー４０によって光路が折り曲げられた後、非球面ミラー５０によって被投写面（スクリーン面）上に拡大投写される。

図２の構成例では、Ｂ光用導光光学系がスクリーン面側となるよう、投写レンズ３０からの光が折り曲げられ投写されるため、同図中のＷ０を小さくすることができ、よって、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離Ｈ０を抑制することができる。よって、障害物等によって投写光が遮られ難くなり、プロジェクタの操作性ないし使用価値を高めることができる。

なお、図２の構成例では、光源１１からの光をＸ軸方向からダイクロイックミラー１５に入射させるよう構成したが、たとえば図３に示すように、光源１１からの光をダイクロイックミラー１５に対してＹ軸方向から入射させるよう構成することもできる。

図３の構成例において、光源１１は、Ｚ軸方向に光を出射するよう配置されている。光源１１からの光は、ミラー７１によってＹ軸方向に反射される。その後、この光は、フライアイインテグレータ１２、ＰＢＳアレイ１３、コンデンサレンズ１４を介してダイクロイックミラー１５に入射される。なお、この構成例では、Ｒ光を透過し、Ｂ光とＧ光を反射するようダイクロイックミラー１５が構成されている。その後の光路は、上記図１の場合と同様である。

図３の構成例においても、上記図１の場合と同様、幅Ｄ１に比べ幅Ｄ２が小さくなる。よって、同図に示す如く、Ｂ光用導光光学系がスクリーン面側となるよう、投写レンズ３０からの光を折り曲げて投写することにより、同図中のＷ０を小さくすることができ、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離Ｈ０を抑制することができる。

また、図４に示すように、図３の構成例における光源１１からコンデンサレンズ１４までの部分を、Ｙ軸方向に折り曲げるよう光学系を構成することもできる。ここで、光源１１は、Ｚ軸方向に光を出射するよう配置されている。光源１１からの光は、ミラー７１によってＹ軸方向に反射される。その後、この光は、フライアイインテグレータ１２、ＰＢＳアレイ１３、コンデンサレンズ１４を経由した後、ミラー７２によって反射され、ダイクロイックミラー１５に入射される。その後の光路は、上記図１の場合と同様である。

図４の構成例では、光源１１からコンデンサレンズ１４までの部分がＹ軸方向に折り曲げられているため、図２の構成例に比べ、プロジェクタの形状をコンパクトにすることができる。また、図３の構成例に比べても、光源１１からコンデンサレンズ１４までの出っ張り部分が投写レンズ３０の上側にシフトされるため、プロジェクタの形状をコンパクト化することができる。

図５は、本実施の形態に係るプロジェクタの使用形態を示す図である。同図（ａ）は、図２の構成例によるプロジェクタがスクリーンの側方に配置されて使用される場合の使用形態を示し、同図（ｂ）は、図４の構成例によるプロジェクタが机上設置にて使用される場合の使用形態を示している。なお、同図（ａ）の使用形態では、保持機構１００を介してプロジェクタにスクリーン２００が一体化されている。

何れの使用形態においても、上記の如く距離Ｗ０が抑制されるため、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離Ｈ０が抑制される。

このように、本実施の形態によれば、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離Ｈ０を抑制できるため、障害物等によって投写光が遮られる可能性が低くなり、プロジェクタの操作性ないし使用価値を高めることができる。

＜他の構成例＞
上記実施の形態では、光変調素子として透過型の液晶パネルを用いたが、反射型の液晶パネルを用いたプロジェクタに本発明を適用することも可能である。

図６は、反射型の液晶パネルを用いる場合の構成例である。この構成例は、請求項１、２および５、６の発明に対応するものである。なお、光源１１からコンデンサレンズ１４までの構成は、上記実施の形態と同様である。

コンデンサレンズ１４を透過した光は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）８２の偏光面に対してＳ偏光となっている。この光のうち、Ｇ光は、波長選択性の１／２波長板８１によってＰ偏光に変換される。したがって、Ｇ光はＰＢＳ８２を透過し、Ｂ光とＲ光はＰＢＳ８２によって反射される。

ＰＢＳ８２によって反射されたＢ光とＲ光のうち、Ｒ光は、波長選択性の１／２波長板８３によってＰ偏光に変換される。したがって、Ｂ光とＲ光のうち、Ｂ光はＰＢＳ８４によって反射され、Ｒ光はＰＢＳ８４を透過する。

ＰＢＳ８４によって反射されたＢ光は、１／４波長板８５によって円偏光に変換された後、反射型の液晶パネル８６に入射する。ここで、Ｂ光は、液晶パネル８６を往復することにより、たとえば、ＯＮ状態の画素位置においてのみ円偏光の旋回方向が反転する。したがって、再度、１／４波長板８５を通過することにより、Ｂ光は、ＯＮ状態の画素位置ではＰ偏光となり、ＯＦＦ状態の画素位置ではＳ偏光となる。このうち、ＯＮ状態の画素位置に対するＰ偏光の光みが、ＰＢＳ８４を透過し、１／２波長板８９を介してＰＢＳ９０へ入射する。

同様に、１／２波長板８３を透過した後ＰＢＳ８４を透過したＲ光は、１／４波長板８７と反射型の液晶パネル８８を往復することにより、ＯＮ状態の画素位置に対応する部分のみがＰＢＳ８４によって反射され投写レンズ３０へと導かれる。このＲ光は、波長選択性の１／２波長板８９によってＰ偏光に変換された後、ＰＢＳ９０に入射する。

このようにして、液晶パネル８６、８８によって変調されたＢ光およびＲ光は、共に、同一の偏光方向（ＰＢＳ８４に対しＰ偏光となる偏光方向）にてＰＢＳ９０に入射する。ここで、ＰＢＳ９０はこれら光がＳ偏光となるよう構成されているため、これらの光は、共に、ＰＢＳ９０によって反射される。

ＰＢＳ８２を透過したＧ光は、ＰＢＳ９１を透過し、その後、１／４波長板９２と反射型の液晶パネル９３を往復することにより、ＯＮ状態の画素位置に対応する部分のみがＰＢＳ９１によって反射されＰＢＳ９０へ入射する。このＧ光は、Ｐ偏光の状態でＰＢＳ９０に入射するため、ＰＢＳ９０を透過する。

以上の如く液晶パネル８６、８８、９３によって変調されたＢ光、Ｒ光およびＧ光は、ＰＢＳ９０を経由することにより合成される。そして、１／２波長板９４により偏光方向が９０度回転された後、偏光板９５を経由して、投写レンズ３０に入射される。

図６に示す構成例において、１／２波長板８１とＰＢＳ８２は、請求項５における光分離部に対応する。また、１／２波長板８３とＰＢＳ８４は、請求項５における第１の導光光学系に対応する。また、１／２波長板８９、ＰＢＳ９０およびＰＢＳ９１は、請求項５における第２の導光光学系に対応する。

図６の構成例では、ＰＢＳ９０にて合成された光の中心軸上にＰＢＳ９１が配置されているため、この中心軸によって導光光学系を２つの領域に分割すると、当該中心軸に垂直な方向の幅は、幅Ｄ２よりも幅Ｄ１の方が小さくなる。したがって、図６に示す如く、幅Ｄ２の方の分割領域をスクリーン面側に配置することにより、投写光の出射位置と被投写面との間の距離（投写距離Ｈ０）を小さくすることができる。

なお、図６の構成例では、１／４波長板９２と液晶パネル９３をＰＢＳ９１に対しＸ軸方向に並ぶよう配置したが、図７に示す如く、１／４波長板９２と液晶パネル９３をＰＢＳ９１に対しＸ軸に直交するＹ軸方向に並ぶよう配置することもできる。この場合、ＰＢＳ９１は、ＰＢＳ８２を透過したＧ光を反射するよう構成される。こうすると、図６の構成例に比べＷ０をさらに小さくすることができ、よって、投写距離Ｈ０をさらに抑制することができる。

また、図６および図７の構成例では、投写レンズ３０の光軸がＹ軸方向となるよう光学系を構成したが、図８に示す如く、投写レンズ３０の光軸がＸ軸方向となるよう光学系を構成することもできる。この場合、ＰＢＳ９０は、１／２波長板８９側から入射されるＲ光およびＢ光を透過し、ＰＢＳ９１側から入射されるＧ光を反射するよう構成される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態によって制限されるものではない。また、本発明の実施形態は上記の他、種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光を液晶パネルによって変調させ、変調後の光をダイクロイックプリズムまたはＰＢＳによって合成するようにしたが、これらの波長帯以外の光（たとえば、黄色波長帯の光）をさらに対応する液晶パネルにて変調させ、変調後の光をＢ光、Ｇ光、Ｒ光とともに合成して投写レンズ３０に入射させるようにしても良い。

また、図１の構成例では、被投写面（スクリーン面）に最も近い位置にＢ光用の液晶パネルを配置し、被投写面（スクリーン面）から最も遠い位置にＲ光用の液晶パネルを配置するようにしたが、Ｂ光の色純度を上げたい場合には、被投写面（スクリーン面）に近い方から、Ｒ光用、Ｇ光用、Ｂ光用の順で液晶パネルを配置するようにすれば良い。また、図１の構成例におけるＧ光用の液晶パネルの位置にＲ光用またはＢ光用の液晶パネルを配置するようにしても良い。

また、反射型の液晶パネルを用いる場合の構成は、図６ないし図８の構成例の他にも、種々の構成をとることができる。たとえば、図６ないし図８の構成例では、ＰＢＳと波長選択性の１／２波長板を組み合わせてＢ光、Ｇ光、Ｒ光を分離および合成するようにしたが、たとえば、特開２０００−２８４２２８号に記載のように、ダイクロイックミラーとダイクロイックプリズムを用いてＢ光、Ｇ光、Ｒ光を分離および合成する構成に本発明を適用することもできる。

なお、上記実施の形態では、投写レンズ３０と折り曲げミラー４０を別体として示したが、これらを一体化しても良い。たとえば、レンズ群（投写レンズ３０）を収容するレンズホルダ内に折り曲げミラー４０を配置し、レンズ群を通過した光を、レンズ群の光軸に直交する方向に、折り曲げミラー４０によって反射するよう構成しても良い。この場合、レンズホルダには、折り曲げミラー４０によって反射された光が通過する位置に切欠き等が形成される。

また、上記実施の形態では、光源としてランプを用いたが、各波長帯の光を発する光源、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等を用いても良い。

この他、本発明をＤＬＰ（Digital Light Processing）方式のプロジェクタに用いることもできる。

本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施の形態に係るプロジェクタの構成（光学系）を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの構成（光学系）を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの変更例を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの変更例を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの使用形態を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの構成例（ＬＣＯＳ）を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの他の構成例（ＬＣＯＳ）を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの他の構成例（ＬＣＯＳ）を示す図 非球面ミラーで広角化を図る場合の構成例を示す図

符号の説明

１１ … 光源
１４ … コンデンサレンズ
１５、１９ … ダイクロイックミラー
１６、２３、２５ … ミラー
１７、２０、２６ … コンデンサレンズ
２２、２４ … リレーレンズ
１８、２１、２７ … 液晶パネル
２８ … ダイクロイックプリズム
３０ … 投写レンズ
４０ … 折り曲げミラー
５０ … 非球面ミラー
７１、７２ … ミラー
８１、８３、８９ … 波長選択性の１／２波長板
８２、８４、９０、９１ … ＰＢＳ
８５、８７、９２ … １／４波長板
８６、８８、９３ … 液晶パネル

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源からの光を収束光として出射するコンデンサレンズと、
   変調すべき波長帯の光に対応して同一平面上に個別に配された光変調素子と、
   前記コンデンサレンズから出射される前記各波長帯の光を大きさの異なる導光ミラーによって反射することによりそれぞれ対応する前記光変調素子に導く導光光学系と、
   前記光変調素子によって変調された前記各波長帯の光を合成して前記平面に平行な方向に導く光合成部と、
   前記光合成部によって合成された光が入射されるレンズ部と、
   前記レンズ部を経由した前記光合成部からの光を被投写面に向かって投写するミラー部とを備え、
   前記ミラー部は、前記被投写面が前記平面に対し垂直となり、且つ、前記光合成部によって合成された光の中心軸にて前記導光光学系を２つの領域に分割したときに前記導光ミラーの小さい方を配した分割領域が前記被投写面側に位置づけられるよう、前記レンズ部からの光を折り返して投写する、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型表示装置において、
   前記ミラー部は、前記レンズ部を経由した前記光合成部からの光の光路を折り曲げる折り曲げミラーと、前記折り曲げミラーによって反射された光を前記被投写面に投写する曲面ミラーとを有する、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
3. 請求項１または２に記載の投写型表示装置において、
   ３つの波長帯の光に対応して透過型の前記光変調素子が個別に配置され、
   前記導光光学系は、前記光源からの光を前記各波長帯の光に分離してそれぞれ対応する前記光変調素子に導くとともに、分離された前記各波長帯の光が通る光路のうち光学的に光源から最も離れた光路が前記被投写面により接近するよう構成されている、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
4. 請求項３に記載の投写型表示装置において、
   前記３つの光変調素子は、それぞれ、前記中心軸に垂直な第１の方向と、前記中心軸に平行な第２の方向と、前記第１の方向とは反対の第３の方向から前記光合成部を囲むように配置され、
   前記導光光学系は、前記第１、第２および第３の方向から、前記各光変調素子に、それぞれ対応する波長帯の光を入射させ、且つ、
   前記光源からの光のうち第１の波長帯の光を最初に分離して前記第１の方向から対応する前記光変調素子に導く第１の導光部と、前記第１の光学系によって分離されなかった第２および第３の波長帯の光を分離してそれぞれ前記第２および第３の方向から対応する前記光変調素子に導く第２および第３の導光部とを備え、
   前記第３の導光部が他の導光部よりも前記被投写面に接近するよう構成されている、
   ことを特徴とする投写型表示装置。

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