JP2000249979A - 投写型表示装置及びこれに用いられるプリズム - Google Patents
投写型表示装置及びこれに用いられるプリズムInfo
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- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光照射面に照射された光の射出方向を画像情
報に応じて制御することにより、光を変調する光変調装
置を用いた投写型表示装置において、投写型表示装置の
小型化を図る。 【解決手段】 プリズムは、照明光学系から射出されて
入射する照明光を反射して光変調装置の光照射面に所定
の角度で入射させるとともに、光変調装置から射出され
た変調光を透過して投写光学系の方に射出する選択反射
透過面を有する。選択反射透過面は、光照射面に平行な
平面上に照明光の光路を投影したときに、照明光学系か
ら射出されて選択反射透過面に入射する照明光の中心軸
が、選択反射透過面で反射されて光照射面に入射する照
明光の中心軸の傾きと異なる傾きを有するように形成さ
れている。
報に応じて制御することにより、光を変調する光変調装
置を用いた投写型表示装置において、投写型表示装置の
小型化を図る。 【解決手段】 プリズムは、照明光学系から射出されて
入射する照明光を反射して光変調装置の光照射面に所定
の角度で入射させるとともに、光変調装置から射出され
た変調光を透過して投写光学系の方に射出する選択反射
透過面を有する。選択反射透過面は、光照射面に平行な
平面上に照明光の光路を投影したときに、照明光学系か
ら射出されて選択反射透過面に入射する照明光の中心軸
が、選択反射透過面で反射されて光照射面に入射する照
明光の中心軸の傾きと異なる傾きを有するように形成さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像を投写して表
示する投写型表示装置及びこれに用いられるプリズムに
関するものである。
示する投写型表示装置及びこれに用いられるプリズムに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】投写型表示装置では、電気光学装置を用
いて変調光を形成し、この変調光を投写することにより
画像を表示している。「電気光学装置」とは、一般に、
画像情報を表す電気信号を、変調光に変換するデバイス
を言う。この電気光学装置としては、各画素に照射され
た照明光の射出方向を画像情報に応じて制御することに
より、光を変調する光変調装置などが利用されている。
この光変調装置の例として、デジタル・マイクロミラー
・デバイス（テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社の
登録商標である。以下、「ＤＭＤ」と呼ぶ。）のような
マイクロミラー型光変調装置があげられる。
いて変調光を形成し、この変調光を投写することにより
画像を表示している。「電気光学装置」とは、一般に、
画像情報を表す電気信号を、変調光に変換するデバイス
を言う。この電気光学装置としては、各画素に照射され
た照明光の射出方向を画像情報に応じて制御することに
より、光を変調する光変調装置などが利用されている。
この光変調装置の例として、デジタル・マイクロミラー
・デバイス（テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社の
登録商標である。以下、「ＤＭＤ」と呼ぶ。）のような
マイクロミラー型光変調装置があげられる。
【０００３】ＤＭＤは、画像を構成する複数の画素に対
応する複数のマイクロミラーを有している。複数のマイ
クロミラーはそれぞれ画像情報に応じてその傾きが変化
し、各マイクロミラーの傾きに応じて光を反射する。各
マイクロミラーで反射された光のうち、所定の方向に反
射された光が、画像を形成するための光として利用され
る。
応する複数のマイクロミラーを有している。複数のマイ
クロミラーはそれぞれ画像情報に応じてその傾きが変化
し、各マイクロミラーの傾きに応じて光を反射する。各
マイクロミラーで反射された光のうち、所定の方向に反
射された光が、画像を形成するための光として利用され
る。
【０００４】図１１は、従来の投写型表示装置のＤＭＤ
とプリズムとを示す説明図である。図１１（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ正面図、平面図、
右側面図、斜視図を示している。プリズム６００は、Ｄ
ＭＤ５００の光照射面５０２に近接して配置されてい
る。ＤＭＤ５００の光照射面５０２に垂直な中心軸５０
０ａｘに平行な軸をｚ軸とし、かつ、ＤＭＤ５００から
プリズム６００に向かう方向を正方向とする。また、ｚ
軸に垂直で互いに直行する軸のうち水平方向の軸をｘ軸
とし、垂直方向の軸をｙ軸とする。以下では、説明を容
易にするため、光照射面５０２の中心に入射する照明光
について代表して説明する。すなわち、以下で説明する
各照明光は、各照明光の中心光線（中心軸）を示してい
る。図示しない照明光学系から射出された照明光Ｉ１
は、プリズム６００に入射する。プリズム６００に入射
した照明光Ｉ１は、プリズム６００の選択反射透過面６
２０で全反射される。選択反射透過面６２０で全反射さ
れた照明光Ｉ２は、ＤＭＤ５００の光照射面５０２に照
射される。ＤＭＤ５００は、光照射面５０２に照射され
た照明光Ｉ２を、画像情報に応じて反射する。ＤＭＤ５
００で反射された照明光のうち、ｚ方向に反射された照
明光Ｉ３は、画像を表す光として利用される。ＤＭＤ５
００から射出された光Ｉ３は、プリズム６００に入射
し、選択反射透過面６２０を透過して、図示しない投写
光学系の方に射出される。投写光学系に入射した光が投
写されて、画像が表示される。
とプリズムとを示す説明図である。図１１（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ正面図、平面図、
右側面図、斜視図を示している。プリズム６００は、Ｄ
ＭＤ５００の光照射面５０２に近接して配置されてい
る。ＤＭＤ５００の光照射面５０２に垂直な中心軸５０
０ａｘに平行な軸をｚ軸とし、かつ、ＤＭＤ５００から
プリズム６００に向かう方向を正方向とする。また、ｚ
軸に垂直で互いに直行する軸のうち水平方向の軸をｘ軸
とし、垂直方向の軸をｙ軸とする。以下では、説明を容
易にするため、光照射面５０２の中心に入射する照明光
について代表して説明する。すなわち、以下で説明する
各照明光は、各照明光の中心光線（中心軸）を示してい
る。図示しない照明光学系から射出された照明光Ｉ１
は、プリズム６００に入射する。プリズム６００に入射
した照明光Ｉ１は、プリズム６００の選択反射透過面６
２０で全反射される。選択反射透過面６２０で全反射さ
れた照明光Ｉ２は、ＤＭＤ５００の光照射面５０２に照
射される。ＤＭＤ５００は、光照射面５０２に照射され
た照明光Ｉ２を、画像情報に応じて反射する。ＤＭＤ５
００で反射された照明光のうち、ｚ方向に反射された照
明光Ｉ３は、画像を表す光として利用される。ＤＭＤ５
００から射出された光Ｉ３は、プリズム６００に入射
し、選択反射透過面６２０を透過して、図示しない投写
光学系の方に射出される。投写光学系に入射した光が投
写されて、画像が表示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】各マイクロミラーは、
図１１（Ａ）のＭ軸と平行な軸を支軸とし、電気信号に
応じてシーソーのようにその傾きが変化する。このよう
なマイクロミラーの傾きによって各画素のオン／オフを
切り換えられるようにするために、ＤＭＤに入射する照
明光の入射角度には所定の制約がある。すなわち、図１
１（Ａ）に示すように、各照明光の光路を光照射面５０
２に平行なｘｙ平面上に投影したときに、光照射面５０
２に入射する照明光Ｉ２の光路が、ｘ軸に平行な中心軸
Ｌｘに対して右斜め下約４５度の方向を向くように設定
される。また、図１１（Ｄ）に示すように、照明光Ｉ２
および変調光Ｉ３を含む面内において、光照射面５０２
への照明光Ｉ２の入射角が約２０度となるように設定さ
れる。
図１１（Ａ）のＭ軸と平行な軸を支軸とし、電気信号に
応じてシーソーのようにその傾きが変化する。このよう
なマイクロミラーの傾きによって各画素のオン／オフを
切り換えられるようにするために、ＤＭＤに入射する照
明光の入射角度には所定の制約がある。すなわち、図１
１（Ａ）に示すように、各照明光の光路を光照射面５０
２に平行なｘｙ平面上に投影したときに、光照射面５０
２に入射する照明光Ｉ２の光路が、ｘ軸に平行な中心軸
Ｌｘに対して右斜め下約４５度の方向を向くように設定
される。また、図１１（Ｄ）に示すように、照明光Ｉ２
および変調光Ｉ３を含む面内において、光照射面５０２
への照明光Ｉ２の入射角が約２０度となるように設定さ
れる。
【０００６】プリズム６００においては、上記制約を満
たすため、図１１（Ａ）に示すように、選択反射透過面
６２０に入射する照明光Ｉ１の光路をｘｙ平面上に投影
したときに、照明光Ｉ２の光路と平行になるように設定
される。このため、照明光Ｉ１を射出する照明光学系
は、通常、右斜め下約４５度の方向に配置される。この
結果、電気光学装置としてＤＭＤを用いた従来の投写型
表示装置においては、照明光学系を配置するスペースと
して、水平方向のみならず垂直方向にもある程度のスペ
ースが必要となり、投写型表示装置の薄型化が難しいと
いう問題があった。
たすため、図１１（Ａ）に示すように、選択反射透過面
６２０に入射する照明光Ｉ１の光路をｘｙ平面上に投影
したときに、照明光Ｉ２の光路と平行になるように設定
される。このため、照明光Ｉ１を射出する照明光学系
は、通常、右斜め下約４５度の方向に配置される。この
結果、電気光学装置としてＤＭＤを用いた従来の投写型
表示装置においては、照明光学系を配置するスペースと
して、水平方向のみならず垂直方向にもある程度のスペ
ースが必要となり、投写型表示装置の薄型化が難しいと
いう問題があった。
【０００７】この発明は、ＤＭＤのような、光照射面に
照射された光の射出方向を画像情報に応じて制御するこ
とにより、光を変調する光変調装置を用いた投写型表示
装置において、投写型表示装置の小型化を図る技術を提
供することを目的とする。
照射された光の射出方向を画像情報に応じて制御するこ
とにより、光を変調する光変調装置を用いた投写型表示
装置において、投写型表示装置の小型化を図る技術を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題を解決するため、本発明の投写型表示装置は、
照明光を射出する照明光学系と、光照射面に照射された
光の射出方向を画像情報に応じて制御することにより、
光を変調する光変調装置と、前記光変調装置から射出さ
れた光を投写する投写光学系と、前記光変調装置と前記
投写光学系との間に設けられたプリズムと、を備え、前
記プリズムは、前記照明光学系から射出されて入射する
照明光を反射して前記光照射面に所定の角度で入射させ
るとともに、前記光変調装置から射出された光を透過し
て前記投写光学系の方に射出する選択反射透過面を有
し、前記選択反射透過面は、前記光照射面に平行な平面
上に前記照明光の光路を投影したときに、前記照明光学
系から射出されて前記選択反射透過面に入射する照明光
の中心軸が、前記選択反射透過面で反射されて前記光照
射面に入射する照明光の中心軸の傾きと異なる傾きを有
するように形成されている、ことを特徴とする。
述の課題を解決するため、本発明の投写型表示装置は、
照明光を射出する照明光学系と、光照射面に照射された
光の射出方向を画像情報に応じて制御することにより、
光を変調する光変調装置と、前記光変調装置から射出さ
れた光を投写する投写光学系と、前記光変調装置と前記
投写光学系との間に設けられたプリズムと、を備え、前
記プリズムは、前記照明光学系から射出されて入射する
照明光を反射して前記光照射面に所定の角度で入射させ
るとともに、前記光変調装置から射出された光を透過し
て前記投写光学系の方に射出する選択反射透過面を有
し、前記選択反射透過面は、前記光照射面に平行な平面
上に前記照明光の光路を投影したときに、前記照明光学
系から射出されて前記選択反射透過面に入射する照明光
の中心軸が、前記選択反射透過面で反射されて前記光照
射面に入射する照明光の中心軸の傾きと異なる傾きを有
するように形成されている、ことを特徴とする。
【０００９】本発明の投写型表示装置においては、光照
射面に平行な平面上に照明光の光路を投影したときに、
照明光学系から射出されて選択反射透過面に入射する照
明光の中心軸が、選択反射透過面で反射されて光照射面
に入射する照明光の中心軸の傾きと異なる傾きを有する
ように、照明光学系を配置することができる。これによ
り、投写型表示装置の小型化を図ることができる。
射面に平行な平面上に照明光の光路を投影したときに、
照明光学系から射出されて選択反射透過面に入射する照
明光の中心軸が、選択反射透過面で反射されて光照射面
に入射する照明光の中心軸の傾きと異なる傾きを有する
ように、照明光学系を配置することができる。これによ
り、投写型表示装置の小型化を図ることができる。
【００１０】上記投写型表示装置において、前記光照射
面は、略矩形上の輪郭を有しており、前記光照射面に平
行な平面上に前記照明光の光路を投影したときに、前記
選択反射透過面で反射されて前記光照射面に入射する照
明光の中心軸は、前記光照射面の輪郭の辺に対して約４
５度の傾きを有している、ようにしてもよい。
面は、略矩形上の輪郭を有しており、前記光照射面に平
行な平面上に前記照明光の光路を投影したときに、前記
選択反射透過面で反射されて前記光照射面に入射する照
明光の中心軸は、前記光照射面の輪郭の辺に対して約４
５度の傾きを有している、ようにしてもよい。
【００１１】従来の投写型表示装置において、前記光照
射面に平行な平面上に前記照明光の光路を投影したとき
に、前記選択反射透過面に入射する照明光の中心軸は、
前記光照射面の輪郭の辺に対して約４５度の傾きを有し
ている場合には、照明光学系の配置スペースとして最も
大きなスペースを必要とする。従って、上記投写型表示
装置においては、小型化の効果が最も大きい。
射面に平行な平面上に前記照明光の光路を投影したとき
に、前記選択反射透過面に入射する照明光の中心軸は、
前記光照射面の輪郭の辺に対して約４５度の傾きを有し
ている場合には、照明光学系の配置スペースとして最も
大きなスペースを必要とする。従って、上記投写型表示
装置においては、小型化の効果が最も大きい。
【００１２】本発明のプリズムは、第１の方向からの入
射光を反射して第２の方向に反射光として射出するとと
もに、第３の方向から入射する光を透過して射出するプ
リズムであって、前記入射光および前記反射光の光路を
所定の平面上に投影したときに、前入射光の中心軸が、
前記反射光の中心軸の傾きと異なる傾きを有するよう
に、前記入射光を反射するための光選択反射透過面を備
える、ことを特徴とする。
射光を反射して第２の方向に反射光として射出するとと
もに、第３の方向から入射する光を透過して射出するプ
リズムであって、前記入射光および前記反射光の光路を
所定の平面上に投影したときに、前入射光の中心軸が、
前記反射光の中心軸の傾きと異なる傾きを有するよう
に、前記入射光を反射するための光選択反射透過面を備
える、ことを特徴とする。
【００１３】本発明のプリズムを、投写型表示装置に用
いれば、上記投写型表示装置と同様の作用、効果を得る
ことができる。
いれば、上記投写型表示装置と同様の作用、効果を得る
ことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。尚、以下の実施例においては、特に断
りのない限り、互いに直交する３つの軸をｘ，ｙ，ｚと
し、光の進行方向（光軸と平行な方向）をｚ軸方向と
し、水平方向および垂直方向を、それぞれｘ軸方向、ｙ
軸方向とする。
施例を説明する。尚、以下の実施例においては、特に断
りのない限り、互いに直交する３つの軸をｘ，ｙ，ｚと
し、光の進行方向（光軸と平行な方向）をｚ軸方向と
し、水平方向および垂直方向を、それぞれｘ軸方向、ｙ
軸方向とする。
【００１５】図１は、本発明の一実施例としての投写型
表示装置の要部を平面的に見た概略構成図である。この
投写型表示装置１０００は、照明光学系１００と、マイ
クロミラー型光変調装置２００と、プリズム３００と、
投写レンズ（投写光学系）４００と、を備えている。マ
イクロミラー型光変調装置２００と、投写レンズ４００
とは、それぞれの中心軸２００ａｘ，３００ａｘが一致
するように配置されている。照明光学系１００は、後述
するように、マイクロミラー型光変調装置２００を照明
する光の入射角の制約から、照明光学系の中心軸１００
ａｘが、マイクロミラー型光変調装置２００の中心軸
（光照射面２０２の法線）２００ａｘに対して所定の傾
きを有するように配置されている。ここで、「光照射
面」は、照射された光を画像を形成する光として利用可
能な領域、すなわち、後述するマイクロミラーが形成さ
れている領域である狭義の光照射面を示す。ただし、以
下では、マイクロミラーが形成されている領域の外側も
含む光が照射される領域の全体を光照射面と呼ぶ場合も
ある。
表示装置の要部を平面的に見た概略構成図である。この
投写型表示装置１０００は、照明光学系１００と、マイ
クロミラー型光変調装置２００と、プリズム３００と、
投写レンズ（投写光学系）４００と、を備えている。マ
イクロミラー型光変調装置２００と、投写レンズ４００
とは、それぞれの中心軸２００ａｘ，３００ａｘが一致
するように配置されている。照明光学系１００は、後述
するように、マイクロミラー型光変調装置２００を照明
する光の入射角の制約から、照明光学系の中心軸１００
ａｘが、マイクロミラー型光変調装置２００の中心軸
（光照射面２０２の法線）２００ａｘに対して所定の傾
きを有するように配置されている。ここで、「光照射
面」は、照射された光を画像を形成する光として利用可
能な領域、すなわち、後述するマイクロミラーが形成さ
れている領域である狭義の光照射面を示す。ただし、以
下では、マイクロミラーが形成されている領域の外側も
含む光が照射される領域の全体を光照射面と呼ぶ場合も
ある。
【００１６】照明光学系１００は、光源部１１０と、第
１のコンデンサーレンズ１２０と、カラーホイール１３
０と、第２のコンデンサーレンズ１４０と、第１のレン
ズアレイ１５０と、第２のレンズアレイ１６０と、重畳
レンズ１７０と、を備えている。これらの光学要素１０
０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０
は、照明光学系１００の中心軸１００ａｘに沿って順に
配置されている。
１のコンデンサーレンズ１２０と、カラーホイール１３
０と、第２のコンデンサーレンズ１４０と、第１のレン
ズアレイ１５０と、第２のレンズアレイ１６０と、重畳
レンズ１７０と、を備えている。これらの光学要素１０
０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０
は、照明光学系１００の中心軸１００ａｘに沿って順に
配置されている。
【００１７】光源部１１０は、光源ランプ１１２と凹面
鏡１１４とを有している。光源ランプ１１２は、放射状
の光線を射出する放射光源である。光源ランプ１１２と
しては、メタルハライドランプや高圧水銀灯などの高圧
放電灯が用いられる。凹面鏡１１４は、光源ランプ１１
２からの放射光線が反射されて第１のコンデンサーレン
ズ１２０に入射するように、開口部１１６から集光光と
して射出する楕円面凹面鏡である。凹面鏡１１４として
は、光源ランプ１１２からの放射光線を反射し、略平行
光として射出する放物面鏡を用いるようにしてもよい。
この場合には、略平行光をコンデンサーレンズ１２０に
入射させるように、光源部１１０と、コンデンサーレン
ズ１２０との間に、別のコンデンサーレンズを付加する
ようにしてもよい。
鏡１１４とを有している。光源ランプ１１２は、放射状
の光線を射出する放射光源である。光源ランプ１１２と
しては、メタルハライドランプや高圧水銀灯などの高圧
放電灯が用いられる。凹面鏡１１４は、光源ランプ１１
２からの放射光線が反射されて第１のコンデンサーレン
ズ１２０に入射するように、開口部１１６から集光光と
して射出する楕円面凹面鏡である。凹面鏡１１４として
は、光源ランプ１１２からの放射光線を反射し、略平行
光として射出する放物面鏡を用いるようにしてもよい。
この場合には、略平行光をコンデンサーレンズ１２０に
入射させるように、光源部１１０と、コンデンサーレン
ズ１２０との間に、別のコンデンサーレンズを付加する
ようにしてもよい。
【００１８】第１のコンデンサーレンズ１２０は、カラ
ーホイール１３０に照射される光スポットを小さくする
ために、光源部１１０からの光をカラーホイール１３０
上に集光させるための光学要素である。
ーホイール１３０に照射される光スポットを小さくする
ために、光源部１１０からの光をカラーホイール１３０
上に集光させるための光学要素である。
【００１９】図２は、カラーホイール１３０を光源部１
１０側から見た正面図である。カラーホイール１３０
は、回転方向に沿って区切られた３つの扇形の領域に３
つの透過型色フィルタ１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂが
形成されたものである。第１の色フィルタ１３０Ｒは、
赤色の波長領域の光（以下、「赤色光Ｒ」と呼ぶ）を透
過し、他の波長領域の光を反射または吸収する機能を有
している。同様に、第２および第３の色フィルタ１３０
Ｇ，１３０Ｂは、それぞれ緑色、青色の波長領域の光
（以下、それぞれ「緑色光Ｇ」、「青色光Ｂ」と呼ぶ）
を透過し、他の波長領域の光を反射または吸収する機能
を有している。色フィルタは、例えば誘電体多層膜や、
染料を用いて形成されたフィルタ板などにより構成され
る。
１０側から見た正面図である。カラーホイール１３０
は、回転方向に沿って区切られた３つの扇形の領域に３
つの透過型色フィルタ１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂが
形成されたものである。第１の色フィルタ１３０Ｒは、
赤色の波長領域の光（以下、「赤色光Ｒ」と呼ぶ）を透
過し、他の波長領域の光を反射または吸収する機能を有
している。同様に、第２および第３の色フィルタ１３０
Ｇ，１３０Ｂは、それぞれ緑色、青色の波長領域の光
（以下、それぞれ「緑色光Ｇ」、「青色光Ｂ」と呼ぶ）
を透過し、他の波長領域の光を反射または吸収する機能
を有している。色フィルタは、例えば誘電体多層膜や、
染料を用いて形成されたフィルタ板などにより構成され
る。
【００２０】カラーホイール１３０は、第１のコンデン
サーレンズ１２０によって集光された光スポットＳＰが
カラーホイール１３０の中心軸１３０ａｘからずれた所
定の周辺位置を照射するように配置されている。そし
て、カラーホイール１３０は、図示しないモータによっ
て中心軸（回転軸）１３０ａｘを中心に一定速度で回転
する。このとき、光スポットＳＰは、カラーホイール１
３０の回転に応じて、色フィルタ１３０Ｒ，１３０Ｇ，
１３０Ｂの各領域を一定間隔で循環的に照射する。この
結果、カラーホイール１３０を透過する光は、カラーホ
イール１３０の回転に応じて、赤色光Ｒ，緑色光Ｇ，青
色光Ｂと循環的に変化する。
サーレンズ１２０によって集光された光スポットＳＰが
カラーホイール１３０の中心軸１３０ａｘからずれた所
定の周辺位置を照射するように配置されている。そし
て、カラーホイール１３０は、図示しないモータによっ
て中心軸（回転軸）１３０ａｘを中心に一定速度で回転
する。このとき、光スポットＳＰは、カラーホイール１
３０の回転に応じて、色フィルタ１３０Ｒ，１３０Ｇ，
１３０Ｂの各領域を一定間隔で循環的に照射する。この
結果、カラーホイール１３０を透過する光は、カラーホ
イール１３０の回転に応じて、赤色光Ｒ，緑色光Ｇ，青
色光Ｂと循環的に変化する。
【００２１】図１の第２のコンデンサーレンズ１４０
は、カラーホイール１３０を透過した光を第１のレンズ
アレイ１５０に入射するように集光する機能を有してい
る。本実施例では、第２のコンデンサーレンズ１４０
は、カラーホイール１３０を透過する発散光が略平行光
となるように設定されている。
は、カラーホイール１３０を透過した光を第１のレンズ
アレイ１５０に入射するように集光する機能を有してい
る。本実施例では、第２のコンデンサーレンズ１４０
は、カラーホイール１３０を透過する発散光が略平行光
となるように設定されている。
【００２２】第１のレンズアレイ１５０は、四辺形状の
輪郭を有する複数の小レンズ１５２で構成されたレンズ
アレイである。この第１のレンズアレイ１５０は、第２
のコンデンサーレンズ１４０から射出された略平行光を
複数の小レンズ１５２に対応する複数の部分光線束に分
割するとともに、各部分光線束をそれぞれ第２のレンズ
アレイ１６０の近傍で集光させる機能を有している。
輪郭を有する複数の小レンズ１５２で構成されたレンズ
アレイである。この第１のレンズアレイ１５０は、第２
のコンデンサーレンズ１４０から射出された略平行光を
複数の小レンズ１５２に対応する複数の部分光線束に分
割するとともに、各部分光線束をそれぞれ第２のレンズ
アレイ１６０の近傍で集光させる機能を有している。
【００２３】第２のレンズアレイ１６０は、第１のレン
ズアレイ１５０の各小レンズ１５２に対応する小レンズ
１６２を備えている。第２のレンズアレイ１６０は、第
１のレンズアレイ１５０から射出された部分光線束のそ
れぞれの中心軸が中心軸１００ａｘにほぼ平行となるよ
うに揃える機能を有している。なお、第２のレンズアレ
イ１６０の各小レンズ１６２は、第１のレンズアレイ１
５０から射出された対応する各部分光線束が入射可能で
あれば、四辺形以外の形状をとることも可能である。本
実施例では、第１のレンズアレイ１５０とレンズ面（凸
面）の向きのみが異なるレンズアレイを用いている。
ズアレイ１５０の各小レンズ１５２に対応する小レンズ
１６２を備えている。第２のレンズアレイ１６０は、第
１のレンズアレイ１５０から射出された部分光線束のそ
れぞれの中心軸が中心軸１００ａｘにほぼ平行となるよ
うに揃える機能を有している。なお、第２のレンズアレ
イ１６０の各小レンズ１６２は、第１のレンズアレイ１
５０から射出された対応する各部分光線束が入射可能で
あれば、四辺形以外の形状をとることも可能である。本
実施例では、第１のレンズアレイ１５０とレンズ面（凸
面）の向きのみが異なるレンズアレイを用いている。
【００２４】重畳レンズ１７０は、第２のレンズアレイ
１６０から射出された複数の部分光線束を、マイクロミ
ラー型光変調装置２００の光照射面２０２上で重畳する
機能を有している。
１６０から射出された複数の部分光線束を、マイクロミ
ラー型光変調装置２００の光照射面２０２上で重畳する
機能を有している。
【００２５】２つのレンズアレイ１５０，１６０と、重
畳レンズ１７０とは、いわゆるインテグレータ光学系を
構成している。これにより、照明光学系１００は、マイ
クロミラー型光変調装置２００の光照射面２０２を均一
に照明する。
畳レンズ１７０とは、いわゆるインテグレータ光学系を
構成している。これにより、照明光学系１００は、マイ
クロミラー型光変調装置２００の光照射面２０２を均一
に照明する。
【００２６】マイクロミラー型光変調装置２００は、光
照射面に照射された照明光を画像情報に応じてマイクロ
ミラーで反射することにより変調して、その光を投写レ
ンズ４００の方に射出する光変調装置である。図３は、
マイクロミラー型光変調装置２００の例であるＤＭＤに
ついて示す説明図である。図３（Ａ）に示すように、Ｄ
ＭＤ２００の光照射面２０２上には、略正方形の輪郭を
有する複数のマイクロミラー２０４がマトリクス状に形
成されている。各マイクロミラー２０４は、左下と右上
の頂点を結ぶ対角線を回動軸２０４ｃとして所定の角度
範囲で回動可能に形成されている。これらのマイクロミ
ラー２０４は、画像を構成する各画素に対応する。
照射面に照射された照明光を画像情報に応じてマイクロ
ミラーで反射することにより変調して、その光を投写レ
ンズ４００の方に射出する光変調装置である。図３は、
マイクロミラー型光変調装置２００の例であるＤＭＤに
ついて示す説明図である。図３（Ａ）に示すように、Ｄ
ＭＤ２００の光照射面２０２上には、略正方形の輪郭を
有する複数のマイクロミラー２０４がマトリクス状に形
成されている。各マイクロミラー２０４は、左下と右上
の頂点を結ぶ対角線を回動軸２０４ｃとして所定の角度
範囲で回動可能に形成されている。これらのマイクロミ
ラー２０４は、画像を構成する各画素に対応する。
【００２７】ここで、光照射面２０２の水平方向軸を
ｈ、垂直方向軸をｖとする。また、説明を容易にするた
め、光照射面２０２に照射される照明光は、これを代表
する中心光線（入射光線）ＩＲで示すこととする。装置
の構成を容易にするためには、ＤＭＤ２００に照射され
る照明光ＩＲは、各マイクロミラー２０４の回動軸２０
４ｃに垂直な入射面を有するようにすることが好まし
い。ここで、回動軸２０４ｃはマイクロミラー２０４の
左下と右上の頂点を結ぶ対角線であるので、水平軸ｈに
対して右斜め上方向に約４５度の傾きを有している。こ
のため、ＤＭＤ２００に照射される照明光ＩＲは、図３
（Ａ）に示すように、光照射面２０２上に投影される照
明光ＩＲの水平軸ｈに対する傾きθｈが約４５度となる
ように右斜め下方向から入射される。また、図３（Ｂ）
に示すように、照明光ＩＲは、光照射面２０２の法線２
００ａｘに対する傾きθＬが約２０度となるように入射
される。
ｈ、垂直方向軸をｖとする。また、説明を容易にするた
め、光照射面２０２に照射される照明光は、これを代表
する中心光線（入射光線）ＩＲで示すこととする。装置
の構成を容易にするためには、ＤＭＤ２００に照射され
る照明光ＩＲは、各マイクロミラー２０４の回動軸２０
４ｃに垂直な入射面を有するようにすることが好まし
い。ここで、回動軸２０４ｃはマイクロミラー２０４の
左下と右上の頂点を結ぶ対角線であるので、水平軸ｈに
対して右斜め上方向に約４５度の傾きを有している。こ
のため、ＤＭＤ２００に照射される照明光ＩＲは、図３
（Ａ）に示すように、光照射面２０２上に投影される照
明光ＩＲの水平軸ｈに対する傾きθｈが約４５度となる
ように右斜め下方向から入射される。また、図３（Ｂ）
に示すように、照明光ＩＲは、光照射面２０２の法線２
００ａｘに対する傾きθＬが約２０度となるように入射
される。
【００２８】図３（Ｃ）は、マイクロミラー２０４への
入射光とその反射光とを含む入射面、すなわち、回動軸
２０４ｃに垂直な断面における光路を示している。マイ
クロミラー２０４は、光照射面２０２に平行な平面Ｆ
（図３（Ｃ）に破線で示す）に対して、回動軸２０４ｃ
を中心に約±（θＬ／２）度（≒±１０度）回動する。
なお、時計周りに沿った角度を正とする。照明光ＩＲ
は、上述したように、平面Ｆの法線Ｆｎから＋θＬ（≒
＋２０度）傾いた方向からマイクロミラー２０４に入射
する。
入射光とその反射光とを含む入射面、すなわち、回動軸
２０４ｃに垂直な断面における光路を示している。マイ
クロミラー２０４は、光照射面２０２に平行な平面Ｆ
（図３（Ｃ）に破線で示す）に対して、回動軸２０４ｃ
を中心に約±（θＬ／２）度（≒±１０度）回動する。
なお、時計周りに沿った角度を正とする。照明光ＩＲ
は、上述したように、平面Ｆの法線Ｆｎから＋θＬ（≒
＋２０度）傾いた方向からマイクロミラー２０４に入射
する。
【００２９】マイクロミラー２０４が平面Ｆに対して＋
（θＬ／２）だけ傾いた状態の場合、照明光ＩＲは、照
明光ＩＲから−θＬだけ傾いた方向、すなわち、法線Ｆ
ｎに平行な方向に反射光ＲＲ（＋θＬ／２）として射出
される。マイクロミラー２０４が−（θＬ／２）だけ傾
いた状態の場合、照明光ＩＲは、照明光ＩＲから−（３
・θＬ）だけ傾いた方向に反射光ＲＲ（−θＬ／２）と
して射出される。このように、マイクロミラー２０４に
照射された照明光ＩＲは、マイクロミラー２０４の回動
角度に応じて異なった方向に反射して射出される。例え
ば、反射光ＲＲ（＋θＬ／２）の方向に投写レンズを配
置すると、反射光ＲＲ（＋θＬ／２）のみが画像を形成
するための光として利用される。これにより、マイクロ
ミラー２０４が＋（θＬ／２）だけ傾いた状態におい
て、反射光が投写レンズを介して投写されて明表示が実
現され、マイクロミラー２０４が−（θＬ／２）だけ傾
いた状態において、反射光が投写レンズを介して投写さ
れず暗表示が実現される。中間の階調は、１つの画素が
画像を描画する一定時間のうち、階調に応じて明と暗の
表示の割合を制御する手法（いわゆるパルス幅変調と呼
ばれる手法）で実現される。
（θＬ／２）だけ傾いた状態の場合、照明光ＩＲは、照
明光ＩＲから−θＬだけ傾いた方向、すなわち、法線Ｆ
ｎに平行な方向に反射光ＲＲ（＋θＬ／２）として射出
される。マイクロミラー２０４が−（θＬ／２）だけ傾
いた状態の場合、照明光ＩＲは、照明光ＩＲから−（３
・θＬ）だけ傾いた方向に反射光ＲＲ（−θＬ／２）と
して射出される。このように、マイクロミラー２０４に
照射された照明光ＩＲは、マイクロミラー２０４の回動
角度に応じて異なった方向に反射して射出される。例え
ば、反射光ＲＲ（＋θＬ／２）の方向に投写レンズを配
置すると、反射光ＲＲ（＋θＬ／２）のみが画像を形成
するための光として利用される。これにより、マイクロ
ミラー２０４が＋（θＬ／２）だけ傾いた状態におい
て、反射光が投写レンズを介して投写されて明表示が実
現され、マイクロミラー２０４が−（θＬ／２）だけ傾
いた状態において、反射光が投写レンズを介して投写さ
れず暗表示が実現される。中間の階調は、１つの画素が
画像を描画する一定時間のうち、階調に応じて明と暗の
表示の割合を制御する手法（いわゆるパルス幅変調と呼
ばれる手法）で実現される。
【００３０】図１のプリズム３００は、照明光学系１０
０から射出されて入射する照明光を反射してＤＭＤ２０
０の光照射面２０２に所定の角度で入射させる機能を有
している。また、ＤＭＤ２００から射出された変調光を
透過して投写レンズ４００の方に射出する機能を有して
いる。通常、照明光学系１００からの入射光を全反射す
るように設定されている。なお、投写レンズ４００は、
上述のように、マイクロミラー２０４が＋（θＬ／２）
だけ傾いた状態における反射光を画像を形成するための
光として利用するように配置されている。これにより、
画像情報に応じてマイクロミラー型光変調装置２００か
ら射出された変調光が投写レンズ４００を介して投写さ
れ、画像が表示される。なお、プリズム３００の構成の
詳細については後述する。
０から射出されて入射する照明光を反射してＤＭＤ２０
０の光照射面２０２に所定の角度で入射させる機能を有
している。また、ＤＭＤ２００から射出された変調光を
透過して投写レンズ４００の方に射出する機能を有して
いる。通常、照明光学系１００からの入射光を全反射す
るように設定されている。なお、投写レンズ４００は、
上述のように、マイクロミラー２０４が＋（θＬ／２）
だけ傾いた状態における反射光を画像を形成するための
光として利用するように配置されている。これにより、
画像情報に応じてマイクロミラー型光変調装置２００か
ら射出された変調光が投写レンズ４００を介して投写さ
れ、画像が表示される。なお、プリズム３００の構成の
詳細については後述する。
【００３１】照明光学系１００からは、上述したよう
に、カラーホイール１３０の回転に応じて赤色光Ｒと、
緑色光Ｇと、青色光Ｂとが一定間隔で循環的に射出され
る。このとき、マイクロミラー型光変調装置２００の各
マイクロミラー２０４を、照射される色光に応じた画像
情報に応じて制御することにより、カラー画像を表示さ
せることができる。なお、カラーホイール１３０を省略
して、モノクロ画像を表示させることもできる。この場
合には、２つのコンデンサーレンズ１２０，１４０を省
略することもできる。また、光源部１１０の凹面鏡１１
４を放物面凹面鏡に代えて、略平行な光を射出するよう
にしてもよい。
に、カラーホイール１３０の回転に応じて赤色光Ｒと、
緑色光Ｇと、青色光Ｂとが一定間隔で循環的に射出され
る。このとき、マイクロミラー型光変調装置２００の各
マイクロミラー２０４を、照射される色光に応じた画像
情報に応じて制御することにより、カラー画像を表示さ
せることができる。なお、カラーホイール１３０を省略
して、モノクロ画像を表示させることもできる。この場
合には、２つのコンデンサーレンズ１２０，１４０を省
略することもできる。また、光源部１１０の凹面鏡１１
４を放物面凹面鏡に代えて、略平行な光を射出するよう
にしてもよい。
【００３２】本発明の投写型表示装置１０００は、プリ
ズム３００の構造に特徴を有している。図４は、プリズ
ム３００の構造を示す説明図である。図４（Ａ）は、プ
リズム３００の斜視図を示している。プリズム３００
は、２つのプリズム柱３００Ａ，３００Ｂを備えてい
る。
ズム３００の構造に特徴を有している。図４は、プリズ
ム３００の構造を示す説明図である。図４（Ａ）は、プ
リズム３００の斜視図を示している。プリズム３００
は、２つのプリズム柱３００Ａ，３００Ｂを備えてい
る。
【００３３】図５は、第１のプリズム柱３００Ａの構造
を示す説明図である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｆ）は、それぞれ平面図、正面図、右側面図、斜視図
を示している。また、図５（Ｄ）、（Ｅ）は、図５
（Ｆ）のＤ方向およびＥ方向から見た矢視図を示してい
る。第１のプリズム柱３００Ａの各頂点の位置は、符号
Ｖ１〜Ｖ８で示されている。図５（Ｆ）の斜視図に示す
ように、第１のプリズム柱３００Ａは、面Ｖ５Ｖ６Ｖ７
Ｖ８（下面３１０Ａ）と、面Ｖ１Ｖ２Ｖ３Ｖ４（上面３
１２Ａ）と、面Ｖ１Ｖ５Ｖ６Ｖ２（側面３０２Ａ）と、
面Ｖ８Ｖ７Ｖ３Ｖ４（側面３０４Ａ）と、面Ｖ４Ｖ８Ｖ
５Ｖ１（側面３０６Ａ）と、面Ｖ２Ｖ６Ｖ７Ｖ３（側面
３０８Ａ）とを有する柱状６面体である。Ｄ方向は、２
つの頂点Ｖ５，Ｖ６を結ぶ稜線Ｖ５Ｖ６に平行な方向で
あり、Ｅ方向は、２つの頂点Ｖ８，Ｖ５を結ぶ稜線Ｖ８
Ｖ５に平行な方向である。図５（Ａ）の平面図におい
て、プリズム柱３００Ａは、２つの頂点Ｖ１，Ｖ２を結
ぶ稜線Ｖ１Ｖ２と、２つの頂点Ｖ４，Ｖ３を結ぶ稜線Ｖ
４Ｖ３との成す角が約３５度となり、稜線Ｖ１Ｖ２と、
２つの頂点Ｖ３，Ｖ２を結ぶ稜線Ｖ３Ｖ２との成す角が
約１２５度となり、側２つの頂点Ｖ１，Ｖ４を結ぶ稜線
Ｖ１Ｖ４と、２つの頂点Ｖ３，Ｖ４を結ぶ稜線Ｖ３Ｖ４
との成す角が約１００．９度となるように形成されてい
る。また、図５（Ｂ）の正面図において、側面３０８Ａ
は、下面３１０Ａおよび上面３１２Ａに垂直となるよう
に形成されている。さらに、図５（Ｄ）の矢視図におい
て、側面３０２Ａと底面３１０Ａとの成す角が約９０．
９度となるように形成され、図５（Ｅ）の矢視図におい
て、側面３０６Ａと底面３１０Ａとの成す角が約９７．
９度となるように形成されている。
を示す説明図である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｆ）は、それぞれ平面図、正面図、右側面図、斜視図
を示している。また、図５（Ｄ）、（Ｅ）は、図５
（Ｆ）のＤ方向およびＥ方向から見た矢視図を示してい
る。第１のプリズム柱３００Ａの各頂点の位置は、符号
Ｖ１〜Ｖ８で示されている。図５（Ｆ）の斜視図に示す
ように、第１のプリズム柱３００Ａは、面Ｖ５Ｖ６Ｖ７
Ｖ８（下面３１０Ａ）と、面Ｖ１Ｖ２Ｖ３Ｖ４（上面３
１２Ａ）と、面Ｖ１Ｖ５Ｖ６Ｖ２（側面３０２Ａ）と、
面Ｖ８Ｖ７Ｖ３Ｖ４（側面３０４Ａ）と、面Ｖ４Ｖ８Ｖ
５Ｖ１（側面３０６Ａ）と、面Ｖ２Ｖ６Ｖ７Ｖ３（側面
３０８Ａ）とを有する柱状６面体である。Ｄ方向は、２
つの頂点Ｖ５，Ｖ６を結ぶ稜線Ｖ５Ｖ６に平行な方向で
あり、Ｅ方向は、２つの頂点Ｖ８，Ｖ５を結ぶ稜線Ｖ８
Ｖ５に平行な方向である。図５（Ａ）の平面図におい
て、プリズム柱３００Ａは、２つの頂点Ｖ１，Ｖ２を結
ぶ稜線Ｖ１Ｖ２と、２つの頂点Ｖ４，Ｖ３を結ぶ稜線Ｖ
４Ｖ３との成す角が約３５度となり、稜線Ｖ１Ｖ２と、
２つの頂点Ｖ３，Ｖ２を結ぶ稜線Ｖ３Ｖ２との成す角が
約１２５度となり、側２つの頂点Ｖ１，Ｖ４を結ぶ稜線
Ｖ１Ｖ４と、２つの頂点Ｖ３，Ｖ４を結ぶ稜線Ｖ３Ｖ４
との成す角が約１００．９度となるように形成されてい
る。また、図５（Ｂ）の正面図において、側面３０８Ａ
は、下面３１０Ａおよび上面３１２Ａに垂直となるよう
に形成されている。さらに、図５（Ｄ）の矢視図におい
て、側面３０２Ａと底面３１０Ａとの成す角が約９０．
９度となるように形成され、図５（Ｅ）の矢視図におい
て、側面３０６Ａと底面３１０Ａとの成す角が約９７．
９度となるように形成されている。
【００３４】図６は、第１のプリズム柱３００Ａを作製
する方法について示す説明図である。図６（Ａ）は、第
１のプリズム柱３００Ａを作製するための直角プリズム
３００ＡＯを示す平面図であり、図６（Ｂ），（Ｃ）
は、図６（Ａ）のＢ方向およびＣ方向から見た矢視図を
示している。Ｂ方向は、下面３１０ＡＯと切断面ＳＬ２
との交線ＳＬ２Ｄに平行な方向であり、Ｃ方向は、下面
３１０Ａと切断面ＳＬ１との交線ＳＬ１Ｄに平行な方向
である。直角プリズム３００ＡＯは、底面、すなわち下
面３１０ＡＯと上面３１２ＡＯの形状が直角三角形であ
り、３つの側面３０２ＡＯ，３０４ＡＯ，３０６ＡＯが
長方形の三角柱状プリズムである。プリズム柱３００Ａ
は、直角プリズム３００ＡＯを３つの切断面ＳＬ１，Ｓ
Ｌ２，ＳＬ３に沿って切断することにより作製される。
なお、直角プリズム３００ＡＯの上面３１２ＡＯと下面
３１０ＡＯは、図５（Ａ）に示すプリズム柱３００Ａの
上面３１２Ａと下面３１０Ａに相当する。
する方法について示す説明図である。図６（Ａ）は、第
１のプリズム柱３００Ａを作製するための直角プリズム
３００ＡＯを示す平面図であり、図６（Ｂ），（Ｃ）
は、図６（Ａ）のＢ方向およびＣ方向から見た矢視図を
示している。Ｂ方向は、下面３１０ＡＯと切断面ＳＬ２
との交線ＳＬ２Ｄに平行な方向であり、Ｃ方向は、下面
３１０Ａと切断面ＳＬ１との交線ＳＬ１Ｄに平行な方向
である。直角プリズム３００ＡＯは、底面、すなわち下
面３１０ＡＯと上面３１２ＡＯの形状が直角三角形であ
り、３つの側面３０２ＡＯ，３０４ＡＯ，３０６ＡＯが
長方形の三角柱状プリズムである。プリズム柱３００Ａ
は、直角プリズム３００ＡＯを３つの切断面ＳＬ１，Ｓ
Ｌ２，ＳＬ３に沿って切断することにより作製される。
なお、直角プリズム３００ＡＯの上面３１２ＡＯと下面
３１０ＡＯは、図５（Ａ）に示すプリズム柱３００Ａの
上面３１２Ａと下面３１０Ａに相当する。
【００３５】図６（Ａ）に示すように、切断面ＳＬ１と
直角プリズム３００ＡＯの上面３１２Ａとの交線ＳＬ１
Ｕは、側面３０４ＡＯに対して約３５度の傾きを有して
いる。また、図６（Ｃ）に示すように、切断面ＳＬ１
は、下面３１０ＡＯに対して約９０．９度の傾きを有し
ている。このような切断面ＳＬ１で直角プリズム３００
ＡＯを切断することにより、図５（Ｄ）の矢視図に示す
ように第１のプリズム柱３００Ａの下面３１０Ａに対し
て約９０．９度の傾きを有する側面３０２Ａを形成する
ことができる。
直角プリズム３００ＡＯの上面３１２Ａとの交線ＳＬ１
Ｕは、側面３０４ＡＯに対して約３５度の傾きを有して
いる。また、図６（Ｃ）に示すように、切断面ＳＬ１
は、下面３１０ＡＯに対して約９０．９度の傾きを有し
ている。このような切断面ＳＬ１で直角プリズム３００
ＡＯを切断することにより、図５（Ｄ）の矢視図に示す
ように第１のプリズム柱３００Ａの下面３１０Ａに対し
て約９０．９度の傾きを有する側面３０２Ａを形成する
ことができる。
【００３６】図６（Ａ）に示すように、切断面ＳＬ２と
直角プリズム３００ＡＯの上面３１２Ａとの交線ＳＬ２
Ｕは、側面３０４ＡＯに対して約１００．９度の傾きを
有している。また、図６（Ｂ）に示すように、切断面Ｓ
Ｌ２は、下面３１０ＡＯに対して約９７．９度の傾きを
有している。このような切断面ＳＬ２で直角プリズム３
００ＡＯを切断することにより、図５（Ｅ）の矢視図に
示すようにプリズム柱３００Ａの下面３１０Ａに対して
約９７．９度の傾きを有する側面３０６Ａを形成するこ
とができる。
直角プリズム３００ＡＯの上面３１２Ａとの交線ＳＬ２
Ｕは、側面３０４ＡＯに対して約１００．９度の傾きを
有している。また、図６（Ｂ）に示すように、切断面Ｓ
Ｌ２は、下面３１０ＡＯに対して約９７．９度の傾きを
有している。このような切断面ＳＬ２で直角プリズム３
００ＡＯを切断することにより、図５（Ｅ）の矢視図に
示すようにプリズム柱３００Ａの下面３１０Ａに対して
約９７．９度の傾きを有する側面３０６Ａを形成するこ
とができる。
【００３７】図６（Ａ）に示すように、切断面ＳＬ３は
側面３０４ＡＯに垂直である。このような切断面ＳＬ３
で直角プリズム３００ＡＯを切断することにより、図５
（Ａ）に示すように頂点Ｖ１，Ｖ２を結ぶ稜線Ｖ１Ｖ２
と頂点Ｖ２，Ｖ３を結ぶ稜線Ｖ３Ｖ２との成す角が１２
５度となるように側面３０８Ａを形成することができ
る。
側面３０４ＡＯに垂直である。このような切断面ＳＬ３
で直角プリズム３００ＡＯを切断することにより、図５
（Ａ）に示すように頂点Ｖ１，Ｖ２を結ぶ稜線Ｖ１Ｖ２
と頂点Ｖ２，Ｖ３を結ぶ稜線Ｖ３Ｖ２との成す角が１２
５度となるように側面３０８Ａを形成することができ
る。
【００３８】図７は、第２のプリズム柱３００Ｂの構造
を示す説明図である。図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｅ）は、それぞれ平面図、正面図、右側面図、斜視図
を示している。また、図７（Ｄ）は、図７（Ｅ）のＤ方
向から見た矢視図を示している。第２のプリズム柱３０
０Ｂの各頂点の位置は、符号Ｐ１〜Ｐ８で示されてい
る。図７（Ｅ）の斜視図に示すように、第２のプリズム
柱３００Ｂは、面Ｐ５Ｐ６Ｐ７Ｖ８（下面３１０Ｂ）
と、面Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４（上面３１２Ｂ）と、面Ｐ４Ｐ
８Ｐ７Ｐ３（側面３０２Ｂ）と，面Ｐ１Ｐ５Ｐ６Ｐ２
（側面３０４Ｂ）と、面Ｐ２Ｐ６Ｐ７Ｐ３（側面３０６
Ｂ）と、面Ｐ４Ｐ８Ｐ５Ｐ１（側面３０８Ｂ）とを有す
る柱状６面体である。Ｄ方向は、２つの頂点Ｐ８，Ｐ７
を結ぶ稜線Ｐ８Ｐ７に平行な方向である。図７（Ａ）の
平面図において、プリズム柱３００Ｂは、２つの頂点Ｐ
２，Ｐ１を結ぶ稜線Ｐ２Ｐ１と、２つの頂点Ｐ３，Ｐ４
を結ぶ稜線Ｐ３Ｐ４との成す角が約３５度となり、２つ
の頂点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ稜線Ｐ１Ｐ２と、２つの頂点Ｐ
３，Ｐ２を結ぶ稜線Ｐ３Ｐ２との成す角が約９０度とな
り、２つの頂点Ｐ２，Ｐ３を結ぶ稜線Ｐ２Ｐ３と、２つ
の頂点Ｐ４，Ｐ３を結ぶ稜線Ｐ４Ｐ３との成す角が約５
５度となるように形成されている。また、図７（Ｂ）の
正面図において、側面３０６Ｂ，３０８Ｂは下面３１０
Ｂおよび上面３１２Ｂに垂直となるように形成されてい
る。さらに、図７（Ｄ）の矢視図において、側面３０２
Ｂ（面Ｐ４Ｐ８Ｐ７Ｐ３）と底面３１０Ｂ（面Ｐ５Ｐ６
Ｐ７Ｐ８）との成す角が約８９．１度となるように形成
されている。また、図７（Ｃ）の右側面図において、２
つの頂点Ｐ５，Ｐ１を結ぶ稜線Ｐ５Ｐ１と２つの頂点Ｐ
８，Ｐ４を結ぶ稜線Ｐ８Ｐ４との成す角は約１．１度と
なるように形成されている。
を示す説明図である。図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｅ）は、それぞれ平面図、正面図、右側面図、斜視図
を示している。また、図７（Ｄ）は、図７（Ｅ）のＤ方
向から見た矢視図を示している。第２のプリズム柱３０
０Ｂの各頂点の位置は、符号Ｐ１〜Ｐ８で示されてい
る。図７（Ｅ）の斜視図に示すように、第２のプリズム
柱３００Ｂは、面Ｐ５Ｐ６Ｐ７Ｖ８（下面３１０Ｂ）
と、面Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４（上面３１２Ｂ）と、面Ｐ４Ｐ
８Ｐ７Ｐ３（側面３０２Ｂ）と，面Ｐ１Ｐ５Ｐ６Ｐ２
（側面３０４Ｂ）と、面Ｐ２Ｐ６Ｐ７Ｐ３（側面３０６
Ｂ）と、面Ｐ４Ｐ８Ｐ５Ｐ１（側面３０８Ｂ）とを有す
る柱状６面体である。Ｄ方向は、２つの頂点Ｐ８，Ｐ７
を結ぶ稜線Ｐ８Ｐ７に平行な方向である。図７（Ａ）の
平面図において、プリズム柱３００Ｂは、２つの頂点Ｐ
２，Ｐ１を結ぶ稜線Ｐ２Ｐ１と、２つの頂点Ｐ３，Ｐ４
を結ぶ稜線Ｐ３Ｐ４との成す角が約３５度となり、２つ
の頂点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ稜線Ｐ１Ｐ２と、２つの頂点Ｐ
３，Ｐ２を結ぶ稜線Ｐ３Ｐ２との成す角が約９０度とな
り、２つの頂点Ｐ２，Ｐ３を結ぶ稜線Ｐ２Ｐ３と、２つ
の頂点Ｐ４，Ｐ３を結ぶ稜線Ｐ４Ｐ３との成す角が約５
５度となるように形成されている。また、図７（Ｂ）の
正面図において、側面３０６Ｂ，３０８Ｂは下面３１０
Ｂおよび上面３１２Ｂに垂直となるように形成されてい
る。さらに、図７（Ｄ）の矢視図において、側面３０２
Ｂ（面Ｐ４Ｐ８Ｐ７Ｐ３）と底面３１０Ｂ（面Ｐ５Ｐ６
Ｐ７Ｐ８）との成す角が約８９．１度となるように形成
されている。また、図７（Ｃ）の右側面図において、２
つの頂点Ｐ５，Ｐ１を結ぶ稜線Ｐ５Ｐ１と２つの頂点Ｐ
８，Ｐ４を結ぶ稜線Ｐ８Ｐ４との成す角は約１．１度と
なるように形成されている。
【００３９】図８は、第２のプリズム柱３００Ｂを作製
する方法について示す説明図である。図８（Ａ）は、第
２のプリズム柱３００Ｂを作製するための直角プリズム
３００ＢＯを示す平面図であり、図８（Ｂ）は、図８
（Ａ）のＢ方向から見た矢視図を示している。Ｂ方向
は、下面３１０ＢＯと切断面ＳＬ４との交線ＳＬ４Ｄに
平行な方向である。この直角プリズム３００ＢＯとして
は、通常、直角プリズム３００ＡＯと形状や特性の同じ
ものが用いられる。プリズム柱３００Ｂは、直角プリズ
ム３００ＢＯを２つつの切断面ＳＬ４，ＳＬ５に沿って
切断することにより作製される。なお、直角プリズム３
００ＢＯの上面３１２ＢＯと、下面３１０ＢＯと、側面
３０４ＢＯと、側面３０６ＢＯは、図７（Ａ）に示すプ
リズム柱３００Ｂの上面３１２Ｂと、下面３１０Ｂと、
側面３０４Ｂと、側面３０６Ｂに相当する。
する方法について示す説明図である。図８（Ａ）は、第
２のプリズム柱３００Ｂを作製するための直角プリズム
３００ＢＯを示す平面図であり、図８（Ｂ）は、図８
（Ａ）のＢ方向から見た矢視図を示している。Ｂ方向
は、下面３１０ＢＯと切断面ＳＬ４との交線ＳＬ４Ｄに
平行な方向である。この直角プリズム３００ＢＯとして
は、通常、直角プリズム３００ＡＯと形状や特性の同じ
ものが用いられる。プリズム柱３００Ｂは、直角プリズ
ム３００ＢＯを２つつの切断面ＳＬ４，ＳＬ５に沿って
切断することにより作製される。なお、直角プリズム３
００ＢＯの上面３１２ＢＯと、下面３１０ＢＯと、側面
３０４ＢＯと、側面３０６ＢＯは、図７（Ａ）に示すプ
リズム柱３００Ｂの上面３１２Ｂと、下面３１０Ｂと、
側面３０４Ｂと、側面３０６Ｂに相当する。
【００４０】図８（Ａ）に示すように、切断面ＳＬ４と
直角プリズム３００ＢＯの上面３１２ＢＯとの交線ＳＬ
４Ｕは、側面３０４ＢＯに対して約３５度の傾きを有し
ている。また、図８（Ｂ）に示すように、切断面ＳＬ４
は、下面３１０ＢＯに対して約８９．１度の傾きを有し
ている。このような切断面ＳＬ４で直角プリズム３００
ＢＯを切断することにより、図７（Ｄ）に示すようにプ
リズム柱３００Ｂの下面３１０Ａに対して約８９．１度
の傾きを有する側面３０２Ｂを形成することができる。
直角プリズム３００ＢＯの上面３１２ＢＯとの交線ＳＬ
４Ｕは、側面３０４ＢＯに対して約３５度の傾きを有し
ている。また、図８（Ｂ）に示すように、切断面ＳＬ４
は、下面３１０ＢＯに対して約８９．１度の傾きを有し
ている。このような切断面ＳＬ４で直角プリズム３００
ＢＯを切断することにより、図７（Ｄ）に示すようにプ
リズム柱３００Ｂの下面３１０Ａに対して約８９．１度
の傾きを有する側面３０２Ｂを形成することができる。
【００４１】図８（Ａ）に示すように切断面ＳＬ５は、
上面３１２ＢＯと下面３１０ＢＯと側面３０４ＢＯとに
垂直な面である。このような切断面ＳＬ５で直角プリズ
ム３００ＢＯを切断することにより、図７（Ｂ）に示す
ように、上面３１２Ｂと下面３１０Ｂと側面３０４Ｂと
に垂直な側面３０８Ｂを形成することができる。また、
図８（Ｂ）に示すように、切断面ＳＬ４は、下面３１０
ＢＯに対して約８９．８度の傾きを有している。従っ
て、このような切断面ＳＬ４，ＳＬ５で直角プリズム３
００ＢＯを切断することにより、図７（Ｃ）に示すよう
に、２つの頂点Ｐ５，Ｐ１を結ぶ稜線Ｐ５Ｐ１と２つの
頂点Ｐ８，Ｐ４を結ぶ稜線Ｐ８Ｐ４との成す角が約１．
１度となるように側面３０８Ｂを形成することができ
る。
上面３１２ＢＯと下面３１０ＢＯと側面３０４ＢＯとに
垂直な面である。このような切断面ＳＬ５で直角プリズ
ム３００ＢＯを切断することにより、図７（Ｂ）に示す
ように、上面３１２Ｂと下面３１０Ｂと側面３０４Ｂと
に垂直な側面３０８Ｂを形成することができる。また、
図８（Ｂ）に示すように、切断面ＳＬ４は、下面３１０
ＢＯに対して約８９．８度の傾きを有している。従っ
て、このような切断面ＳＬ４，ＳＬ５で直角プリズム３
００ＢＯを切断することにより、図７（Ｃ）に示すよう
に、２つの頂点Ｐ５，Ｐ１を結ぶ稜線Ｐ５Ｐ１と２つの
頂点Ｐ８，Ｐ４を結ぶ稜線Ｐ８Ｐ４との成す角が約１．
１度となるように側面３０８Ｂを形成することができ
る。
【００４２】プリズム３００は、図４（Ａ）の斜視図に
示すように、上記第１のプリズム柱３００Ａの側面３０
２Ａと、第２のプリズム柱３００Ｂの側面３０２Ｂと
が、図示しないスペーサを介して接合されている。従っ
て、プリズム柱３００Ａの側面３０２Ａとプリズム柱３
００Ｂの側面３０２Ｂとの間には、スペーサの高さに相
当する空隙が形成されている。この空隙は、通常、０．
０１ｍｍ程度である。２つのプリズム柱３００Ａ，３０
０Ｂの屈折率ｎは約１．５６８８３である。これによ
り、側面３０２Ａは、光の入射角に応じて反射と透過の
特性が変化する選択反射透過面としての機能を有する。
なお、２つのプリズム柱３００Ａ、３００Ｂの屈折率ｎ
や２つの側面３０２Ａ，３０２Ｂの間の空隙の大きさ
は、上記のように限定されるものではなく、要求される
仕様に応じて調整可能である。
示すように、上記第１のプリズム柱３００Ａの側面３０
２Ａと、第２のプリズム柱３００Ｂの側面３０２Ｂと
が、図示しないスペーサを介して接合されている。従っ
て、プリズム柱３００Ａの側面３０２Ａとプリズム柱３
００Ｂの側面３０２Ｂとの間には、スペーサの高さに相
当する空隙が形成されている。この空隙は、通常、０．
０１ｍｍ程度である。２つのプリズム柱３００Ａ，３０
０Ｂの屈折率ｎは約１．５６８８３である。これによ
り、側面３０２Ａは、光の入射角に応じて反射と透過の
特性が変化する選択反射透過面としての機能を有する。
なお、２つのプリズム柱３００Ａ、３００Ｂの屈折率ｎ
や２つの側面３０２Ａ，３０２Ｂの間の空隙の大きさ
は、上記のように限定されるものではなく、要求される
仕様に応じて調整可能である。
【００４３】図４（Ｂ）の平面図に示すように、上記２
つのプリズム柱３００Ａ、３００Ｂにより構成されるプ
リズム３００の側面３０６Ａと上面３１２Ａとの交線３
１６Ａは、側面３０４Ａに垂直な中心軸ＣＬｚに平行な
引き出し線ＰＬｚに対して約１０．９度の傾きを有する
ように形成される。また、側面３０２Ａと上面３１２Ａ
との交線３１８Ａは、側面３０４Ａに平行な中心軸ＣＬ
ｘに平行な引き出し線ＰＬｘに対して約３５度の傾きを
有するように形成される。さらに、図４（Ｅ）の背面図
に示すように、側面３０４Ａと３０６Ａとの交線３１４
Ａは、中心軸ＣＬｚ，ＣＬｘに垂直な中心軸ＣＬｙに平
行な引き出し線ＰＬｙに対して約８．１度の傾きを有す
るように形成される。
つのプリズム柱３００Ａ、３００Ｂにより構成されるプ
リズム３００の側面３０６Ａと上面３１２Ａとの交線３
１６Ａは、側面３０４Ａに垂直な中心軸ＣＬｚに平行な
引き出し線ＰＬｚに対して約１０．９度の傾きを有する
ように形成される。また、側面３０２Ａと上面３１２Ａ
との交線３１８Ａは、側面３０４Ａに平行な中心軸ＣＬ
ｘに平行な引き出し線ＰＬｘに対して約３５度の傾きを
有するように形成される。さらに、図４（Ｅ）の背面図
に示すように、側面３０４Ａと３０６Ａとの交線３１４
Ａは、中心軸ＣＬｚ，ＣＬｘに垂直な中心軸ＣＬｙに平
行な引き出し線ＰＬｙに対して約８．１度の傾きを有す
るように形成される。
【００４４】図９は、プリズム３００を介してＤＭＤ２
００に入射する照明光について示す説明図である。図９
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ正面図、
平面図、右側面図、斜視図を示している。プリズム３０
０は、ＤＭＤ２００の光照射面２０２に対して側面３０
４Ａがほぼ平行となるように近接して配置されている。
プリズム３００の中心軸ＣＬｚは、ＤＭＤ２００の光照
射面２０２に垂直な中心軸２００ａｘに一致するように
配置されている。この中心軸に平行な軸をｚ軸とし、か
つ、ＤＭＤ２００からプリズム３００に向かう方向を正
方向とする。また、ｚ軸に垂直で互いに直行する軸のう
ち、水平方向の軸をｘ軸とし、垂直方向の軸をｙ軸とす
る。プリズム３００の中心軸ＣＬｘ，ＣＬｙは、それぞ
れｘ軸、ｙ軸に平行となるように配置されている。以下
では、説明を容易にするため、光照射面２０２の中心に
入射する照明光について代表して説明する。すなわち、
以下で説明する各照明光は、各照明光の中心光線（中心
軸）を示している。
００に入射する照明光について示す説明図である。図９
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ正面図、
平面図、右側面図、斜視図を示している。プリズム３０
０は、ＤＭＤ２００の光照射面２０２に対して側面３０
４Ａがほぼ平行となるように近接して配置されている。
プリズム３００の中心軸ＣＬｚは、ＤＭＤ２００の光照
射面２０２に垂直な中心軸２００ａｘに一致するように
配置されている。この中心軸に平行な軸をｚ軸とし、か
つ、ＤＭＤ２００からプリズム３００に向かう方向を正
方向とする。また、ｚ軸に垂直で互いに直行する軸のう
ち、水平方向の軸をｘ軸とし、垂直方向の軸をｙ軸とす
る。プリズム３００の中心軸ＣＬｘ，ＣＬｙは、それぞ
れｘ軸、ｙ軸に平行となるように配置されている。以下
では、説明を容易にするため、光照射面２０２の中心に
入射する照明光について代表して説明する。すなわち、
以下で説明する各照明光は、各照明光の中心光線（中心
軸）を示している。
【００４５】図９（Ｂ）に示すように、図示しない照明
光学系１００から射出された照明光Ｉ１は、プリズム３
００の側面３０６Ａに垂直に入射する。プリズム３００
に入射した照明光Ｉ１は、プリズム３００の選択反射透
過面３０２Ａで全反射される。選択反射透過面３０２Ａ
で反射された照明光Ｉ２は、側面３０４Ａから射出し
て、ＤＭＤ２００の光照射面２０２に照射される。ＤＭ
Ｄ２００は、光照射面２０２に照射された照明光Ｉ２
を、画像情報に応じて反射する。ＤＭＤ２００で反射さ
れた照明光のうち、ｚ方向に反射された変調光Ｉ３は、
画像を表す光として利用される。ＤＭＤ２００から射出
された変調光Ｉ３は、プリズム３００の側面３０４Ａに
垂直に入射し、選択反射透過面３０２Ａを透過するとと
もに、側面３０２Ｂも透過して、側面３０４Ｂから図示
しない投写レンズ４００の方に射出される。
光学系１００から射出された照明光Ｉ１は、プリズム３
００の側面３０６Ａに垂直に入射する。プリズム３００
に入射した照明光Ｉ１は、プリズム３００の選択反射透
過面３０２Ａで全反射される。選択反射透過面３０２Ａ
で反射された照明光Ｉ２は、側面３０４Ａから射出し
て、ＤＭＤ２００の光照射面２０２に照射される。ＤＭ
Ｄ２００は、光照射面２０２に照射された照明光Ｉ２
を、画像情報に応じて反射する。ＤＭＤ２００で反射さ
れた照明光のうち、ｚ方向に反射された変調光Ｉ３は、
画像を表す光として利用される。ＤＭＤ２００から射出
された変調光Ｉ３は、プリズム３００の側面３０４Ａに
垂直に入射し、選択反射透過面３０２Ａを透過するとと
もに、側面３０２Ｂも透過して、側面３０４Ｂから図示
しない投写レンズ４００の方に射出される。
【００４６】図３で説明した制約を満たすために、光照
射面に照射される照明光Ｉ２の光路は、図９（Ａ）に示
すように、光照射面２０２に平行なｘｙ平面上に投影さ
れたときに、ｘ軸に平行な中心軸Ｌｘ（プリズム３００
の中心軸ＣＬｘに平行な中心軸）に対して右斜め下約４
５度の方向に向くように設定されている。また、図９
（Ｄ）に示すように、照明光Ｉ２の光路および変調光Ｉ
３の光路を含む入射面内において、照明光Ｉ２の入射角
は約２０度である。
射面に照射される照明光Ｉ２の光路は、図９（Ａ）に示
すように、光照射面２０２に平行なｘｙ平面上に投影さ
れたときに、ｘ軸に平行な中心軸Ｌｘ（プリズム３００
の中心軸ＣＬｘに平行な中心軸）に対して右斜め下約４
５度の方向に向くように設定されている。また、図９
（Ｄ）に示すように、照明光Ｉ２の光路および変調光Ｉ
３の光路を含む入射面内において、照明光Ｉ２の入射角
は約２０度である。
【００４７】一方、側面３０６Ａから入射した照明光Ｉ
１の光路は、図９（Ａ）に示すように、光照射面２０２
に平行なｘｙ平面に投影したときに、中心軸Ｌｘに対し
て右斜め下約８．１度の傾きを有している。従って、ｘ
ｙ平面に投影された照明光Ｉ１の中心軸Ｌｘに対する傾
きを、ｘｙ平面に投影された照明光Ｉ２の傾きよりも小
さくすることができる。
１の光路は、図９（Ａ）に示すように、光照射面２０２
に平行なｘｙ平面に投影したときに、中心軸Ｌｘに対し
て右斜め下約８．１度の傾きを有している。従って、ｘ
ｙ平面に投影された照明光Ｉ１の中心軸Ｌｘに対する傾
きを、ｘｙ平面に投影された照明光Ｉ２の傾きよりも小
さくすることができる。
【００４８】図１０は、本実施例における投写型表示装
置の全体サイズを、従来における投写型表示装置の全体
サイズと比較して示す説明図である。図１０（Ａ）に示
すように、従来の投写型表示装置において、照明光学系
１００は、ＤＭＤ５００の略矩形状の光照射面２０２に
平行なｘｙ平面に、照明光学系１００から射出された照
明光Ｉ１の光路を投影したときに、照明光Ｉ１の光路が
ｘ軸に対して右斜め下約４５度の方向を向くように配置
される。一方、図１０（Ｂ）に示すように、本実施例の
投写型表示装置１０００において、照明光学系１００
は、ＤＭＤ２００の略矩形状の光照射面２０２に平行な
ｘｙ平面に、照明光学系１００から射出された照明光Ｉ
１の光路を投影したときに、照明光Ｉ１の光路がｘ軸に
対して右斜め下約約８．１度の方向を向くように配置さ
れればよい。従って、本実施例の投写型表示装置１００
０においては、照明光学系１００を配置するために必要
なスペースとして、垂直方向のスペースを従来に比べて
少なくすることができる。これにより、従来に比べて投
写型表示装置の小型化を図ることができる。
置の全体サイズを、従来における投写型表示装置の全体
サイズと比較して示す説明図である。図１０（Ａ）に示
すように、従来の投写型表示装置において、照明光学系
１００は、ＤＭＤ５００の略矩形状の光照射面２０２に
平行なｘｙ平面に、照明光学系１００から射出された照
明光Ｉ１の光路を投影したときに、照明光Ｉ１の光路が
ｘ軸に対して右斜め下約４５度の方向を向くように配置
される。一方、図１０（Ｂ）に示すように、本実施例の
投写型表示装置１０００において、照明光学系１００
は、ＤＭＤ２００の略矩形状の光照射面２０２に平行な
ｘｙ平面に、照明光学系１００から射出された照明光Ｉ
１の光路を投影したときに、照明光Ｉ１の光路がｘ軸に
対して右斜め下約約８．１度の方向を向くように配置さ
れればよい。従って、本実施例の投写型表示装置１００
０においては、照明光学系１００を配置するために必要
なスペースとして、垂直方向のスペースを従来に比べて
少なくすることができる。これにより、従来に比べて投
写型表示装置の小型化を図ることができる。
【００４９】また、本実施例では、プリズム３００に入
射する照明光Ｉ１の光路をＤＭＤ２００の光照射面２０
２に平行なｘｙ平面に投影したときに、照明光Ｉ１の光
路が、ｘ軸に対して右斜め下約８．１度の方向を向くよ
うに設定される場合を例に説明しているが、これに限定
されるものではない。例えば、照明光Ｉ１の光路が、ｘ
軸に対して右斜め下４５度よりも大きな傾きを有する方
向を向くように、プリズムを構成してもよい。この場合
には、図１０（Ｃ）に示すように、照明光学系１００を
配置するために必要なスペースとして、水平方向のスペ
ースを従来に比べて少なくすることができる。この場合
にも、従来に比べて投写型表示装置の小型化を図ること
ができる。
射する照明光Ｉ１の光路をＤＭＤ２００の光照射面２０
２に平行なｘｙ平面に投影したときに、照明光Ｉ１の光
路が、ｘ軸に対して右斜め下約８．１度の方向を向くよ
うに設定される場合を例に説明しているが、これに限定
されるものではない。例えば、照明光Ｉ１の光路が、ｘ
軸に対して右斜め下４５度よりも大きな傾きを有する方
向を向くように、プリズムを構成してもよい。この場合
には、図１０（Ｃ）に示すように、照明光学系１００を
配置するために必要なスペースとして、水平方向のスペ
ースを従来に比べて少なくすることができる。この場合
にも、従来に比べて投写型表示装置の小型化を図ること
ができる。
【００５０】なお、上記実施例でマイクロミラー型光変
調装置２００として用いられたＤＭＤは、光照射面２０
２に平行なｘｙ平面に投影された照明光Ｉ２の光路がｘ
軸に対して右斜め下約４５度の方向を向くように設定さ
れ、かつ、照明光Ｉ２の光路および変調光Ｉ３の光路を
含む入射面内において、照明光Ｉ２の入射角が約２０度
であるという制約を有するものを例に説明しているが、
これに限定されるものではない。例えば、照明光Ｉ２の
光路がｘ軸に対して右斜め下約４５度よりも大きな傾
き、あるいは小さな傾きを有する方向を向くように設定
される制約を有するマイクロミラー型光変調装置であっ
てもよい。また、照明光Ｉ２の光路および変調光Ｉ３の
光路を含む入射面内において、照明光Ｉ２の入射角が約
２０度より小さいあるいは大きいという制約を有するも
のであってもよい。この場合において、プリズムの選択
反射透過面は、マイクロミラー型光変調装置の光照射面
に平行な所定の平面に照明光の光路を投影したときに、
照明光学系から射出されて選択反射透過面に入射する照
明光の中心軸が、選択反射透過面で反射されて光照射面
に入射する照明光の中心軸の傾きと異なる傾きを有する
ように形成されておればよい。
調装置２００として用いられたＤＭＤは、光照射面２０
２に平行なｘｙ平面に投影された照明光Ｉ２の光路がｘ
軸に対して右斜め下約４５度の方向を向くように設定さ
れ、かつ、照明光Ｉ２の光路および変調光Ｉ３の光路を
含む入射面内において、照明光Ｉ２の入射角が約２０度
であるという制約を有するものを例に説明しているが、
これに限定されるものではない。例えば、照明光Ｉ２の
光路がｘ軸に対して右斜め下約４５度よりも大きな傾
き、あるいは小さな傾きを有する方向を向くように設定
される制約を有するマイクロミラー型光変調装置であっ
てもよい。また、照明光Ｉ２の光路および変調光Ｉ３の
光路を含む入射面内において、照明光Ｉ２の入射角が約
２０度より小さいあるいは大きいという制約を有するも
のであってもよい。この場合において、プリズムの選択
反射透過面は、マイクロミラー型光変調装置の光照射面
に平行な所定の平面に照明光の光路を投影したときに、
照明光学系から射出されて選択反射透過面に入射する照
明光の中心軸が、選択反射透過面で反射されて光照射面
に入射する照明光の中心軸の傾きと異なる傾きを有する
ように形成されておればよい。
【００５１】また、上記投写型表示装置においては、レ
ンズアレイと重畳レンズとを有するインテグレータ光学
系を備える照明光学系を用いた場合を例に説明している
が、これに限定されるものではない。例えば、インテグ
レータロッドと呼ばれるプリズムを用いたインテグレー
タ光学系を備える照明光学系を用いてもよい。また、イ
ンテグレータ光学系を用いない照明光学系を利用しても
よい。すなわち、マイクロミラー型光変調装置の光照射
面を照明することが可能な照明光学系であればよい。
ンズアレイと重畳レンズとを有するインテグレータ光学
系を備える照明光学系を用いた場合を例に説明している
が、これに限定されるものではない。例えば、インテグ
レータロッドと呼ばれるプリズムを用いたインテグレー
タ光学系を備える照明光学系を用いてもよい。また、イ
ンテグレータ光学系を用いない照明光学系を利用しても
よい。すなわち、マイクロミラー型光変調装置の光照射
面を照明することが可能な照明光学系であればよい。
【００５２】上記実施例では、マイクロミラー型光変調
装置を用いた投写型表示装置を例に説明しているが、こ
れに限定されるものではなく、光照射面に照射された照
明光の射出方向を画像情報に応じて制御することによ
り、光を変調する種々の光変調装置において利用可能で
ある。
装置を用いた投写型表示装置を例に説明しているが、こ
れに限定されるものではなく、光照射面に照射された照
明光の射出方向を画像情報に応じて制御することによ
り、光を変調する種々の光変調装置において利用可能で
ある。
【００５３】なお、本発明は上記の実施例や実施形態に
限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の態様において実施することが可能である。
限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の態様において実施することが可能である。
【図１】本発明の一実施例としての投写型表示装置の要
部を平面的に見た概略構成図である。
部を平面的に見た概略構成図である。
【図２】カラーホイール１３０を光源部１１０側から見
た正面図である。
た正面図である。
【図３】マイクロミラー型光変調装置２００の例である
ＤＭＤについて示す説明図である。
ＤＭＤについて示す説明図である。
【図４】プリズム３００の構造を示す説明図である。
【図５】第１のプリズム柱３００Ａの構造を示す説明図
である。
である。
【図６】第１のプリズム柱３００Ａを作製する方法につ
いて示す説明図である。
いて示す説明図である。
【図７】第２のプリズム柱３００Ｂの構造を示す説明図
である。
である。
【図８】第２のプリズム柱３００Ｂを作製する方法につ
いて示す説明図である。
いて示す説明図である。
【図９】プリズム３００を介してＤＭＤ２００に入射す
る照明光について示す説明図である。
る照明光について示す説明図である。
【図１０】本実施例における投写型表示装置の全体サイ
ズを、従来における投写型表示装置の全体サイズと比較
して示す説明図である。
ズを、従来における投写型表示装置の全体サイズと比較
して示す説明図である。
【図１１】従来の投写型表示装置のＤＭＤとプリズムと
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１００…照明光学系 １００ａｘ…中心軸 １１０…光源部 １１２…光源ランプ １１４…凹面鏡 １１６…開口部 １２０…第１のコンデンサーレンズ １３０…カラーホイール １３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂ…色フィルタ（透過型色
フィルタ） １３０ａｘ…中心軸 １４０…第２のコンデンサーレンズ １５０…第１のレンズアレイ １５２…小レンズ １６０…第２のレンズアレイ １６２…小レンズ １７０…重畳レンズ ２００…マイクロミラー型光変調装置（ＤＭＤ） ２００ａｘ…中心軸 ２０２…光照射面 ２０４…マイクロミラー ２０４ｃ…回動軸 ３００…プリズム ３００Ａ…第１のプリズム柱 ３００Ｂ…第２のプリズム柱 ３０２Ａ，３０４Ａ，３０６Ａ，３０８Ａ…側面 ３０２Ｂ，３０４Ｂ，３０６Ｂ，３０８Ｂ…側面 ３０２Ａ…選択反射透過面 ３１０Ａ…下面 ３１０Ｂ…下面 ３１２Ａ…上面 ３１２Ｂ…上面 ３００ＡＯ…直角プリズム ３００ＢＯ…直角プリズム ３０２ＡＯ，３０４ＡＯ，３０６ＡＯ…側面 ３０２ＢＯ，３０４ＢＯ，３０６ＢＯ…側面 ３１０ＡＯ…下面 ３１０ＢＯ…下面 ３１２ＡＯ…上面 ３１２ＢＯ…上面 ４００…投写レンズ（投写光学系） ５００…ＤＭＤ ５００ａｘ…中心軸 ５０２…光照射面 ６００…プリズム ６２０…選択反射透過面 １０００…投写型表示装置
フィルタ） １３０ａｘ…中心軸 １４０…第２のコンデンサーレンズ １５０…第１のレンズアレイ １５２…小レンズ １６０…第２のレンズアレイ １６２…小レンズ １７０…重畳レンズ ２００…マイクロミラー型光変調装置（ＤＭＤ） ２００ａｘ…中心軸 ２０２…光照射面 ２０４…マイクロミラー ２０４ｃ…回動軸 ３００…プリズム ３００Ａ…第１のプリズム柱 ３００Ｂ…第２のプリズム柱 ３０２Ａ，３０４Ａ，３０６Ａ，３０８Ａ…側面 ３０２Ｂ，３０４Ｂ，３０６Ｂ，３０８Ｂ…側面 ３０２Ａ…選択反射透過面 ３１０Ａ…下面 ３１０Ｂ…下面 ３１２Ａ…上面 ３１２Ｂ…上面 ３００ＡＯ…直角プリズム ３００ＢＯ…直角プリズム ３０２ＡＯ，３０４ＡＯ，３０６ＡＯ…側面 ３０２ＢＯ，３０４ＢＯ，３０６ＢＯ…側面 ３１０ＡＯ…下面 ３１０ＢＯ…下面 ３１２ＡＯ…上面 ３１２ＢＯ…上面 ４００…投写レンズ（投写光学系） ５００…ＤＭＤ ５００ａｘ…中心軸 ５０２…光照射面 ６００…プリズム ６２０…選択反射透過面 １０００…投写型表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛山 富芳 長野県諏訪市大和三丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 滝澤 猛 長野県諏訪市大和三丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 5C058 BA06 EA11 EA27 EA51 5C060 AA07 BA03 BA09 BB01 GB01 HC08 HC10 HC17 HC24 JA11 JB06
Claims (3)
- 【請求項１】 画像を投写して表示する投写型表示装置
であって、 照明光を射出する照明光学系と、 光照射面に照射された光の射出方向を画像情報に応じて
制御することにより、光を変調する光変調装置と、 前記光変調装置から射出された光を投写する投写光学系
と、 前記光変調装置と前記投写光学系との間に設けられたプ
リズムと、を備え、 前記プリズムは、 前記照明光学系から射出されて入射する照明光を反射し
て前記光照射面に所定の角度で入射させるとともに、前
記光変調装置から射出された光を透過して前記投写光学
系の方に射出する選択反射透過面を有し、 前記選択反射透過面は、 前記光照射面に平行な平面上に前記照明光の光路を投影
したときに、前記照明光学系から射出されて前記選択反
射透過面に入射する照明光の中心軸が、前記選択反射透
過面で反射されて前記光照射面に入射する照明光の中心
軸の傾きと異なる傾きを有するように形成されている、 投写型表示装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の投写型表示装置であっ
て、 前記光照射面は、略矩形上の輪郭を有しており、 前記光照射面に平行な平面上に前記照明光の光路を投影
したときに、前記選択反射透過面で反射されて前記光照
射面に入射する照明光の中心軸は、前記光照射面の輪郭
の辺に対して約４５度の傾きを有している、 投写型表示装置。 - 【請求項３】 第１の方向からの入射光を反射して第２
の方向に反射光として射出するとともに、第３の方向か
ら入射する光を透過して射出するプリズムであって、 前記入射光および前記反射光の光路を所定の平面上に投
影したときに、前入射光の中心軸が、前記反射光の中心
軸の傾きと異なる傾きを有するように、前記入射光を反
射するための光選択反射透過面を備える、 プリズム。
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