JP2000330072A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出方向制御型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】 照明光学系と、照明光学系から射出され
た光を複数の色光に分離する色光分離光学系と、複数の
色光ごとに設けられた複数の射出方向制御型光変調装置
と、複数の射出方向制御型光変調装置から射出された複
数の色光を合成する色光合成光学系と、色光合成光学系
で合成された光を投写する投写光学系と、色光分離光学
系と各色光用の射出方向制御型光変調装置と色光合成光
学系との間の光路上にそれぞれ設けられた複数の光路調
整光学系とを備える。照明光学系と、色光分離光学系
と、複数の射出方向制御型光変調装置と、複数の光路調
整光学系と、色光合成光学系とは、それぞれを通過する
光の中心軸が略同一平面上に存在するように略平面的に
配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】投写型表示装置は、光変調装置と呼ばれ
る電気光学装置が用いられている。この光変調装置は、
照明光を画像データに応じて変調し、変調された光を画
像を表す画像光として射出するものである。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。）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データ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、画像を表す光（画像光）として利用さ
れる。すなわち、ＤＭＤは、照射された光の射出方向を
画像データに応じて制御することにより照明光を変調
し、変調された光を画像を表す光として利用するタイプ
の光変調装置（射出方向制御型光変調装置）である。

【０００４】図２１は、従来の投写型表示装置の例を示
す概略平面図である。この投写型表示装置６０００は、
照明光学系６１００と、ＴＩＲプリズム６２００と、色
光分離合成プリズム６３００と、３つのＤＭＤ６４００
Ｒ，６４００Ｇ，６４００Ｂと、投写レンズ６５００と
を備えている。

【０００５】照明光学系６１００は、光源６１１０と、
コンデンサレンズ６１２０と、反射ミラー６１３０とを
備えている。光源６１１０から射出された光は、コンデ
ンサレンズ６１２０の集光作用によって後述するＤＭＤ
６４００Ｒ，６４００Ｇ，６４００Ｂを照明するように
集光される。コンデンサレンズ６１２０から射出された
光は、反射ミラー６１３０で反射されてＴＩＲ（Total
Internal Reflection）プリズム６２００に入射する。
ＴＩＲプリズム６２００に入射した光は、プリズム内部
で反射されて色光分離合成プリズム６３００に入射す
る。色光分離合成プリズム６３００に入射した光は、赤
色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光に分離されて、
対応する各色光用のＤＭＤ６４００Ｒ，６４００Ｇ，６
４００Ｂに入射する。各色光用のＤＭＤ６４００Ｒ，６
４００Ｇ，６４００Ｂから反射されてきた光は、色光分
離合成プリズム６３００において再び合成結合されてＴ
ＩＲプリズム６２００を通過して投写レンズ６５００に
入射する。投写レンズ６５００に入射した光は、投写さ
れてカラー画像が表示される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の投写型表示装置
６０００は、カラー画像を表示するために、照明光学系
６１００から射出された照明光を色光分離合成プリズム
６３００において３色の色光に一旦分離し、分離された
各色光を３つのＤＭＤ６４００Ｒ，６４００Ｇ，６４０
０Ｂで変調し、各ＤＭＤ６４００Ｒ，６４００Ｇ，６４
００Ｂで変調された光を再び色光分離合成プリズム６３
００で合成している。すなわち、色光分離合成プリズム
６３００は、分離と合成の両方の機能を有するように構
成されている。このため、色光分離合成プリズム６３０
０のサイズが大きくなっている。

【０００７】また、ＤＭＤのような光の射出方向を制御
するタイプの光変調装置を利用する場合、ＤＭＤに照射
される照明光の照射角度に制約があり、色光分離合成プ
リズム６３００やＴＩＲプリズム６２００を、この制約
を満足するように構成する必要がある。例えば、この制
約を満足するため、通常、投写型表示装置を構成する光
学要素や光学系を立体的に配置する場合があり、この結
果として色光分離合成プリズム６３００やＴＩＲプリズ
ム６２００のサイズがさらに大きくなっている場合があ
る。

【０００８】従来の投写型表示装置は、このように、色
光分離合成プリズム６３００やＴＩＲプリズムのサイズ
が大きくなっているために、小型化が困難であるという
問題があった。

【０００９】この発明は、ＤＭＤのような射出方向制御
型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。

【００１０】

【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、前記照明光学系から射
出された光を複数の色光に分離する色光分離光学系と、
前記複数の色光ごとに設けられ、光照射面で反射される
色光の射出方向を、与えられた信号に応じて制御するこ
とにより、前記各色光を変調する複数の射出方向制御型
光変調装置と、前記複数の射出方向制御型光変調装置か
ら射出された複数の色光を合成する色光合成光学系と、
前記色光合成光学系で合成された光を投写する投写光学
系と、前記色光分離光学系と前記各色光用の射出方向制
御型光変調装置と前記色光合成光学系との間の光路上に
それぞれ設けられ、前記色光分離光学系から射出されて
対応する各色光用の光路調整光学系に入射する各色光を
対応する各色光用の射出方向制御型光変調装置の方向に
射出するとともに、前記対応する各色光用の射出方向制
御型光変調装置から射出された各色光を前記色光合成光
学系の方向に射出する複数の光路調整光学系と、を備
え、前記照明光学系と、前記色光分離光学系と、前記複
数の射出方向制御型光変調装置と、前記複数の光路調整
光学系と、前記色光合成光学系とは、それぞれを通過す
る光の中心軸が略同一平面上に存在するように略平面的
に配置されていることを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、投写型表示装置を構成す
る各光学系の構成要素を、平面的に配置して装置を薄型
にすることができるので、投写型表示装置の小型化を図
ることができる。

【００１２】上記投写型表示装置において、前記各色光
用の光路調整光学系は、前記色光分離光学系から入射す
る色光と、対応する射出方向制御型光変調装置で反射さ
れて再入射する色光とのうち、いずれか一方を反射し他
方を透過させる反射／透過面を有することが好ましい。

【００１３】上記構成によれば、容易に、色光分離光学
系から射出されて対応する光路調整光学系に入射する色
光を対応する射出方向制御型光変調装置の方向に射出す
るとともに、対応する射出方向制御型光変調装置から射
出された色光を色光合成光学系の方向に射出することが
できる。

【００１４】ここで、前記各色光用の光路調整光学系
は、ギャップを挟んで２つのプリズム柱が組み合わさ
れ、前記ギャップと前記プリズム柱との界面で前記反射
／透過面が構成される反射／透過型プリズムにより構成
できる。

【００１５】また、前記各色光用の光路調整光学系は、
それぞれ、所定の偏光方向を有する第１の直線偏光光を
透過し、前記所定の偏光方向に垂直な方向を有する第２
の直線偏光光を反射することによって前記反射／透過面
として機能する偏光分離膜と、対応する射出方向制御型
光変調装置と前記偏光分離膜との間の光路上に配置され
たλ／４位相差板と、を備え、前記照明光学系は、非偏
光な光を、前記第１または第２の直線偏光光に変換する
偏光変換光学系を、備えて構成することもできる。

【００１６】上記投写型表示装置において、前記各色光
用の射出方向制御型光変調装置は、略矩形状の輪郭を有
する光照射面を有しており、各光照射面は、前記複数の
色光の光路で構成される光路平面に対して、各光照射面
の辺が傾きを有するように配置されており、前記投写型
表示装置は、さらに、前記照明光学系と、前記色光分離
光学系と、前記複数の射出方向制御型光変調装置と、前
記複数の光路調整光学系と、前記色光合成光学系と、前
記投写光学系とを収納する筐体と、前記投写型表示装置
の使用時において、投写された略矩形状の画像が正立す
るように前記筐体を傾けて支持するための傾斜支持具を
備えることが好ましい。

【００１７】上記構成によれば、投写型表示装置の使用
時において、正立した画像を表示させることができる。
また、投写型表示装置の非使用時において、筐体を傾け
ないで配置することにより、投写型表示装置の配置スペ
ースを薄くすることができる。これにより、投写型表示
装置の非使用時における省スペース化を図ることができ
る。

【００１８】ここで、前記各色光用の射出方向制御型光
変調装置から射出された各色光が、前記投写光学系に至
るまでの光路上で反射される回数が奇数または偶数で統
一されるように、前記各色光用の射出方向制御型光変調
装置と、対応する各色光用の光路調整光学系との位置関
係が設定されていることが好ましい。

【００１９】このようにすれば、各色光用の射出方向制
御型光変調装置として同じ種類のものを利用することが
できる。

【００２０】このとき、前記照明光学系は、前記照明光
学系から射出された光が、前記各色の射出方向制御型光
変調装置の光照射面を少なくとも含み、前記光照射面に
ほぼ相似な輪郭を有する照明領域を照明するように構成
されており、前記各色の射出方向制御型光変調装置の光
照射面に照射された各色光の、前記照明光学系から前記
各色の射出方向制御型光変調装置までの光路上で反射さ
れる回数が奇数または偶数で統一されるように、前記色
光分離光学系および前記複数の光路調整光学系が構成さ
れていることが好ましい。

【００２１】このようにすれば、照明光学系から射出さ
れた光を各色光用の射出方向制御型光変調装置の光照射
面により有効に照射させることができる。

【００２２】上記投写型表示装置において、前記色光分
離光学系と、前記複数の射出方向制御型光変調装置と、
前記複数の光路調整光学系と、前記色光合成光学系と
は、前記色光分離光学系で分離されて前記色光合成光学
系で合成されるまでの各色光の光路長が等しくなるよう
に配置されていることが好ましい。

【００２３】このようにすれば、色光分離光学系と複数
の光路調整光学系と色光合成光学系とを小型化すること
ができるので、投写型表示装置の小型化をさらに図るこ
とができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】Ａ．第１実施例：図１は本発明の
第１実施例としての投写型表示装置１０００における光
学系の要部を示す概略斜視図であり、図２は概略平面図
である。この投写型表示装置１０００は、照明光学系１
００と、色光分離光学系２００と、３つのＤＭＤ３００
Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、３つのＴＩＲプリズム４０
０Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、クロスダイクロイックプ
リズム５００と、投写レンズ６００と、λ／２位相差板
７００とを備えている。照明光学系１００は、光源１１
０と、第１のレンズアレイ１２０と、第２のレンズアレ
イ１３０と、偏光変換光学系１４０と、重畳レンズ１５
０とを備えている。色光分離光学系２００は、第１のク
ロスダイクロイックプリズム２１０と、ダイクロイック
ミラー２２０と、反射ミラー２３０，２４０と、コンデ
ンサーレンズ２５０，２６０とを備えている。ここで、
互いに直交する軸をｘ，ｙ，ｚとし、投写レンズ６００
の光軸に平行で投写方向を正とする方向をｚとする。こ
のとき、投写型表示装置１０００を構成する各光学系の
各構成要素は、各構成要素を通過する光の中心軸（図１
のシステム光軸ＬＣ上にある）が略同一平面（ｘｚ平面
に平行な平面）上に位置するように平面的に配置されて
いる。

【００２５】図３は、照明光学系１００の構成を示す説
明図である。説明を容易にするため、重畳レンズ１５０
から照明対象３００までの光路上に配置された構成要素
を省略するとともに、その光路を直線的に示している。
ここで、照明対象３００は、ＤＭＤ３００Ｒ、３００
Ｇ、３００Ｂに相当する。互いに直交する軸をｘ，ｙ，
ｚとし、光源１１０から見て光の射出方向をｚとする。
紙面から垂直に向かう方向をｙとし、紙面に平行な方向
をｘとする。光源１１０と、第１のレンズアレイ１２０
と、第２のレンズアレイ１３０と、偏光変換光学系１４
０と、重畳レンズ１５０とは、システムシステム光軸Ｌ
Ｃに沿って配列されている。第１と第２のレンズアレイ
１２０，１３０は、それぞれの中心軸が光源１１０の光
軸（光源光軸）１１０ＬＣにほぼ一致するように配置さ
れている。偏光変換光学系１４０と重畳レンズ１５０
は、それぞれの中心軸がシステム光軸ＬＣに一致するよ
うに配置されている。光源光軸１１０ＬＣはシステム光
軸ＬＣから−ｘ方向に所定のずれ量Ｄｐだけ平行にずれ
ている。このずれ量Ｄｐについては後述する。

【００２６】光源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１１２
からの放射光線を反射して第１のレンズアレイ１２０の
方向に射出する。凹面鏡１１４としては、放物面鏡や楕
円面鏡が用いられる。

【００２７】図４は、第１のレンズアレイ１２０の外観
を示す斜視図である。第１のレンズアレイ１２０は略矩
形状の輪郭を有する小レンズ１２２がＭ行Ｎ列のマトリ
クス状に配列された構成を有している。この例では、Ｍ
＝５，Ｎ＝４である。第２のレンズアレイ１３０も、第
１のレンズアレイ１２０の小レンズ１２２に対応するよ
うに、小レンズ１３３がＭ行Ｎ列のマトリクス状に配列
された構成を有している。第１のレンズアレイ１２０の
各小レンズ１２２は、光源１１０（図３）から射出され
た光線束を複数の（すなわちＭ×Ｎ個の）部分光線束に
分割し、各部分光線束を第２のレンズアレイ１３０の対
応する各小レンズ１３３の近傍で結像するように集光す
る機能を有している。第２のレンズアレイ１３０の各小
レンズ１３３は、各部分光線束が後述する偏光変換光学
系１４０に有効に入射するように集光する機能を有して
いる。

【００２８】第１のレンズアレイ１２０の各小レンズ１
２２をｚ方向から見た外形形状は、照明対象３００であ
るＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの光照射面（照
明光を画像データに応じて変調する領域）の輪郭形状と
ほぼ相似形をなすように設定されている。例えば、ＤＭ
Ｄの光照射面のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が
４：３であるならば、各小レンズ１２２のアスペクト比
も４：３に設定されている。

【００２９】図５は、偏光変換光学系１４０の構成およ
びその機能を示す説明図である。図５（Ａ）は偏光変換
光学系１４０の斜視図であり、図５（Ｂ）はその一部を
拡大して示す平面図である。偏光変換光学系１４０は、
遮光板１４２と、偏光ビームスプリッタアレイ１４４
と、選択位相差板１４６とを備えている。偏光ビームス
プリッタアレイ１４４は、それぞれ断面が平行四辺形の
柱状の複数の透光性板材１４４ａが、交互に貼り合わさ
れた形状を有している。透光性板材１４４ａの界面に
は、偏光分離膜１４４ｂと反射膜１４４ｃとが交互に形
成されている。なお、この偏光ビームスプリッタアレイ
１４４は、偏光分離膜１４４ｂと反射膜１４４ｃが交互
に配置されるように、これらの膜が形成された複数枚の
板ガラスを貼り合わせて、所定の角度で斜めに切断する
ことによって作製することができる。偏光分離膜１４４
ｂは誘電体多層膜で、また、反射膜１４４ｃは誘電体多
層膜あるいはアルミニウム膜で形成することができる。

【００３０】遮光板１４２は、図５（Ａ）に示すよう
に、複数の遮光面１４２ａと複数の開口面１４２ｂとが
ストライプ状に配列して構成されたものである。遮光面
１４２ａと開口面１４２ｂの配列の仕方は、第２のレン
ズアレイ１３０から射出された部分光線束が偏光ビーム
スプリッタアレイ１４４の偏光分離膜１４４ｂにのみ入
射し、反射膜１４４ｃには入射しないように設定されて
いる。遮光板１４２としては、平板状の透明体（例えば
ガラス板）に遮光性の膜（例えばクロム膜、アルミニウ
ム膜、及び、誘電体多層膜）を部分的に形成したもの
や、或いは、例えばアルミニウム板のような遮光性の平
板に開口部を設けたもの等を使用できる。

【００３１】遮光板１４２の開口面１４２ｂを通過した
非偏光な光線束（図５（Ｂ）に、実線で示す）は、偏光
ビームスプリッタアレイ１４４の偏光分離膜１４４ｂに
入射し、２種類の直線偏光光（ｓ偏光光とｐ偏光光と）
に分離される（図５（Ｂ）に、一点鎖線で示す）。ｐ偏
光光のほとんどは、偏光分離膜１４４ｂをそのまま透過
する。一方、ｓ偏光光のほとんどは、偏光分離膜１４４
ｂで反射され、さらに反射膜１４４ｃで反射されて、偏
光分離膜１４４ｂをそのまま通過したｐ偏光光とほぼ平
行な状態で、ｘ軸方向に距離Ｗｐ（偏光分離膜１４４ｂ
や反射膜１４４ｃのｘ軸方向の幅）だけ平行移動されて
射出される。選択位相差板１４６の偏光分離膜１４４ｂ
を通過する光の射出面部分にはλ／２位相差層１４６ａ
が形成されており、反射膜１４４ｃで反射された光の射
出面部分にはλ／２位相差層は形成されておらず、開口
層１４６ｂとなっている。従って、偏光分離膜１４４ｂ
を透過したｐ偏光光は、λ／２位相差層１４６ａによっ
てｓ偏光光に変換されて選択位相差板１４６から射出さ
れる。一方、反射膜１４４で反射されたｓ偏光光は、開
口層１４６ｂの通過に際して偏光状態が全く変化しない
ため、ｓ偏光光のまま選択位相差板１４６から射出され
る。この結果、偏光変換光学系１４０に入射した非偏光
な光のほとんどがｓ偏光光に変換されて射出される。も
ちろん反射膜１４４ｃで反射される光の射出面部分だけ
に選択位相差板１４６のλ／２位相差層１４６ａを形成
することにより、ほとんどの光束をｐ偏光光に変換して
射出することもできる。また、偏光分離膜１４４ｂは、
ｓ偏光光をほとんど透過し、ｐ偏光光をほとんど反射す
るものでもよい。

【００３２】ところで、図５（Ｂ）から解るように、偏
光変換光学系１４０から射出する２つのｓ偏光光の中心
（２つのｓ偏光光の中央）は、入射する非偏光な光（ｓ
偏光光＋ｐ偏光光）の中心よりもｘ方向にずれている。
このずれ量は、λ／２位相差層１４６ａの幅Ｗｐ（すな
わち偏光分離膜１４４ｂのｘ軸方向に沿った幅）の半分
に等しい。このため、図３に示すように、光源１１０の
光軸１１０ＬＣは、システム光軸ＬＣから、Ｗｐ／２に
等しい距離Ｄｐだけずれた位置に設定されている。

【００３３】偏光変換光学系１４０から射出される複数
の複数の部分光線束は、重畳レンズ１５０の重畳作用に
よって照明対象３００上で重畳される。以上の説明から
わかるように、２つのレンズアレイ１２０，１３０と、
重畳レンズ１５０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、照
明対象３００であるＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇ，３００
Ｂの光照射面を色光分離光学系２００を介して均一に照
明することができる。なお、光源１１０の凹面鏡１１４
を楕円面鏡とした場合には、重畳レンズ１５０を省略す
ることもできる。

【００３４】ここで、後述するようにＤＭＤ３００Ｒ、
３００Ｇ、３００Ｂの光照射面３０２は、光照射面３０
２に垂直な中心軸を中心としてｘｚ平面に対して傾きを
有するように回転配置されている（図１）。このため、
投写型表示装置１０００の照明光学系１００は、実際に
は、第１のレンズアレイ１２０の各小レンズ１２２から
射出された各部分光線束がＤＭＤ３００Ｒ、３００Ｇ、
３００Ｂの光照射面３０２を有効に照明するように、シ
ステム光軸ＬＣを中心に所定の傾きに対応する角度で回
転配置されている。

【００３５】図２の照明光学系１００から射出された光
は、色光分離光学系２００の第１のクロスダイクロイッ
クプリズム２１０に入射する。第１のクロスダイクロイ
ックプリズム２１０には、赤色光反射面２１２と緑色光
青色光反射面２１４とが、４つの直角プリズムの界面に
略Ｘ字状に形成されている。赤色光反射面２１２には、
赤色光成分を反射し、赤色光成分よりも短波長の色光成
分（緑色光成分および青色光成分）を透過する誘電体多
層膜が形成されている。緑色光青色光反射面２１４に
は、赤色光成分を透過し赤色光成分よりも短波長の色光
成分を反射する誘電体多層膜が形成されている。第１の
クロスダイクロイックプリズム２１０に入射した光のう
ち赤色光成分は、赤色光反射面２１２で反射して反射ミ
ラー２４０の方向に射出される。赤色光成分を除く色光
成分（すなわち、緑色光成分と青色光成分の合成光）
は、緑色光青色光反射面２１４で反射して反射ミラー２
３０の方向に射出される。

【００３６】反射ミラー２３０で反射した緑色光成分と
青色光成分の合成光は、コンデンサーレンズ２５０を介
してダイクロイックミラー２２０に入射する。ダイクロ
イックミラー２２０は、その入射面上に青色光成分を透
過し緑色光成分を反射する誘電体多層膜が形成されてい
る。したがって、ダイクロイックミラー２２０に入射し
た緑色光成分と青色光成分の合成光は青色光成分と緑色
光成分とに分離され、青色光成分はダイクロイックミラ
ー２２０を透過し、緑色光成分は反射される。ダイクロ
イックミラー２２０で反射された緑色光は緑色光用のＴ
ＩＲプリズム４００Ｇに入射し、ダイクロイックミラー
２２０を透過した青色光は青色光用のＴＩＲプリズム４
００Ｂに入射する。また、反射ミラー２４０で反射され
た赤色光成分は、コンデンサーレンズ２６０を介して赤
色光用のＴＩＲプリズム４００Ｒに入射する。なお、コ
ンデンサーレンズ２５０，２６０は、入射する各部分光
線束を、それぞれの主光線に平行な平行光に変換するた
めに設けられている。

【００３７】以上のように、色光分離光学系２００は、
照明光学系１００から射出された光を、赤色、緑色、青
色の３つの色光成分に分離する機能を有している。

【００３８】青色光用のＤＭＤ３００Ｂは、光照射面３
０２が第２のクロスダイクロイックプリズム５００の青
色光入射側面５０３の方向を向くように、ｙｚ平面に平
行に配置されている。青色光用のＴＩＲプリズム４００
Ｂは、ＤＭＤ３００Ｂと青色光入射側面５０３との間に
配置されている。青色光用のＴＩＲプリズム４００Ｂに
ｚ軸にほぼ平行に入射した青色光は、ギャップ４０２Ｂ
の界面で全反射して入射角約２０度でＤＭＤ３００Ｂに
入射する。ＤＭＤ３００Ｂに入射した青色光は反射され
て射出される。ＤＭＤ３００Ｂから射出された青色光の
うち、ｘ軸にほぼ平行に射出された青色光は、ＴＩＲプ
リズム４００Ｂのギャップ４０２Ｂを透過して、青色光
入射側面５０３から第２のクロスダイクロイックプリズ
ム５００に入射する。すなわち、ＴＩＲプリズム４００
Ｂのギャップ４０２Ｂは、ダイクロイックミラー２２０
から射出されてｚ軸に平行に入射する青色光をＤＭＤ３
００Ｂに入射角２０度で入射させるように全反射し、Ｄ
ＭＤ３００Ｂからｘ軸に平行に射出された光を透過する
ように形成されている。

【００３９】緑色光用のＤＭＤ３００Ｇは、光照射面３
０２が第２のクロスダイクロイックプリズム５００の緑
色光入射側面５０２の方向を向くように、ｘｙ平面に平
行に配置されている。緑色光用のＴＩＲプリズム４００
Ｇは、ＤＭＤ３００Ｇと緑色光入射側面５０２との間に
配置されている。緑色光用のＴＩＲプリズム４００Ｇ
は、青色光用のＴＩＲプリズム４００Ｂと同様に、ダイ
クロイックミラー２２０から射出されてｘ軸に平行に入
射する緑色光をＤＭＤ３００Ｇに入射角約２０度で入射
させるように全反射し、ＤＭＤ３００Ｇからｚ軸に平行
に射出された緑色光を透過するように形成されている。

【００４０】赤色光用のＤＭＤ３００Ｒは、光照射面３
０２が第２のクロスダイクロイックプリズム５００の赤
色光入射側面５０１の方向を向くように、ｙｚ平面に平
行に配置されている。赤色光用のＴＩＲプリズム４００
Ｒは、ＤＭＤ３００Ｒと赤色光入射側面５０１との間に
配置されている。赤色光用のＴＩＲプリズム４００Ｒ
も、青色光用のＴＩＲプリズム４００Ｂと同様に、反射
ミラー２４０から射出されてｚ軸に平行に入射する赤色
光をＤＭＤ３００Ｒに入射角約２０度で入射させるよう
に全反射し、ＤＭＤ３００Ｒからｘ軸に平行に射出され
た赤色光を透過するように形成されている。

【００４１】なお、青色光用のＴＩＲプリズム４００Ｂ
に入射する光には、ｚ軸に平行でない成分も含んでお
り、このような成分の光は、ギャップ４０２Ｂで全反射
されない場合があり、また、ＤＭＤ３００Ｂから射出さ
れた後にギャップ４０２Ｂの界面で反射されてしまい透
過できない場合もある。そこで、ギャップ４０２Ｂは、
ＴＩＲプリズム４００Ｂに入射する青色光の光の角度成
分に応じて、ＤＭＤ３００Ｂから射出されて青色の画像
を表すための光の利用効率がより良くなるように反射と
透過の特性（具体的にはギャップ４０２Ｂの界面の角度
とプリズムの光学定数）が調整されている。他の色光用
のＴＩＲプリズム４００Ｒ，４００Ｇも同様である。

【００４２】以上、説明からわかるように、各色光用の
ＴＩＲプリズム４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂが本発明
の反射／透過型プリズム、すなわち、光路調整光学系に
相当する。

【００４３】図６は、青色光用のＴＩＲプリズム４００
Ｂの構成例について示す説明図である。青色光用のＴＩ
Ｒプリズム４００Ｂは、例えば、次のように作製するこ
とができる。まず、３５度および５５度の頂角を有する
２つの直角プリズム４２０を準備する。そして、ギャッ
プ４０２Ｂの大きさに相当するスペーサを介して２つの
直角プリズムの斜面４２６同士を貼り合わせて１つのプ
リズム柱を作製する。次に、作製されたプリズム柱を側
面４２２に垂直な切断面ＳＬ１，ＳＬ２、および側面４
２４に垂直な切断面ＳＬ３で切断し、各側面を研磨す
る。これにより、青色光用のＴＩＲプリズム４００Ｂを
作製することができる。また、赤色および緑色光用のＴ
ＩＲプリズム４００Ｒ，４００Ｇも青色光用のＴＩＲプ
リズム４００Ｂと同様に作製することができる。

【００４４】図２の各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００
Ｇ，３００Ｂによって変調されることによりＴＩＲプリ
ズム４００Ｒ，４００Ｇ，４００ＢのＤＭＤ３００Ｒ，
３００Ｇ，３００Ｂと対向する面に対してほぼ垂直に射
出され、各色光用のＴＩＲプリズム４００Ｒ，４００
Ｇ，４００Ｂを透過した各色光は、各色光の入射側面５
０１，５０２，５０３から第２のクロスダイクロイック
プリズム５００に入射する。

【００４５】第２のクロスダイクロイックプリズム５０
０には、赤色光反射面５０６と青色光反射面５０８と
が、４つの直角プリズムの界面に略Ｘ字状に形成されて
いる。赤色光反射面５０６には、赤色光成分を反射し赤
色光成分よりも短波長の色光を透過するする誘電体多層
膜が形成されている。青色光反射面５０８には、青色光
成分を反射し青色光よりも長波長の色光を透過する誘電
体多層膜が形成されている。赤色光入射側面５０１から
入射した赤色光は、赤色光反射面５０６で反射されて投
写レンズ６００の方向に射出される。青色光入射側面５
０３から入射した青色光は、青色光反射面５０８で反射
されて投写レンズ６００の方向に射出される。緑色光入
射側面５０２から入射した緑色光は、赤色光反射面５０
６および青色光反射面５０８の両方を透過して投写レン
ズ６００の方向にそのまま射出される。これにより、第
２のクロスダイクロイックプリズム５００は、各色光用
のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂから射出された
各色光を合成して、カラー画像を表す画像光を射出する
ことができる。第２のクロスダイクロイックプリズム５
００は、本発明の色光合成光学系に相当する。

【００４６】第２のクロスダイクロイックプリズム５０
０で合成された画像光は、投写レンズ６００を介して投
写され、画像が表示される。この投写レンズ６００が本
発明の投写光学系に相当する。

【００４７】図７は、青色光用のＤＭＤ３００Ｂについ
て示す説明図である。図７（Ａ）は、青色光用のＤＭＤ
３００Ｂの光照射面３０２の概略を示す説明図である。
ＤＭＤ３００Ｂの光照射面３０２上には、略正方形の輪
郭を有する複数のマイクロミラー３０４がマトリクス状
に形成されている。各マイクロミラー３０４は、左下と
右上の頂点を結ぶ対角線を回動軸３０４ｃとして所定の
回動範囲（±θｒ）で回動可能に形成されている。な
お、時計周りに沿った角度を正とする。この各マイクロ
ミラー３０４が画像を構成する各画素に相当する。

【００４８】ここで、説明を容易にするため、光照射面
３０２に照射される照明光を、中心光線（入射光線）Ｉ
Ｒで代表して示すこととする。また、照明光ＩＲの光照
射面３０２への入射位置を通り、光照射面３０２の横方
向軸をｈ、光照射面３０２の縦方向軸をｖとする。装置
の構成を容易にするためには、各マイクロミラー３０４
のへの入射光とその反射光とを含む面が各マイクロミラ
ー３０４の回動軸３０４ｃに垂直となるように、照明光
ＩＲを光照射面３０２に入射させることが好ましい。具
体的には、ＤＭＤ３００Ｂに照射される照明光ＩＲは、
照明光ＩＲを光照射面３０２に平行な平面上に投影した
ときの照明光ＩＲの光路が、光照射面３０２の横方向軸
ｈに対して所定の傾きθｈ（約４５度）を有するように
右斜め下方向または左斜め上方向から入射される。一
方、ＴＩＲプリズム４００Ｂで反射されてＤＭＤ３００
Ｂに入射する照明光ＩＲは、水平面上の光路を通ってＤ
ＭＤ３００Ｂに入射する（図１）。そこで、本実施例に
おいては、図７（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ３００Ｂ
を、光照射面３０２を反時計周りに４５度回転させて、
各マイクロミラー３０４の回動軸３０４ｃが上下方向を
向くように配置している。これにより、照明光ＩＲの横
方向軸ｈに対する傾きθｈを約４５度に保ちつつ、照明
光ＩＲを右水平方向から入射させるようにしている。な
お、照明光ＩＲを左方向から入射させるようにしてもよ
い。

【００４９】図８は、マイクロミラー３０４への入射光
とその反射光とを含む面、すなわち、回動軸３０４ｃに
垂直な断面における光路を示す説明図である。図８
（Ａ）は、照明光ＩＲを右水平方向から入射させる場合
を示している。マイクロミラー３０４は、光照射面３０
２に平行な平面Ｆ（図８に破線で示す）に対して、回動
軸３０４ｃを中心に約±θｒ度（θｒ≒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Ｉ
Ｒは、上述したように、平面Ｆの法線Ｆｎ（光照射面３
０２に垂直な中心軸に平行な線）から＋θＬだけ傾いた
方向からマイクロミラー３０４に入射させる。

【００５０】マイクロミラー３０４が平面Ｆに対して＋
θｒだけ傾いた状態の場合、照明光ＩＲは、照明光ＩＲ
から−２・（θＬ−θｒ）だけ傾いた方向に反射光ＲＲ
（＋θｒ）として反射される。マイクロミラー３０４が
平面Ｆに対して−θｒだけ傾いた状態の場合、照明光Ｉ
Ｒは、照明光ＩＲから−２・（θＬ＋θｒ）だけ傾いた
方向に反射光ＲＲ（−θｒ）として反射される。このよ
うに、マイクロミラー３０４に照射された照明光ＩＲ
は、マイクロミラー３０４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。

【００５１】ここで、反射光ＲＲ（＋θｌ）の方向に投
写レンズを配置すると、反射光ＲＲ（−θｒ）は無効光
ＵＲとなり、反射光ＲＲ（＋θｒ）のみを有効光（画像
光）ＥＲとして利用することができる。すなわち、マイ
クロミラー３０４が＋（θｒ）だけ傾いた状態におい
て、反射光ＲＲ（＋θｒ）を投写レンズを介して投写し
て明表示を実現し、マイクロミラー３０４が−（θｒ）
だけ傾いた状態において、反射光ＲＲ（−θｒ）を投写
レンズを介して投写せずに暗表示を実現することができ
る。中間の階調は、画像を描画する一定時間の中で、階
調に応じて１つの画素の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）で実現す
ることができる。なお、反射光ＲＲ（−θｒ）を有効光
として利用し、反射光ＲＲ（＋θｒ）を無効光とするこ
とも可能である。この場合には、同じ画像データに対し
て明暗を反転させた画像を表示させることができる。

【００５２】本実施例においては、θＬ＝２・θｒ（≒
２０度）とすることにより、マイクロミラー３０４が平
面Ｆ（光照射面３０２）に対して＋θｒだけ傾いた場合
に、反射光ＲＲ（＋θｒ）が法線Ｆｎ（光照射面３０２
に垂直な軸）に平行な方向を向くように設定し、反射光
ＲＲ（＋θｒ）を有効光ＥＲとしている。上述した青色
光用のＴＩＲプリズム４００Ｂにおいて、ｚ軸にほぼ平
行に入射した光を反射してＤＭＤ３００Ｂに入射角約２
０度で入射させるようにし、青色光用のＤＭＤ３００Ｂ
からｘ軸にほぼ平行に射出された光を透過して第２のク
ロスダイクロイックプリズム５００に入射させるように
しているのは、このためである。

【００５３】なお、図８（Ｂ）に示すように、各マイク
ロミラー３０４に対して左方向から照明光ＩＲを入射さ
せた場合には、照明光ＩＲを右方向から入射させた場合
と対称な動作となる。すなわち、マイクロミラー３０４
が平面Ｆに対して−θｒだけ傾いた場合、照明光ＩＲ
は、照明光ＩＲから＋２・（θＬ−θｌ）だけ傾いた方
向に反射光ＲＲ（−θｒ）として反射される。マイクロ
ミラー３０４が平面Ｆに対して＋θｒだけ傾いた状態の
場合、照明光ＩＲは、照明光ＩＲから＋２・（θＬ＋θ
ｒ）だけ傾いた方向に反射光ＲＲ（＋θｒ）として反射
される。θＬ＝２・θｒ（≒２０度）の場合には、マイ
クロミラー３０４が平面Ｆに対して−θｒだけ傾いた場
合に、反射光ＲＲ（−θｒ）が法線Ｆｎに平行な方向を
向く。

【００５４】図９は、各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３０
０Ｇ，３００Ｂの光照射面３０２の向きを示す説明図で
ある。なお、図９（Ａ−２），（Ｂ−２），（Ｃ−２）
に示す各色の投写される画像は、左右方向の画像の反転
についてのみ着目して示しており、実際に投写される画
像は投写レンズ６００の構成に応じて上下方向が反転す
る場合もある。各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇ，
３００Ｂから射出された各色の画像光のうち、赤色光お
よび青色光は、図２に示す第２のクロスダイクロイック
プリズム５００において一回反射されるので、投写され
る赤色および青色の画像は、ＤＭＤ３００Ｒ、３００Ｂ
に形成される画像とは左右方向が反転する。第２のクロ
スダイクロイックプリズム５００において合成された画
像光によって形成される各色の画像の左右方向を一致さ
せるために、通常は、各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３０
０Ｇ，３００Ｂに与えられる各色の画像データの左右方
向をこれらの反転が吸収されるように調整する。

【００５５】ところで、本実施例においては、図７を用
いて説明したように、各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３０
０Ｇ，３００Ｂに対して照明光ＩＲを水平方向から入射
させるために、各画素３０４の回動軸３０４ｃが上下方
向を向くようにそれぞれの光照射面３０２を傾けて配置
している。このとき、図９（Ａ−１）に示すように青色
光用のＤＭＤ３００Ｂの光照射面３０２は、反時計周り
に４５度傾いて配置されている。このＤＭＤ３００Ｂか
ら射出された光が第２のクロスダイクロイックプリズム
５００で一回反射されるとその傾きが反転するので、投
写される画像は図９（Ａ−２）に示すように時計周りに
４５度傾いていることになる。赤色光用と緑色光用のＤ
ＭＤ３００Ｒ，３００Ｇの光照射面３０２の配置の傾き
も、投写される画像の向きが青色光の画像の向きと一致
するように、ＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇから射出された
光の反転回数に応じて調整される。具体的には、緑色光
用のＤＭＤ３００Ｇは、ＤＭＤ３００Ｇから射出された
光が第２のクロスダイクロイックプリズム５００で反射
されずに透過するため、図９（Ｂ−２）に示す投写され
る画像の向きと一致するように配置される。すなわち、
図９（Ｂ−１）に示すように、青色光用のＤＭＤ３００
Ｂとは対称に、時計回りに約４５度傾けて配置される。
赤色光用のＤＭＤ３００Ｒは、ＤＭＤ３００Ｒから射出
された光が第２のクロスダイクロイックプリズム５００
で反射されるので、図９（Ｃ−２）に示す投写される画
像の向きと対称となるように配置される。すなわち、図
９（Ｃ−１）に示すように、青色光用のＤＭＤ３００Ｂ
と同様に、反時計周りに約４５度傾けて配置される。ま
た、与えられる各色の画像データの左右方向の向きは、
緑色を基準とすると、青色および赤色の画像データいつ
いて左右方向が反対向きに与えられる。

【００５６】なお、図９に示すように各色光用のＤＭＤ
３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂを傾けて配置した場合
に、緑色光用のＤＭＤ３００Ｇには、図７に示した各マ
イクロミラー３０４の右上と左下の頂点を結ぶ対角線を
回動軸３０４ｃとする種類のＤＭＤではなく、各マイク
ロミラー３０４の左上と右下の頂点を結ぶ対角線を回動
軸３０４ｃとする種類のＤＭＤが用いられる。

【００５７】また、緑色および赤色光用のＤＭＤ３００
Ｇ，３００Ｒには、図２に示したように、光照射面３０
２に対して左方向から光を入射させている。したがっ
て、上述したように、各マイクロミラーの動作が図８
（Ｂ）を用いて説明したように反対になる。したがっ
て、各色の画像データ（暗から明までの階調データ）を
反転して与える必要がある。すなわち、暗データを明デ
ータとし、明データを暗データとして与える必要があ
る。

【００５８】以上説明した投写型表示装置１０００にお
いては、以下に示す点から、従来の投写型表示装置に比
べて小型化が可能である。図１０は、第１のクロスダイ
クロイックプリズム２１０から第２のクロスダイクロイ
ックプリズム５００までの各色光の光路を示す説明図で
ある。第１のクロスダイクロイックプリズム２１０から
第２のクロスダイクロイックプリズム５００までの赤色
光の光路長Ｌ１と青色光の光路長Ｌ２は等しく設定され
ている。また、ダイクロイックミラー２２０から第２の
クロスダイクロイックプリズム５００までの緑色光の光
路長Ｌ３と青色光の光路長Ｌ４も等しく設定されてい
る。これにより、赤、緑、青の各色光の第１のクロスダ
イクロイックプリズム２１０から第２のクロスダイクロ
イックプリズム５００までの光路長が等しく設定されて
いる。この結果、各色光の光路長が異なる場合に、通常
設けられるリレー光学系のような種々の光学系を省略す
ることができるので、投写型表示装置１０００を小型に
することができる。

【００５９】なお、各色光の光路長を等しくするには、
以下のように各色光の光路を設定すればよい。すなわ
ち、２つの色光に分離する分離位置と、２つの色光を合
成する合成位置とを結ぶ線に対して、２つの色光の光路
が対称な光路となるように配置されているようにすれば
よい。図１０の例では、第１のクロスダイクロイックプ
リズム２１０で分離された赤色光の光路と赤色光を除く
光の光路とが、第１のクロスダイクロイックプリズム２
１０の中心と第２のクロスダイクロイックプリズム５０
０の中心とを結ぶ線ＳＬ１に対して対称となるように設
定されている。また、ダイクロイックミラー２２０で分
離された緑色光の光路と青色光の光路とが、ダイクロイ
ックミラー２２０の中心と第２のクロスダイクロイック
プリズム５００の中心とを結ぶ線ＳＬ２に対して対称と
なるように設定されている。

【００６０】また、上述したように、本実施例の投写型
表示装置１０００は、照明光学系１００から射出された
光を、色光分離光学系２００において赤色、青色、緑色
の各色光に分離し、各色光ごとに、各色光用のＤＭＤ３
００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂにおいて各色の画像を表す
光を射出し、第２のクロスダイクロイックプリズム５０
０において合成することにより、カラー画像を表す画像
光を形成するようにしている。すなわち、投写型表示装
置１０００を構成する光学系を各色光ごとに分離して構
成している。そして、各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３０
０Ｇ，３００Ｂに水平方向から光を入射させるように傾
けて配置している。これにより、図１に示したように、
各光学系を構成する構成要素を平面的に配置することが
できるので、投写型表示装置１０００の光学系の配置ス
ペースを薄く小型にすることができる。この結果、投写
型表示装置の全体を従来に比べて小型にすることでき
る。

【００６１】図１１は、投写型表示装置１０００の設置
方法について示す説明図である。図１１（Ａ−１）に示
すように、投写型表示装置１０００を図２のｘｚ平面が
平面Ｐ１に平行となるように設置して、例えばリアスク
リーンＳＣに投写表示した場合の画像は、図１１（Ａ−
２）に示すように、緑色光用のＤＭＤ３００Ｇの光照射
面３０２の傾き（図９（Ｂ））と同様に、時計周りに４
５度傾いた画像となる。このような表示の傾きを無くす
ため、図１１（Ｂ−１）に示すように、本実施例の投写
型表示装置１０００は、その筐体を斜めの状態で支持す
るための収納可能な支持具１０１０を備えており、光学
系の全体が、図２のｘｚ平面が平面Ｐ１に対して反時計
周りに４５度傾くように設置することができる。これに
より、図１１（Ｂ−２）に示すように、表示された画像
の傾きをなくすことができる。なお、この支持具１０１
０を伸縮自在としたり、折りたたみ可能として筐体（箱
体）内に収納することにより、投写表示を行わない場合
には、図１１（Ａ−１）に示すように、光学系全体の光
路が水平になるように設置することができる。これによ
り、非使用時における配置スペースを小さくすることが
可能である。

【００６２】ところで、図２に示すように、緑色光用の
ＴＩＲプリズム４００Ｇと第２のクロスダイクロイック
プリズム５００の緑色光入射側面５０２との間には、λ
／２位相差板７００が設けられている。このλ／２位相
差板７００は、入射する直線偏光光の偏光方向をこれに
垂直な偏光方向を有する直線偏光光に調整する偏光方向
調整光学系としての機能を有している。緑色光用のＤＭ
Ｄ３００Ｇから射出された緑色光は、照明光学系１００
から射出された照明光と同じｓ偏光光であるので、λ／
２位相差板７００を通過する際にｐ偏光光に変換され
る。この理由は、以下に説明するように、第２のクロス
ダイクロイックプリズム５００における緑色光の透過率
を向上させるためである。

【００６３】図１２と図１３は、赤色光反射面５０６の
赤色反射膜と青色光反射面５０８の青色反射膜の分光反
射率特性の一例を示すグラフである。図１２と図１３に
は、ｓ偏光光に対する反射率特性が破線で描かれてお
り、ｐ偏光光に対する反射率特性が実線で描かれてい
る。なお、この明細書においては、反射率が５０％以上
の波長域を「有効反射波長域」、反射率が５０％となる
波長を「カットオフ波長」と呼ぶ。

【００６４】青色光の波長域は通常約４００ｎｍ〜約５
００ｎｍであり、緑色光の波長域は通常約５００ｎｍ〜
約５８０ｎｍ、赤色光の波長域は通常約５８０ｎｍ〜約
７００ｎｍに設定される。図１２から解るように、赤色
反射膜のｓ偏光光に対する有効反射波長域（約５３０ｎ
ｍ〜約７５０ｎｍ）は、ｐ偏光光に対する有効反射波長
域（約６００ｎｍ〜約７００ｎｍ）を含み、これより広
い波長域となっている。赤色光はｓ偏光光として第２の
クロスダイクロイックプリズム５００に入射するので、
この赤色光は図１２の特性を有する赤色反射膜によって
ほぼ１００％反射される。一方、緑色光はｐ偏光光とし
て第２のクロスダイクロイックプリズム５００に入射す
るので、この緑色光は図１２の特性を有する赤色反射膜
をほぼ１００％透過する。

【００６５】一方、図１３から解るように、青色反射膜
のｓ偏光光に対する有効反射波長域（約３９０ｎｍ〜約
５３０ｎｍ）は、ｐ偏光光に対する有効反射波長域（約
４００ｎｍ〜約４６０ｎｍ）を含み、これより広い波長
域となっている。青色光はｓ偏光光として第２のクロス
ダイクロイックプリズム５００に入射するので、この青
色光は図６の特性を有する青色反射膜によって約８０％
以上のかなり高い反射率で反射される。一方、緑色光は
ｐ偏光光として第２のクロスダイクロイックプリズム５
００に入射するので、この緑色光は図１３の特性を有す
る青色反射膜をほぼ１００％透過する。

【００６６】このように、赤色反射膜と青色反射膜は、
ｓ偏光光に対する反射率特性が、ｐ偏光光に対する反射
率特性よりも優れている。従って、赤色光と青色光をｓ
偏光光として第２のクロスダイクロイックプリズム５０
０に入射させ、緑色光をｐ偏光光として第２のクロスダ
イクロイックプリズム５００に入射させることによっ
て、赤色光と青色光に対しては高い反射率を得ることが
でき、一方、緑色光に対しては透過率を得ることができ
る。この結果、３色の光の利用効率をそれぞれ高めるこ
とができる。

【００６７】なお、第２のクロスダイクロイックプリズ
ム５００の赤色反射膜および青色反射膜の特性がよい場
合には、λ／２位相差板７００を省略することも可能で
ある。この場合には、照明光学系１００の偏光変換光学
系１４０を省略することもできる。

【００６８】Ｂ．第２実施例：図１４は、本発明の第２
実施例としての投写型表示装置２０００における光学系
の要部を示す概略平面図である。この投写型表示装置２
０００は、第１実施例の投写型表示装置１０００の緑色
光用のＤＭＤ３００ＧとＴＩＲプリズム４００Ｇの構成
を変更したものであり、他の構成は第１実施例と同じで
ある。

【００６９】緑色光用のＤＭＤ３００Ｇａは、光照射面
３０２がダイクロイックミラー２２０の方向を向くよう
に、第２のクロスダイクロイックプリズム５００の緑色
光入射側面５０２に垂直、すなわち、ｙｚ平面に平行に
配置されている。緑色光用のＴＩＲプリズム４００Ｇａ
は、緑色光用のＤＭＤ３００Ｇとダイクロイックミラー
２２０との間に配置されている。ダイクロイックミラー
２２０から緑色光用のＴＩＲプリズム４００Ｇに入射し
た緑色光は、ギャップ４０２Ｇａを透過しＤＭＤ３００
Ｇに入射する。ＤＭＤ３００Ｇに入射した緑色光は反射
されて射出される。

【００７０】図１５は、ＤＭＤ３００Ｇａにおけるマイ
クロミラー３０４への入射光とその反射光とを含む面、
すなわち、回動軸３０４ｃに垂直な断面における光路を
示す説明図である。

【００７１】マイクロミラー３０４の回動角度±θｒ
は、他のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｂと同じである。照明
光ＩＲは、光照射面３０２に平行な平面Ｆの法線Ｆｎに
平行にマイクロミラー３０４に入射する。マイクロミラ
ー３０４が平面Ｆに対して＋θｒだけ傾いた状態の場
合、照明光ＩＲは、照明光ＩＲから＋２・θｒだけ傾い
た方向に反射光ＲＲ（＋θｒ）として反射され、有効光
ＥＲとして利用される。マイクロミラー３０４が平面Ｆ
に対して−θｒだけ傾いた状態の場合、照明光ＩＲは、
照明光ＩＲから−２・θｒだけ傾いた方向に反射光ＲＲ
（−θｒ）として反射され、無効光ＵＲとなる。なお、
θｒ≒１０度であるので、有効光ＥＲは、反射角２０度
で射出される。

【００７２】ＴＩＲプリズム４００Ｇａのギャップ４０
２Ｇａは、ＤＭＤ３００Ｇａから反射角約２０度で射出
する緑色光を反射して、第２のクロスダイクロイックプ
リズム５００の緑色光入射側面５０２にほぼ垂直に入射
させるように形成されている。

【００７３】図１６は、各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３
００Ｇａ，３００Ｂの光照射面３０２の向きを示す説明
図である。緑色光用のＤＭＤ３００Ｇａから射出された
緑色光は、投写レンズ６００に入射するまでに、緑色光
用のＴＩＲプリズム４００Ｇａで一回反射される。この
反射回数は、他の色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇか
ら射出された色光が投写レンズ６００に入射するまでに
第２のクロスダイクロイックプリズム５００で反射され
る回数と同じに設定されている。これにより、ＤＭＤ３
００Ｇａの光照射面３０２の傾きを、他の色光用のＤＭ
Ｄ３００Ｒ，３００Ｂの光照射面３０２の傾きと同じに
することができる。この結果、第２実施例の投写型表示
装置２０００は、第１実施例における緑色光用のＤＭＤ
３００Ｇが他の色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｂと異
なる種類のＤＭＤを用いる必要があったのに対して、同
じ種類のＤＭＤを用いることができるという利点があ
る。

【００７４】なお、色光分離光学系２００で分離された
各色光が照明する各色光用のＤＭＤ３００Ｒ、３００
Ｇ、３００Ｂ上の照明領域は、光を有効に利用するた
め、第１実施例において説明したように、光照射面３０
２に相似な輪郭を有すように設定する場合が多い。各色
光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇａ，３００Ｂの光照射
面３０２が傾いて配置されている場合に、照明光学系１
００から射出された光を有効に利用するためには、各色
光用のＤＭＤ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂの光照射面
３０２上の照明領域が各光照射面３０２の傾斜に合わせ
て、傾斜していることが好ましい。このため、照明光学
系１００は、照明光学系１００から射出される照明光の
輪郭形状の傾きが、各色光用のＤＭＤ３００Ｒ、３００
Ｇ、３００Ｂの光照射面３０２の傾きに一致するように
照明光学系１００の中心軸を中心として傾けて配置され
ている。このとき、照明光学系１００から各色光用のＤ
ＭＤ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに至るまでの各色光
の光路上において、各色光が反射される回数が偶数回の
場合には、照明領域の傾きが光照射面３０２とは反対向
きとなってしまうため、光の利用効率が低下してしま
う。そこで、本実施例の投写型表示装置２０００におい
ては、照明光学系１００から各色光用のＤＭＤ３００
Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに至るまでの各色光の光路上に
おいて反射される色光の回数が奇数回で統一されている
ことが好ましい。図１７では、各色光の反射される回数
が３回で統一されている。なお、必ずしも同じ回数であ
る必要はない。すなわち、照明領域の左右方向の傾斜の
向きを、光照射面３０２の左右方向の傾斜の向きと一致
させればよいので、奇数であれば反射回数が色光によっ
て異なっていてもよい。なお、照明光学系１０００は、
照明光学系１００から射出される照明光の輪郭形状の傾
きが、各色光用のＤＭＤ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂ
の光照射面３０２の傾きとは反対の傾きを有するように
照明光学系１００の中心軸を中心として傾けて配置され
るようにすることもできる。この場合には、照明光学系
１００から各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇ，３０
０Ｂに至るまでの各色光の光路上において反射される色
光の回数が偶数回で統一されていることが好ましい。

【００７５】図１７は、図１４に示した投写型表示装置
２０００の変形例である投写型表示装置２０００Ａを示
す概略平面図である。この投写型表示装置２０００Ａ
は、緑色光用のＤＭＤ３００Ｇａをｙｚ平面に平行では
なく、ｙｚ平面に対して反時計周りに２０度傾けて配置
したものである。この場合には、投写型表示装置２００
０において緑色光用のＤＭＤ３００Ｇａの光照射面３０
２に垂直に入射させていた光を、他の色光用のＤＭＤ３
００Ｒ，３００Ｂと同様に入射角２０度で入射させるこ
とができる。

【００７６】Ｃ．第３実施例：図１８は、本発明の第３
実施例としての投写型表示装置３０００における光学系
の要部を示す概略平面図である。この投写型表示装置３
０００は、第１実施例の投写型表示装置１０００の緑色
光用のＤＭＤ３００ＧをＤＭＤ３００Ｇａに置き換え、
赤色および青色光用のＴＩＲプリズム４００Ｒ，４００
Ｂを、ＴＩＲプリズム４００Ｒａ，４００Ｂａに置き換
えた構成を示している。また、赤色光用のＤＭＤ３００
Ｒは、光照射面３０２が反射ミラー２４０の方向を向く
ように、赤色光入射側面５０１に垂直、すなわち、ｙｚ
平面に平行に配置され、赤色光用のＴＩＲプリズム４０
０Ｒａは、赤色光用のＤＭＤ３００Ｒと反射ミラー２４
０との間に配置されている。青色光用のＤＭＤ３００Ｂ
は、光照射面３０２がダイクロイックミラー２２０の方
向を向くように、青色光入射側面５０３に垂直、すなわ
ち、ｙｚ平面に平行に配置され、青色光用のＴＩＲプリ
ズム４００Ｂａは、青色光用のＤＭＤ３００Ｂとダイク
ロイックミラー２２０との間に配置されている。なお、
他の構成は、第１実施例と同じである。

【００７７】赤色光用のＴＩＲプリズム４００Ｒａに入
射した赤色光は、ギャップ４０２Ｒａを透過しＤＭＤ３
００Ｒに入射する。ＤＭＤ３００Ｒに入射した赤色光は
反射されて射出され、赤色光用のＴＩＲプリズム４００
Ｒａのギャップ４０２Ｒａで反射されて第２のクロスダ
イクロイックプリズム５００の赤色光入射側面５０１に
ほぼ垂直に入射する。青色光用のＴＩＲプリズム４００
Ｂａに入射した青色光も、ギャップ４０２Ｂａを透過し
ＤＭＤ３００Ｂに入射する。ＤＭＤ３００Ｂに入射した
青色光は反射されて射出され、青色光用のＴＩＲプリズ
ム４００Ｂａのギャップ４０２Ｂａで反射されて第２の
クロスダイクロイックプリズム５００の青色光入射側面
５０３にほぼ垂直に入射する。

【００７８】この投写型表示装置３０００は、第１実施
例の投写型表示装置１０００（図２）における緑色光用
のＤＭＤ３００Ｇに対して第２実施例の投写型表示装置
２０００（図１３）のように緑色光用のＤＭＤ３００Ｇ
ａの配置の向きを変更する代わりに、変わりに、赤色お
よび青色光用のＤＭＤ３００Ｒ、３００Ｇの配置の向き
を変更した例を示している。

【００７９】緑色光用のＤＭＤ３００Ｇａから射出され
た緑色光は、一回も反射されることなく投写レンズ６０
０に入射する。一方、赤色光用のＤＭＤ３００Ｒから射
出された光は、ＴＩＲプリズム４００Ｒａと第２のクロ
スダイクロイックプリズム５００の赤色光反射面５０６
で２回反射される。また、青色光用のＤＭＤ３００Ｂか
ら射出された光も、ＴＩＲプリズム４００Ｂａと第２の
クロスダイクロイックプリズム５００の青色光反射面５
０８で２回反射される。この場合、緑色光の反射回数と
赤色および青色の反射回数とが異なっているものの、同
じ偶数であるので、第２実施例の投写型表示装置２００
０と同様に、ＤＭＤ３００Ｇａの光照射面３０２の傾き
を、他の色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｂの光照射面
３０２の傾きと同じにすることができる。この結果、第
３実施例の投写型表示装置３０００も、同じ種類のＤＭ
Ｄを用いることができるという利点がある。

【００８０】なお、本実施例の投写型表示装置３０００
においても、第２実施例の投写型表示装置の変形例２０
００Ａと同様に、赤色光用のＤＭＤ３００Ｒをｘｙ平面
に対して反時計周りに２０度傾けて配置し、青色光用の
ＤＭＤ３００Ｂをｘｙ平面に対して時計回りに２０度傾
けて配置させることもできる。

【００８１】Ｄ．第４実施例：本発明の第４実施例とし
ての投写型表示装置４０００における光学系の要部を示
す概略平面図である。この投写型表示装置４０００は、
第２実施例の投写型表示装置２０００の光路調整光学系
としてのＴＩＲプリズム４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ
を別の光路調整光学系に変更したものであり、他の構成
は第２実施例と同じである。

【００８２】青色光用の光路調整光学系８００Ｂは、青
色光用のＤＭＤ３００Ｂと第２のクロスダイクロイック
プリズム５００との間の光路上に配置された偏光分離膜
８２０Ｂと、偏光分離膜８２０Ｂと青色光用のＤＭＤ３
００Ｂとの間の光路上に配置されたλ／４位相差板８４
０Ｂと、偏光分離膜８２０Ｂと第２のクロスダイクロイ
ックプリズム５００の間に配置されたλ／２位相差板８
６０Ｂとを備えている。偏光分離膜８２０Ｂは、図５を
用いて説明した偏光変換光学系１４０の偏光分離膜１４
４ｂと同様に、ｓ偏光光を反射しｐ偏光光を透過する誘
電体多層膜である。偏光分離膜８２０Ｂは、ｚ軸に平行
な青色のｓ偏光光を青色光用のＤＭＤ３００Ｂに入射角
約２０度で入射させるようにｙｚ平面に対して傾けて配
置されている。偏光分離膜偏光分離膜８２０Ｂで反射さ
れた青色光は、λ／４位相差板８４０Ｂを通過する際に
円偏光光に変換される。円偏光の青色光は、ＤＭＤ３０
０Ｂで反射される際に回転方向が反転するので、再びλ
／４位相差板８４０Ｂに入射してｐ偏光光に変換され
る。ｐ偏光光の青色光は、偏光分離膜８２０Ｂを透過
し、λ／２位相差板８６０Ｂでｓ偏光光に変換されて、
第２のクロスダイクロイックプリズム５００の青色光入
射側面５０３に入射される。

【００８３】赤色光用の光路調整光学系８００Ｒも、青
色光用の光路調整光学系８００Ｂと同様な構成を有して
おり、赤色光用のＤＭＤ３００Ｒと第２のクロスダイク
ロイックプリズム５００との間の光路上に配置された偏
光分離膜８２０Ｒと、偏光分離膜８２０Ｒと赤色光用の
ＤＭＤ３００Ｒとの間の光路上に配置されたλ／４位相
差板８４０Ｒと、偏光分離膜８２０Ｒと第２のクロスダ
イクロイックプリズム５００の間に配置されたλ／２位
相差板８６０Ｒとを備えている。

【００８４】緑色光用の光路調整光学系８００Ｇは、ダ
イクロイックミラー２２０と青色光用のＤＭＤ３００Ｇ
ａとの間の光路上に配置された偏光分離膜８２０Ｇと、
偏光分離膜８２０Ｇと青色光用のＤＭＤ３００Ｇａとの
間の光路上に配置されたλ／４位相差板８４０Ｇと、偏
光分離膜８２０Ｇと第２のクロスダイクロイックプリズ
ム５００の間に配置されたλ／２位相差板８６０Ｇとを
備えている。さらに、ダイクロイックミラー２２０と偏
光分離膜８２０Ｇとの間の光路上にλ／２位相差板８８
０Ｇを備えている。偏光分離膜８２０Ｒは、偏光分離膜
８２０Ｂ，８２０Ｒと同様に、ｓ偏光光を反射しｐ偏光
光を透過する。λ／２位相差板８８０Ｇは、ダイクロイ
ックミラー２２０から射出された緑色光が偏光分離膜８
２０Ｇを透過して緑色光用のＤＭＤ３００Ｇａに入射す
るように、ｓ偏光の緑色光をｐ偏光光に変換する。ｐ偏
光の緑色光は、偏光分離膜８２０Ｇを透過して、λ／４
位相差板８４０Ｇを通過する際に円偏光光に変換され
る。円偏光の緑色光は、ＤＭＤ３００Ｒで反射され、再
びλ／４位相差板８４０Ｇに入射してｓ偏光光に変換さ
れる。ｓ偏光光の緑色光は、偏光分離膜８２０Ｇで反射
される。偏光分離膜８２０Ｇは、緑色光用のＤＭＤ３０
０Ｇａから反射角約２０度で射出された緑色光が第２の
クロスダイクロイックプリズム５００の緑色光入射側面
５０２にほぼ垂直に入射するように配置されている。偏
光分離膜偏光分離膜８２０Ｒで反射されたｓ偏光の緑色
光は、λ／４位相差板８６０Ｇに入射してｐ偏光光に変
換されて、第２のクロスダイクロイックプリズム５００
の緑色光入射側面５０２に入射される。

【００８５】なお、各色光用の偏光分離膜８２０Ｒ，８
２０Ｇ，８２０Ｂが本発明の反射／透過面に相当する。

【００８６】第４実施例の投写型表示装置４０００にお
いても、投写型表示装置を小型化することが可能であ
る。また、各色光用の光路調整光学系を、ＴＩＲプリズ
ムではなく、色光分離膜と、λ／４位相差板により構成
しているので、ＴＩＲプリズムを用いた場合に比べて、
さらに、小型化が可能であるという利点がある。

【００８７】Ｅ．第５実施例：図２０は、本発明の第５
実施例としての投写型表示装置５０００における光学系
の要部を示す概略平面図である。この投写型表示装置５
０００は、第２実施例の投写型表示装置２０００の色光
分離光学系２００の構成を変更するとともに、照明光学
系１００の位置を変更したものであり、他の構成は第２
実施例と同じである。

【００８８】色光分離光学系２００Ａは、図１４の第１
のクロスダイクロイックプリズム２１０を省略し、反射
ミラー２３０をダイクロイックミラー２３０Ａに置き換
えたものである。照明光学系１００は、射出される光を
ダイクロイックミラー２３０Ａに入射するように配置さ
れている。ダイクロイックミラー２３０Ａは、その入射
面上に赤色光成分を反射し、赤色光よりも波長の短い色
光（緑色光成分および青色光成分）を反射する誘電体多
層膜が形成されている。したがって、第１のダイクロイ
ックミラー２３０Ａに入射した光は、赤色光成分と赤色
光成分を除く色光成分とに分離される。赤色光成分を除
く色光成分は第２のダイクロイックミラー２２０に入射
して第１実施例で説明したように青色光成分と緑色光成
分とに分離され、各色光用のＤＭＤ３００Ｂ，３００Ｇ
に入射される。第１のダイクロイックミラー２３０Ａで
分離された赤色光成分は、３つのレンズ２７０，２８
０，２９０を介して反射ミラー２４０に入射され、第１
実施例で説明したように、赤色光用のＤＭＤ３００Ｒに
入射される。なお、３つのレンズ２７０，２８０，２９
０は、リレー光学系を構成している。このリレー光学系
は、赤色光の光路長が他の色光の光路長よりも長いため
に発生する光の発散等による赤色光の利用効率の低下を
防止する機能を有している。

【００８９】以上のように、本実施例の投写型表示装置
４０００においては、赤色光の光路長が他の色光に比べ
て長くなっている。しかし、上述の各実施例と同様に、
光学系を構成する各光学要素を、各色光ごとに、各光学
要素を通過する光の中心軸が略同一平面上に位置するよ
うに配置することができる。これにより、本実施例の投
写型表示装置においても、装置の薄型化による小型化を
図ることができる。

【００９０】本実施例は、第２実施例の投写型表示装置
２０００の色光分離光学系２００の構成を変更するとと
もに、照明光学系１００の位置を変更したものを例に説
明しているが、他の実施例においても適用可能である。

【００９１】なお、本発明は上記の各実施例や実施形態
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。

【００９２】例えば、上記各実施例において用いたＤＭ
Ｄは、マイクロミラーの回動軸が約４５度の傾斜を有
し、回動範囲が±１０度の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、回動軸が縦方
向または横方向を向いているような場合であってもよ
い。また、回動範囲が±１０度でなくてもよい。いずれ
の場合においても、各光学要素を通過する光の中心軸が
略同一平面上に位置するように配置されるように、ＤＭ
Ｄの配置やＴＩＲプリズムの反射／透過特性を設定する
ようにすればよい。

【００９３】また、上記各実施例では、ＤＭＤ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
るものではない。本発明は、光照射面に照射された光の
射出方向を、与えられた画像データ（信号）に応じて制
御することにより、光照射面に照射された光を変調し、
画像を表す画像光を射出する射出方向制御型光変調装置
を用いた投写型表示装置に適用可能である。

【００９４】また、上記各実施例では、照明光学系とし
て、ｓ偏光光を射出する偏光照明光学系を適用した場合
を例に説明しているが、これに限定されるものではな
く、非偏光な光を射出する照明光学系を用いることもで
きる。また、照明光学系として、レンズアレイを用いた
インテグレータ光学系を適用した場合を例に説明してい
るが、インテグレータロッドを用いたインテグレータ光
学系を適用することも可能である。また、インテグレー
タ光学系を適用しない照明光学系を用いることも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての投写型表示装置１
０００における光学系の要部を示す概略斜視図である。

【図２】本発明の第１実施例としての投写型表示装置１
０００における光学系の要部を示す概略概略平面図であ
る。

【図３】照明光学系１００の構成を示す説明図である。

【図４】第１のレンズアレイ１２０の外観を示す斜視図
である。

【図５】偏光変換光学系１４０の構成およびその機能を
示す説明図である。

【図６】青色光用のＴＩＲプリズム４００Ｂの構成例に
ついて示す説明図である。

【図７】青色光用のＤＭＤ３００Ｂについて示す説明図
である。

【図８】マイクロミラー３０４への入射光とその反射光
とを含む面、すなわち、回動軸３０４ｃに垂直な断面に
おける光路を示す説明図である。

【図９】各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇ，３００
Ｂの光照射面３０２の向きを示す説明図である。

【図１０】第１のクロスダイクロイックプリズム２１０
から第２のクロスダイクロイックプリズム５００までの
各色光の光路を示す説明図である。

【図１１】投写型表示装置１０００の設置方法について
示す説明図である。

【図１２】赤色光反射面５０６の赤色反射膜の分光反射
率特性の一例を示すグラフである。

【図１３】青色光反射面５０８の青色反射膜の分光反射
率特性の一例を示すグラフである。

【図１４】本発明の第２実施例としての投写型表示装置
２０００における光学系の要部を示す概略平面図であ
る。

【図１５】ＤＭＤ３００Ｇａにおけるマイクロミラー３
０４への入射光とその反射光とを含む面、すなわち、回
動軸３０４ｃに垂直な断面における光路を示す説明図で
ある。

【図１６】各色光用のＤＭＤ３００Ｒ，３００Ｇａ，３
００Ｂの光照射面３０２の向きを示す説明図である。

【図１７】投写型表示装置２０００の変形例である投写
型表示装置２０００Ａを示す概略平面図である。

【図１８】本発明の第３実施例としての投写型表示装置
３０００における光学系の要部を示す概略平面図であ
る。

【図１９】本発明の第４実施例としての投写型表示装置
４０００における光学系の要部を示す概略平面図であ
る。

【図２０】本発明の第５実施例としての投写型表示装置
５０００における光学系の要部を示す概略平面図であ
る。

【図２１】従来の投写型表示装置の例を示す概略平面図
である。

【符号の説明】

１００…照明光学系 １１０…光源 １１０ＬＣ…光源光軸 １１２…光源ランプ １１４…凹面鏡 １２０…第１のレンズアレイ １２２…小レンズ １３０…第２のレンズアレイ １３３…小レンズ １４０…偏光変換光学系 １４２…遮光板 １４２ａ…遮光面 １４２ｂ…開口面 １４４…偏光ビームスプリッタアレイ １４４ａ…透光性板材 １４４ｂ…偏光分離膜 １４４ｃ…反射膜 １４６…選択位相差板 １４６ｂ…開口層 １５０…重畳レンズ ２００…色光分離光学系 ２００Ａ…色光分離光学系 ２１０…第１のクロスダイクロイックプリズム ２１２…赤色光反射面 ２１４…緑色光青色光反射面 ２２０…ダイクロイックミラー ２３０，２４０…反射ミラー ２３０Ａ…ダイクロイックミラー ２５０，２６０…コンデンサーレンズ ２７０，２８０，２９０…レンズ ３００…照明対象 ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…ＤＭＤ ３００Ｇａ…ＤＭＤ ３０２…光照射面 ３０４…マイクロミラー（画素） ３０４ｃ…回動軸 ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…ＴＩＲプリズム ４００Ｇａ…ＴＩＲプリズム ４００Ｒａ，４００Ｂａ…ＴＩＲプリズム ４０２Ｒ，４０２Ｇ，４０２Ｂ…ギャップ ４０２Ｇａ…ギャップ ４０２Ｒａ，４０２Ｂａ…ギャップ ４２０…直角プリズム ４２２…側面 ４２４…側面 ４２６…斜面 ５００…第２のクロスダイクロイックプリズム ５０１…赤色光入射側面 ５０２…緑色光入射側面 ５０３…青色光入射側面 ５０６…赤色光反射面 ５０８…青色光反射面 ６００…投写レンズ ８００Ｒ，８００Ｇ，８００Ｂ…光路調整光学系 ８２０Ｒ，８２０Ｇ，８２０Ｂ…偏光分離膜 ８４０Ｒ，８４０Ｇ，８４０Ｂ…λ／４位相差板 ８６０Ｒ，８６０Ｇ，８６０Ｂ…λ／２位相差板 ８８０Ｇ…λ／２位相差板 １０００…投写型表示装置 １０１０…支持具 ２０００…投写型表示装置 ２０００Ａ…投写型表示装置（変形例） ３０００…投写型表示装置 ４０００…投写型表示装置 ５０００…投写型表示装置 ６０００…投写型表示装置 ６１００…照明光学系 ６１１０…光源 ６１２０…コンデンサレンズ ６１３０…反射ミラー ６２００…ＴＩＲプリズム ６２００…プリズム ６３００…色光分離合成プリズム ６４００Ｒ，６４００Ｇ，６４００Ｂ…ＤＭＤ ６４００Ｒ，６４４０Ｇ，６４００Ｂ…ＤＭＤ ６５００…投写レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C060 BA03 BA08 BC05 EA00 GA01 GB02 GB04 GB06 HC00 HC01 HC22 HC25 JA00 JB06 5G435 AA18 BB17 CC12 DD02 DD05 FF03 FF05 GG01 GG02 GG03 GG04 GG08 GG10 GG28 HH02 LL15

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 前記照明光学系から射出された光を複数の色光に分離す
   る色光分離光学系と、 前記複数の色光ごとに設けられ、光照射面で反射される
   色光の射出方向を、与えられた信号に応じて制御するこ
   とにより、前記各色光を変調する複数の射出方向制御型
   光変調装置と、 前記複数の射出方向制御型光変調装置から射出された複
   数の色光を合成する色光合成光学系と、 前記色光合成光学系で合成された光を投写する投写光学
   系と、 前記色光分離光学系と前記各色光用の射出方向制御型光
   変調装置と前記色光合成光学系との間の光路上にそれぞ
   れ設けられ、前記色光分離光学系から射出されて対応す
   る各色光用の光路調整光学系に入射する各色光を対応す
   る各色光用の射出方向制御型光変調装置の方向に射出す
   るとともに、前記対応する各色光用の射出方向制御型光
   変調装置から射出された各色光を前記色光合成光学系の
   方向に射出する複数の光路調整光学系と、を備え、 前記照明光学系と、前記色光分離光学系と、前記複数の
   射出方向制御型光変調装置と、前記複数の光路調整光学
   系と、前記色光合成光学系とは、それぞれを通過する光
   の中心軸が略同一平面上に存在するように略平面的に配
   置されていることを特徴とする投写型表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の投写型表示装置であっ
   て、 前記各色光用の光路調整光学系は、前記色光分離光学系
   から入射する色光と、対応する射出方向制御型光変調装
   置で反射されて再入射する色光とのうち、いずれか一方
   を反射し他方を透過させる反射／透過面を有する、投写
   型表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の投写型表示装置であっ
   て、 前記各色光用の光路調整光学系は、ギャップを挟んで２
   つのプリズム柱が組み合わされ、前記ギャップと前記プ
   リズム柱との界面で前記反射／透過面が構成される反射
   ／透過型プリズムである、投写型表示装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の投写型表示装置であっ
   て、 前記各色光用の光路調整光学系は、それぞれ、 所定の偏光方向を有する第１の直線偏光光を透過し、前
   記所定の偏光方向に垂直な方向を有する第２の直線偏光
   光を反射することによって前記反射／透過面として機能
   する偏光分離膜と、 対応する射出方向制御型光変調装置と前記偏光分離膜と
   の間の光路上に配置されたλ／４位相差板と、を備え、 前記照明光学系は、非偏光な光を、前記第１または第２
   の直線偏光光に変換する偏光変換光学系を、備える、投
   写型表示装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の投写型表示装置であって、 前記各色光用の射出方向制御型光変調装置は、略矩形状
   の輪郭を有する光照射面を有しており、 各光照射面は、前記複数の色光の光路で構成される光路
   平面に対して、各光照射面の辺が傾きを有するように配
   置されており、 前記投写型表示装置は、さらに、 前記照明光学系と、前記色光分離光学系と、前記複数の
   射出方向制御型光変調装置と、前記複数の光路調整光学
   系と、前記色光合成光学系と、前記投写光学系とを収納
   する筐体と、 前記投写型表示装置の使用時において、投写された略矩
   形状の画像が正立するように前記筐体を傾けて支持する
   ための傾斜支持具を備える、投写型表示装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の投写型表示装置であっ
   て、 前記各色光用の射出方向制御型光変調装置から射出され
   た各色光が、前記投写光学系に至るまでの光路上で反射
   される回数が奇数または偶数で統一されるように、前記
   各色光用の射出方向制御型光変調装置と、対応する各色
   光用の光路調整光学系との位置関係が設定されている、
   投写型表示装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の投写型表示装置であっ
   て、 前記照明光学系は、前記照明光学系から射出された光
   が、前記各色の射出方向制御型光変調装置の光照射面を
   少なくとも含み、前記光照射面にほぼ相似な輪郭を有す
   る照明領域を照明するように構成されており、 前記各色の射出方向制御型光変調装置の光照射面に照射
   された各色光の、前記照明光学系から前記各色の射出方
   向制御型光変調装置までの光路上で反射される回数が奇
   数または偶数で統一されるように、前記色光分離光学系
   および前記複数の光路調整光学系が構成されている、投
   写型表示装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
   載の投写型表示装置であって、 前記色光分離光学系と、前記複数の射出方向制御型光変
   調装置と、前記複数の光路調整光学系と、前記色光合成
   光学系とは、前記色光分離光学系で分離されて前記色光
   合成光学系で合成されるまでの各色光の光路長が等しく
   なるように配置されている、投写型表示装置。