JP2001174913A - 表示光学装置 - Google Patents
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- JP2001174913A JP2001174913A JP36220699A JP36220699A JP2001174913A JP 2001174913 A JP2001174913 A JP 2001174913A JP 36220699 A JP36220699 A JP 36220699A JP 36220699 A JP36220699 A JP 36220699A JP 2001174913 A JP2001174913 A JP 2001174913A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3111—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
- H04N9/3117—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing two or more colours simultaneously, e.g. by creating scrolling colour bands
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】単板式で色画素時分割方式を用いる方法におい
て、簡単な構成で、Fナンバーが小さくて明るく、小型
で高効率の光学系を持つ表示光学装置を提供する。 【解決手段】光源からの光を所定の波長領域毎に異なっ
た方向に分離し、その分離された照明光としての光をシ
フトして表示パネルに照明する照明光学系と、その表示
パネルからの投影光を投影する投影光学系とを備えた表
示光学装置において、前記分離された照明光を前記表示
パネルへリレーするリレー光学系を設けた構成とする。
て、簡単な構成で、Fナンバーが小さくて明るく、小型
で高効率の光学系を持つ表示光学装置を提供する。 【解決手段】光源からの光を所定の波長領域毎に異なっ
た方向に分離し、その分離された照明光としての光をシ
フトして表示パネルに照明する照明光学系と、その表示
パネルからの投影光を投影する投影光学系とを備えた表
示光学装置において、前記分離された照明光を前記表示
パネルへリレーするリレー光学系を設けた構成とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示パネルの画像
を投影する表示光学装置に関するものである。
を投影する表示光学装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、画像を表示する方法の一つと
して、例えば投影型の表示光学装置が知られている。こ
のような表示光学装置においては、空間変調素子として
液晶表示パネル等が用いられている。そして、このよう
な表示パネル上の光学像を、効率よく均一に照明するた
めに、照明光学系が用いられており、また、照明光学系
からの照明光を表示パネルへと導くために、表示パネル
直前に配置したマイクロレンズアレイ等が用いられてい
る。
して、例えば投影型の表示光学装置が知られている。こ
のような表示光学装置においては、空間変調素子として
液晶表示パネル等が用いられている。そして、このよう
な表示パネル上の光学像を、効率よく均一に照明するた
めに、照明光学系が用いられており、また、照明光学系
からの照明光を表示パネルへと導くために、表示パネル
直前に配置したマイクロレンズアレイ等が用いられてい
る。
【0003】具体的には、例えば表示パネルをいわゆる
単板として、画素毎にR用,G用,B用を順次並べたも
のを用い、照明光を予めRGBに色分割したものを、角
度をRGB毎に変えて1絵素(1絵素とは表示パネル上
のRGB3画素を1組としたもの)或いは複数絵素ずつ
マイクロレンズアレイ上の各マイクロレンズに入射さ
せ、それぞれ表示パネルのR用,G用,B用の画素に集
光するようにしている。
単板として、画素毎にR用,G用,B用を順次並べたも
のを用い、照明光を予めRGBに色分割したものを、角
度をRGB毎に変えて1絵素(1絵素とは表示パネル上
のRGB3画素を1組としたもの)或いは複数絵素ずつ
マイクロレンズアレイ上の各マイクロレンズに入射さ
せ、それぞれ表示パネルのR用,G用,B用の画素に集
光するようにしている。
【0004】図8は、従来の一例であるマイクロレンズ
アレイと表示パネルとの関係を模式的に示す図である。
これは、特開平4−60538号公報に記載されている
如く、単板方式で表示パネルに透過型液晶を用いたプロ
ジェクター光学系に採用されているものである。ここで
は表示パネル16を単板とし、画素毎にR用,G用,B
用を順次並べており、後述する光源1からの光9を予め
RGBに色分割したものを、角度をRGB毎に変えて1
絵素ずつマイクロレンズアレイ61の各マイクロレンズ
61aに入射させ、それぞれ表示パネル16のR用,G
用,B用の画素に集光するようにしている。これによ
り、効率の良い照明を行う事ができる。尚、同図のマイ
クロレンズアレイ61及び表示パネル16の左右は、図
示を省略している。
アレイと表示パネルとの関係を模式的に示す図である。
これは、特開平4−60538号公報に記載されている
如く、単板方式で表示パネルに透過型液晶を用いたプロ
ジェクター光学系に採用されているものである。ここで
は表示パネル16を単板とし、画素毎にR用,G用,B
用を順次並べており、後述する光源1からの光9を予め
RGBに色分割したものを、角度をRGB毎に変えて1
絵素ずつマイクロレンズアレイ61の各マイクロレンズ
61aに入射させ、それぞれ表示パネル16のR用,G
用,B用の画素に集光するようにしている。これによ
り、効率の良い照明を行う事ができる。尚、同図のマイ
クロレンズアレイ61及び表示パネル16の左右は、図
示を省略している。
【0005】図9は、特開平9−318904号公報に
記載されている、従来の他の例であるマイクロレンズア
レイと表示パネルとの関係を模式的に示す図である。同
図に示すように、ここではマイクロレンズアレイ62の
マイクロレンズ62a一つ当たり、光源1からの光9を
RGB3つではなくRGBRGB…の順の複数絵素の光
束にして入射させ、それぞれ表示パネル16のR用,G
用,B用の画素に集光するようにしている。尚、同図の
マイクロレンズアレイ62及び表示パネル16の左右
は、図示を省略している。
記載されている、従来の他の例であるマイクロレンズア
レイと表示パネルとの関係を模式的に示す図である。同
図に示すように、ここではマイクロレンズアレイ62の
マイクロレンズ62a一つ当たり、光源1からの光9を
RGB3つではなくRGBRGB…の順の複数絵素の光
束にして入射させ、それぞれ表示パネル16のR用,G
用,B用の画素に集光するようにしている。尚、同図の
マイクロレンズアレイ62及び表示パネル16の左右
は、図示を省略している。
【0006】また、特開平4−60538号公報に記載
されている如く、互いに異なる波長域をもつ複数の光束
を液晶表示素子で変調した後、各光束を表示画面でカラ
ー表示するカラー液晶表示装置において、前記光束は相
互に異なる方向より共通の前記液晶表示素子へ入射さ
れ、前記液晶表示素子には相互に異なる角度で透過する
前記各光束を光束毎に光変調する液晶駆動手段が具設さ
れ、前記液晶表示素子の光出射側には前記液晶表示素子
を透過した前記各光束を前記表示画面上で合成されたカ
ラー画像とする光学系が配置されている構成が提案され
ている。
されている如く、互いに異なる波長域をもつ複数の光束
を液晶表示素子で変調した後、各光束を表示画面でカラ
ー表示するカラー液晶表示装置において、前記光束は相
互に異なる方向より共通の前記液晶表示素子へ入射さ
れ、前記液晶表示素子には相互に異なる角度で透過する
前記各光束を光束毎に光変調する液晶駆動手段が具設さ
れ、前記液晶表示素子の光出射側には前記液晶表示素子
を透過した前記各光束を前記表示画面上で合成されたカ
ラー画像とする光学系が配置されている構成が提案され
ている。
【0007】この構成や従来のいわゆるカラーフィルタ
ー方式においては、表示パネルにRGBそれぞれの微小
画素を配置する方式としている。また、いわゆるカラー
ホイル方式のように、円板状のカラーホイルを回転させ
て照明光をRGB各色に切り換える方式も従来より提案
されている。
ー方式においては、表示パネルにRGBそれぞれの微小
画素を配置する方式としている。また、いわゆるカラー
ホイル方式のように、円板状のカラーホイルを回転させ
て照明光をRGB各色に切り換える方式も従来より提案
されている。
【0008】尚、このようなRGB順に並んだ画素を持
つ表示パネルにおいては、いわゆる単板方式でありなが
ら、画素数を増やす事なくいわゆる3板方式と同等の解
像度のカラー表示を行える事が望ましい。このため、従
来より、RGBが順にずれるよう、3サイクルを時間的
に重ね合わせる、いわゆる色画素時分割方式が行われて
いる。
つ表示パネルにおいては、いわゆる単板方式でありなが
ら、画素数を増やす事なくいわゆる3板方式と同等の解
像度のカラー表示を行える事が望ましい。このため、従
来より、RGBが順にずれるよう、3サイクルを時間的
に重ね合わせる、いわゆる色画素時分割方式が行われて
いる。
【0009】このような色画素時分割方式としては、例
えばフィリップス社の論文である、J.A.Shimizu,“Sing
le panel reflective LCD projector,"Part of the IS&
T/SPIE Conference on Projection Displays V,SPIE Vo
l.3634,197-206,1999.に記載されている如く、RGBの
ストライプ照明光の移動を行う手段として、四角柱の回
転プリズムを用いる構成のものがある。これは、単板方
式において、照明光の光路をRGBの3つに分割し、3
つの照明領域を別々に作り、後に合成するものであり、
分割した各光路にそれぞれ回転プリズムを用いている。
えばフィリップス社の論文である、J.A.Shimizu,“Sing
le panel reflective LCD projector,"Part of the IS&
T/SPIE Conference on Projection Displays V,SPIE Vo
l.3634,197-206,1999.に記載されている如く、RGBの
ストライプ照明光の移動を行う手段として、四角柱の回
転プリズムを用いる構成のものがある。これは、単板方
式において、照明光の光路をRGBの3つに分割し、3
つの照明領域を別々に作り、後に合成するものであり、
分割した各光路にそれぞれ回転プリズムを用いている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
8,図9で示した従来の一例のような構成では、パネル
にマイクロレンズアレイを必要とするので、コスト高と
なる。
8,図9で示した従来の一例のような構成では、パネル
にマイクロレンズアレイを必要とするので、コスト高と
なる。
【0011】また、一般的にも、1絵素当たりに一つの
マイクロレンズを持つマイクロレンズアレイを表示パネ
ル直前に置いた場合、マイクロレンズアレイのFナンバ
ーが暗く、画素に結像するよりも回折で像がボケる方が
大きくなり、返って非効率となる。そして、複数絵素当
たりに一つのマイクロレンズを持つマイクロレンズアレ
イの場合(特開平9−318904号公報に記載された
実施例は殆どこれである)、近接する絵素間に寄与する
光源像が異なるため、光源像の明るさの差が、隣合う絵
素間といった小さいスパンでの照明ムラを発生する。
マイクロレンズを持つマイクロレンズアレイを表示パネ
ル直前に置いた場合、マイクロレンズアレイのFナンバ
ーが暗く、画素に結像するよりも回折で像がボケる方が
大きくなり、返って非効率となる。そして、複数絵素当
たりに一つのマイクロレンズを持つマイクロレンズアレ
イの場合(特開平9−318904号公報に記載された
実施例は殆どこれである)、近接する絵素間に寄与する
光源像が異なるため、光源像の明るさの差が、隣合う絵
素間といった小さいスパンでの照明ムラを発生する。
【0012】そして、上記特開平4−60538号公報
に記載されているような構成では、基本的に照明光学系
は、ダイクロイックミラーにより光源光を色分割し、そ
れをマイクロレンズアレイにより液晶表示素子の各画素
毎に集光するのみの構成であるので、Fナンバーが小さ
くなる。そして、それを補正するためには、投影光学系
が大きくなり、レンズ枚数も多く必要になるので、コス
ト高となる。
に記載されているような構成では、基本的に照明光学系
は、ダイクロイックミラーにより光源光を色分割し、そ
れをマイクロレンズアレイにより液晶表示素子の各画素
毎に集光するのみの構成であるので、Fナンバーが小さ
くなる。そして、それを補正するためには、投影光学系
が大きくなり、レンズ枚数も多く必要になるので、コス
ト高となる。
【0013】また、図8や図9の構成や、上記いわゆる
カラーフィルター方式においては、1枚の表示パネルに
RGB各色の3枚分の画素を配置する事になるので、画
素数が多くなり、表示パネルが大型化したり、小型化す
る場合の物理的要因からくる開口率の低下により、効率
が悪くなったりする。また、上記いわゆるカラーホイル
方式においては、カラーホイルを透過した色以外の色の
照明光は使用していないために、画像の明るさが実質3
分の1になってしまうという問題がある。
カラーフィルター方式においては、1枚の表示パネルに
RGB各色の3枚分の画素を配置する事になるので、画
素数が多くなり、表示パネルが大型化したり、小型化す
る場合の物理的要因からくる開口率の低下により、効率
が悪くなったりする。また、上記いわゆるカラーホイル
方式においては、カラーホイルを透過した色以外の色の
照明光は使用していないために、画像の明るさが実質3
分の1になってしまうという問題がある。
【0014】さらに、上述した回転プリズムを用いる構
成においては、RGBに分割した照明光の各光路におい
て、それぞれ回転プリズムが必要であるので、コスト高
となる。本発明では、このような問題点に鑑み、単板式
で色画素時分割方式を用る方法において、簡単な構成
で、Fナンバーが小さくて明るく、小型で高効率の光学
系を持つ表示光学装置を提供する事を目的とする。
成においては、RGBに分割した照明光の各光路におい
て、それぞれ回転プリズムが必要であるので、コスト高
となる。本発明では、このような問題点に鑑み、単板式
で色画素時分割方式を用る方法において、簡単な構成
で、Fナンバーが小さくて明るく、小型で高効率の光学
系を持つ表示光学装置を提供する事を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光源からの光を所定の波長領域毎に異
なった方向に分離し、その分離された照明光としての光
をシフトして表示パネルに照明する照明光学系と、その
表示パネルからの投影光を投影する投影光学系とを備え
た表示光学装置において、前記分離された照明光を前記
表示パネルへリレーするリレー光学系を設けた事を特徴
とする。
に、本発明では、光源からの光を所定の波長領域毎に異
なった方向に分離し、その分離された照明光としての光
をシフトして表示パネルに照明する照明光学系と、その
表示パネルからの投影光を投影する投影光学系とを備え
た表示光学装置において、前記分離された照明光を前記
表示パネルへリレーするリレー光学系を設けた事を特徴
とする。
【0016】また、前記照明光学系は、前記分離された
照明光を各波長領域毎に一色ずつ結像するシリンダーレ
ンズアレイを有する事を特徴とする。さらに、前記シリ
ンダーレンズアレイを2段設け、前記分離手段による投
影光学系のFナンバーの減少を低減またはなしにする事
を特徴とする。
照明光を各波長領域毎に一色ずつ結像するシリンダーレ
ンズアレイを有する事を特徴とする。さらに、前記シリ
ンダーレンズアレイを2段設け、前記分離手段による投
影光学系のFナンバーの減少を低減またはなしにする事
を特徴とする。
【0017】また、前記照明光学系は、正多角柱形の回
転プリズムにより前記分離された照明光をシフトする事
を特徴とする。また、前記表示パネルは反射型表示素子
である事を特徴とする。
転プリズムにより前記分離された照明光をシフトする事
を特徴とする。また、前記表示パネルは反射型表示素子
である事を特徴とする。
【0018】また、前記照明光学系は、互いに異なる角
度に配置されたダイクロイックミラーにより、前記光源
からの光を所定の波長領域毎に異なった方向に分離する
事を特徴とする。
度に配置されたダイクロイックミラーにより、前記光源
からの光を所定の波長領域毎に異なった方向に分離する
事を特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の表
示光学装置の第1の実施形態を示す全体構成図である。
同図において、1は光源であり、2は光源1を取り囲む
ように配置されるリフレクターである。また、7はリフ
レクター2の光の射出口2aを覆うように配置され、光
源1及びリフレクター2からの光に含まれる紫外線及び
赤外線をカットするUVIRカットフィルターである。
UVIRカットフィルター7の後方(図の左方)には、
順に第1レンズアレイ4、少し離れて第2レンズアレイ
6、その直後にPBSプリズムアレイ3及び重ね合わせ
レンズ8が配置されている。
て、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の表
示光学装置の第1の実施形態を示す全体構成図である。
同図において、1は光源であり、2は光源1を取り囲む
ように配置されるリフレクターである。また、7はリフ
レクター2の光の射出口2aを覆うように配置され、光
源1及びリフレクター2からの光に含まれる紫外線及び
赤外線をカットするUVIRカットフィルターである。
UVIRカットフィルター7の後方(図の左方)には、
順に第1レンズアレイ4、少し離れて第2レンズアレイ
6、その直後にPBSプリズムアレイ3及び重ね合わせ
レンズ8が配置されている。
【0020】なお、ここでは図示しないが、第1レンズ
アレイ4は、格子状に組み合わされた各セルを有してお
り、第2レンズアレイ6は、第1レンズアレイ4とは異
なる格子状に組み合わされた各セルを有している。ま
た、PBSプリズムアレイ3において、光源1及びリフ
レクター2からの光の偏光変換が行われ、光源1及びリ
フレクター2からの光は特定の偏光に揃えられて出てく
る。
アレイ4は、格子状に組み合わされた各セルを有してお
り、第2レンズアレイ6は、第1レンズアレイ4とは異
なる格子状に組み合わされた各セルを有している。ま
た、PBSプリズムアレイ3において、光源1及びリフ
レクター2からの光の偏光変換が行われ、光源1及びリ
フレクター2からの光は特定の偏光に揃えられて出てく
る。
【0021】また、第2レンズアレイ6と重ね合わせレ
ンズ8により、重ね合わせレンズ8の後述する焦点位置
近傍に、第1レンズアレイ4の各セルの像が重なり合う
ようにしている。また、PBSプリズムアレイ3の代わ
りに、第1レンズアレイ4の直前に複屈折回折格子等を
配置したものもある。
ンズ8により、重ね合わせレンズ8の後述する焦点位置
近傍に、第1レンズアレイ4の各セルの像が重なり合う
ようにしている。また、PBSプリズムアレイ3の代わ
りに、第1レンズアレイ4の直前に複屈折回折格子等を
配置したものもある。
【0022】以上の第1レンズアレイ4から重ね合わせ
レンズ8までを、インテグレータ光学系と呼ぶ。この、
重ね合わせレンズ8の焦点位置を第1の像面とし、その
近傍に第1シリンダーレンズアレイ10が配置されてい
る。なお、第1シリンダーレンズアレイ10の直前に
は、第1の像面をテレセントリック照明するためのフィ
ールドレンズ9が配置されている。
レンズ8までを、インテグレータ光学系と呼ぶ。この、
重ね合わせレンズ8の焦点位置を第1の像面とし、その
近傍に第1シリンダーレンズアレイ10が配置されてい
る。なお、第1シリンダーレンズアレイ10の直前に
は、第1の像面をテレセントリック照明するためのフィ
ールドレンズ9が配置されている。
【0023】そして、重ね合わせレンズ8とフィールド
レンズ9との間に、R(赤),G(緑),B(青)それ
ぞれの波長領域の光を反射するダイクロイックミラー
R,G,Bがそれぞれ異なった傾きで配置され、重ね合
わせレンズ8を透過してきた光が、R,G,Bそれぞれ
のダイクロイックミラーで反射され、それぞれ異なった
角度の光軸(不図示)で第1シリンダーレンズアレイ1
0に到達するようにしている。尚、ダイクロイックミラ
ーBは全反射ミラーでも良い。
レンズ9との間に、R(赤),G(緑),B(青)それ
ぞれの波長領域の光を反射するダイクロイックミラー
R,G,Bがそれぞれ異なった傾きで配置され、重ね合
わせレンズ8を透過してきた光が、R,G,Bそれぞれ
のダイクロイックミラーで反射され、それぞれ異なった
角度の光軸(不図示)で第1シリンダーレンズアレイ1
0に到達するようにしている。尚、ダイクロイックミラ
ーBは全反射ミラーでも良い。
【0024】第1シリンダーレンズアレイ10により、
各色の光は第2の像面にストライプ状の照明領域を作
る。なお、第2の像面近傍には、後述する第2シリンダ
ーレンズアレイ11が配置されている。ここでは上記ダ
イクロイックミラーにより予めRGBに色分割し、光軸
の角度をRGB毎に変えた光を、第1シリンダーレンズ
アレイ10の各シリンダーレンズ10aに入射させ、そ
れぞれRGBの3本のストライプとなるようにしてい
る。つまり、第1シリンダーレンズアレイ10の焦点距
離をRGB毎の角度に対して適切に設定する事で、各シ
リンダーレンズにつきRGBの3本のストライプを対応
させる事ができる。
各色の光は第2の像面にストライプ状の照明領域を作
る。なお、第2の像面近傍には、後述する第2シリンダ
ーレンズアレイ11が配置されている。ここでは上記ダ
イクロイックミラーにより予めRGBに色分割し、光軸
の角度をRGB毎に変えた光を、第1シリンダーレンズ
アレイ10の各シリンダーレンズ10aに入射させ、そ
れぞれRGBの3本のストライプとなるようにしてい
る。つまり、第1シリンダーレンズアレイ10の焦点距
離をRGB毎の角度に対して適切に設定する事で、各シ
リンダーレンズにつきRGBの3本のストライプを対応
させる事ができる。
【0025】そして、上記ダイクロイックミラーにより
RGB各色毎に光軸の角度がずれているために、ストラ
イプ照明の位置が各々ずれ、第2の像面にはRGBのス
トライプが順次並んで照明される。ここで、図2は第1
シリンダーレンズアレイによるストライプ照明の説明図
である。同図に示すように、一点鎖線r,破線g,実線
bの光軸で表すRGB各色は、第1の像面で結像し、更
に近傍の第1シリンダーレンズアレイ10により、第2
の像面でRGBのストライプ状に照明されている事が分
かる。
RGB各色毎に光軸の角度がずれているために、ストラ
イプ照明の位置が各々ずれ、第2の像面にはRGBのス
トライプが順次並んで照明される。ここで、図2は第1
シリンダーレンズアレイによるストライプ照明の説明図
である。同図に示すように、一点鎖線r,破線g,実線
bの光軸で表すRGB各色は、第1の像面で結像し、更
に近傍の第1シリンダーレンズアレイ10により、第2
の像面でRGBのストライプ状に照明されている事が分
かる。
【0026】上述したように、第2の像面近傍には、第
2シリンダーレンズアレイ11が配置されている。この
第2シリンダーレンズアレイ11は、RGBの各主光線
の方向が一致して、同一の方向を向いて射出するように
作用する。これにより、ダイクロイックミラーと第1シ
リンダーレンズアレイで発生するFナンバーの減少を軽
減する事ができるので、リレー光学系や投影光学系のF
ナンバー設定に対して有利となる。
2シリンダーレンズアレイ11が配置されている。この
第2シリンダーレンズアレイ11は、RGBの各主光線
の方向が一致して、同一の方向を向いて射出するように
作用する。これにより、ダイクロイックミラーと第1シ
リンダーレンズアレイで発生するFナンバーの減少を軽
減する事ができるので、リレー光学系や投影光学系のF
ナンバー設定に対して有利となる。
【0027】図3は、第2シリンダーレンズアレイの作
用を示す説明図である。同図(a)に示すように、第1
シリンダーレンズアレイ10のみが配置され、第2シリ
ンダーレンズアレイ11が配置されていない場合は、第
1シリンダーレンズアレイ10の各シリンダーレンズ1
0a通過後のRGBの広がり角度Aが大きくなり、後述
するリレー光学系や投影光学系のFナンバー設定におけ
る負担が重くなる。
用を示す説明図である。同図(a)に示すように、第1
シリンダーレンズアレイ10のみが配置され、第2シリ
ンダーレンズアレイ11が配置されていない場合は、第
1シリンダーレンズアレイ10の各シリンダーレンズ1
0a通過後のRGBの広がり角度Aが大きくなり、後述
するリレー光学系や投影光学系のFナンバー設定におけ
る負担が重くなる。
【0028】それに対して同図(b)に示すように、第
2シリンダーレンズアレイ11が配置されている場合
は、その各シリンダーレンズ11a通過後はRGBの各
主光線の方向が一致するので、広がり角度Bが抑えら
れ、後述するリレー光学系や投影光学系のFナンバー設
定における負担が軽減される。なお、第1シリンダーレ
ンズアレイ10と第2シリンダーレンズアレイ11とを
同一のもので構成すれば、部品の共通化、ひいてはコス
トダウンを図る事ができるので好ましい。
2シリンダーレンズアレイ11が配置されている場合
は、その各シリンダーレンズ11a通過後はRGBの各
主光線の方向が一致するので、広がり角度Bが抑えら
れ、後述するリレー光学系や投影光学系のFナンバー設
定における負担が軽減される。なお、第1シリンダーレ
ンズアレイ10と第2シリンダーレンズアレイ11とを
同一のもので構成すれば、部品の共通化、ひいてはコス
トダウンを図る事ができるので好ましい。
【0029】図1に戻って、第2シリンダーレンズアレ
イ11の後方(図の上方)には、回転プリズムである正
四角柱形の四角柱プリズム12及びリレー光学系13が
配設されている。リレー光学系13は、第2の像面と後
述の第3の像面とを共役にする働きをする。これによ
り、第2の像面に照明されたRGBのストライプを、第
3の像面近傍の後述する表示パネル上に良好に結像させ
る事ができる。また、四角柱プリズム12は、これをス
トライプの長手方向に略平行である回転軸ax周りに回
転させる事により、照明領域が移動(シフト)し、第3
の像面のどの位置にも一様にRGBの光が照明されるよ
うにする働きを持つ。詳しくは後述する。
イ11の後方(図の上方)には、回転プリズムである正
四角柱形の四角柱プリズム12及びリレー光学系13が
配設されている。リレー光学系13は、第2の像面と後
述の第3の像面とを共役にする働きをする。これによ
り、第2の像面に照明されたRGBのストライプを、第
3の像面近傍の後述する表示パネル上に良好に結像させ
る事ができる。また、四角柱プリズム12は、これをス
トライプの長手方向に略平行である回転軸ax周りに回
転させる事により、照明領域が移動(シフト)し、第3
の像面のどの位置にも一様にRGBの光が照明されるよ
うにする働きを持つ。詳しくは後述する。
【0030】リレー光学系13の後方(図の上方)に
は、PBS(偏光ビームスプリッター)プリズム14が
配置されている。このPBSプリズム14は、一般にS
偏光を反射して、P偏光を透過する性質を持つ。一方、
光源1及びリフレクター2からの光は、上述したPBS
プリズムアレイ3における偏光変換によって、PBSプ
リズム14に対してほぼS偏光に揃えられて入射する。
そのため、PBSプリズム14によって、光はその殆ど
が反射され、図の左方の表示パネル16に向かう。
は、PBS(偏光ビームスプリッター)プリズム14が
配置されている。このPBSプリズム14は、一般にS
偏光を反射して、P偏光を透過する性質を持つ。一方、
光源1及びリフレクター2からの光は、上述したPBS
プリズムアレイ3における偏光変換によって、PBSプ
リズム14に対してほぼS偏光に揃えられて入射する。
そのため、PBSプリズム14によって、光はその殆ど
が反射され、図の左方の表示パネル16に向かう。
【0031】表示パネル16は反射型液晶表示パネルで
あり、ここに照明された光を、画素毎に表示情報に応じ
て偏光面を回転させたり(ON)、回転させなかったり
(OFF)して反射する。このとき、OFFの反射光は
PBSプリズム14に戻るが、S偏光のままであるの
で、ここで反射されて光源側へと戻される。一方、ON
の反射光はP偏光に変換されているので、PBSプリズ
ム14に戻ってここを透過し、次の(図の右方の)投影
光学系17に到る。この投影光学系17により、表示パ
ネル16の表示情報が図示しないスクリーンに投影され
る。
あり、ここに照明された光を、画素毎に表示情報に応じ
て偏光面を回転させたり(ON)、回転させなかったり
(OFF)して反射する。このとき、OFFの反射光は
PBSプリズム14に戻るが、S偏光のままであるの
で、ここで反射されて光源側へと戻される。一方、ON
の反射光はP偏光に変換されているので、PBSプリズ
ム14に戻ってここを透過し、次の(図の右方の)投影
光学系17に到る。この投影光学系17により、表示パ
ネル16の表示情報が図示しないスクリーンに投影され
る。
【0032】なお、表示パネル16としては、必ずしも
液晶表示パネルに限定される訳ではなく、例えばDMD
を使用した光学系の構成とする事もできる。また、反射
型表示パネルにも限定される訳ではなく、透過型表示パ
ネルを使用した光学系の構成とする事もできる。
液晶表示パネルに限定される訳ではなく、例えばDMD
を使用した光学系の構成とする事もできる。また、反射
型表示パネルにも限定される訳ではなく、透過型表示パ
ネルを使用した光学系の構成とする事もできる。
【0033】図4は、四角柱プリズムの回転と像の移動
の様子を模式的に示す説明図である。同図において、四
角柱プリズム12には、柱の高さ方向即ち同図の紙面に
垂直な方向に、正四角形の中心を貫いて回転軸axが設
けられている。今、同図(a)に示すように、四角柱プ
リズム12の側面12aに、RGBのストライプの照明
光Lが略垂直に入射し、四角柱プリズム12を透過して
表示パネル16の中央付近を照明したとする。表示パネ
ル16上に照明されたRGBのストライプは、その長手
方向が回転軸axと略平行となっている。
の様子を模式的に示す説明図である。同図において、四
角柱プリズム12には、柱の高さ方向即ち同図の紙面に
垂直な方向に、正四角形の中心を貫いて回転軸axが設
けられている。今、同図(a)に示すように、四角柱プ
リズム12の側面12aに、RGBのストライプの照明
光Lが略垂直に入射し、四角柱プリズム12を透過して
表示パネル16の中央付近を照明したとする。表示パネ
ル16上に照明されたRGBのストライプは、その長手
方向が回転軸axと略平行となっている。
【0034】次に、同図(b)に示すように、四角柱プ
リズム12が左回転すると、それに応じて照明光Lが四
角柱プリズム12で屈折し、表示パネル16上の中央よ
り少し右に移動した位置にストライプ照明を行う。更に
四角柱プリズム12が左回転すると、同図(c)に示す
ように、照明光Lは表示パネル16上の右端近傍にスト
ライプ照明を行う。
リズム12が左回転すると、それに応じて照明光Lが四
角柱プリズム12で屈折し、表示パネル16上の中央よ
り少し右に移動した位置にストライプ照明を行う。更に
四角柱プリズム12が左回転すると、同図(c)に示す
ように、照明光Lは表示パネル16上の右端近傍にスト
ライプ照明を行う。
【0035】さらに、同図(d)に示すように、四角柱
プリズム12が更に回転して、四隅12bの一つが照明
光L内に位置するようになると、照明位置が切り換わ
り、それまで表示パネル16の右端を照明していたスト
ライプが順に左端へと飛び移っていく。更に四角柱プリ
ズム12が左回転すると、同図(e)に示すように、ス
トライプは全て左端へと飛び移り、照明光Lは全て表示
パネル16上の左端近傍にストライプ照明を行う状態と
なる。
プリズム12が更に回転して、四隅12bの一つが照明
光L内に位置するようになると、照明位置が切り換わ
り、それまで表示パネル16の右端を照明していたスト
ライプが順に左端へと飛び移っていく。更に四角柱プリ
ズム12が左回転すると、同図(e)に示すように、ス
トライプは全て左端へと飛び移り、照明光Lは全て表示
パネル16上の左端近傍にストライプ照明を行う状態と
なる。
【0036】さらに、同図(f)に示すように、四角柱
プリズム12が更に左回転すると、照明光Lが表示パネ
ル16上を少し右に移動した位置、即ち中央より少し左
の位置にストライプ照明を行う。更に四角柱プリズム1
2が左回転し、当初より1/4回転すると、同図(a)
の状態に戻る。四角柱プリズム12を高速で連続回転さ
せる事により、以上の動作を高速で繰り返す。このよう
な構成により、照明光Lが表示パネル16上を連続的に
移動し、途切れる事なくいずれかの位置を照明する事が
できる。
プリズム12が更に左回転すると、照明光Lが表示パネ
ル16上を少し右に移動した位置、即ち中央より少し左
の位置にストライプ照明を行う。更に四角柱プリズム1
2が左回転し、当初より1/4回転すると、同図(a)
の状態に戻る。四角柱プリズム12を高速で連続回転さ
せる事により、以上の動作を高速で繰り返す。このよう
な構成により、照明光Lが表示パネル16上を連続的に
移動し、途切れる事なくいずれかの位置を照明する事が
できる。
【0037】このとき、表示パネル16への照明光の
内、代表的にGの光に注目すると、表示パネル16上で
Gの列であった位置に、Rの列が来るようにし、更にB
の列が来るようにする。そして、最後にはGの列が来る
状態に戻る。以上のように3つの状態を高速で繰り返
す。また、各状態に応じて表示パネル16の各画素の表
示の内容も切り替えて制御を行う。つまり、ストライプ
の移動に対応して画素の表示を照明されている色の情報
にする。これによりカラー表示を行う事ができる。
内、代表的にGの光に注目すると、表示パネル16上で
Gの列であった位置に、Rの列が来るようにし、更にB
の列が来るようにする。そして、最後にはGの列が来る
状態に戻る。以上のように3つの状態を高速で繰り返
す。また、各状態に応じて表示パネル16の各画素の表
示の内容も切り替えて制御を行う。つまり、ストライプ
の移動に対応して画素の表示を照明されている色の情報
にする。これによりカラー表示を行う事ができる。
【0038】図5は、スクリーン上におけるストライプ
移動の様子を模式的に示す斜視図である。表示パネル1
6からの投影光の内、代表的にGの光に注目すると、同
図(a)においてスクリーン20上でGの列であった位
置に、矢印Cで示すように同図(b)においてRの列が
来るようにし、更に矢印Dで示すように同図(c)にお
いてBの列が来るようにする。そして、最後には矢印E
で示すように同図(a)の状態に戻る。以上のように3
つの状態を高速で繰り返す。また、各状態に応じて表示
の内容も切り替えて制御を行う。
移動の様子を模式的に示す斜視図である。表示パネル1
6からの投影光の内、代表的にGの光に注目すると、同
図(a)においてスクリーン20上でGの列であった位
置に、矢印Cで示すように同図(b)においてRの列が
来るようにし、更に矢印Dで示すように同図(c)にお
いてBの列が来るようにする。そして、最後には矢印E
で示すように同図(a)の状態に戻る。以上のように3
つの状態を高速で繰り返す。また、各状態に応じて表示
の内容も切り替えて制御を行う。
【0039】RGBの切り替えの周期としては、一周が
60Hz,120Hz,及び180Hzの場合がそれぞ
れ主に用いられる。このとき、表示パネル上をストライ
プが非常に高速で移動するために、表示パネルもまた高
速駆動を行う事ができる表示素子を使用している必要が
ある。高速駆動を行う事ができる表示素子としては、強
誘電液晶やTN液晶等の反射型液晶表示素子やDMD等
があり、これらを用いる事が望ましい。
60Hz,120Hz,及び180Hzの場合がそれぞ
れ主に用いられる。このとき、表示パネル上をストライ
プが非常に高速で移動するために、表示パネルもまた高
速駆動を行う事ができる表示素子を使用している必要が
ある。高速駆動を行う事ができる表示素子としては、強
誘電液晶やTN液晶等の反射型液晶表示素子やDMD等
があり、これらを用いる事が望ましい。
【0040】図6は、本発明の表示光学装置の第2の実
施形態を示す構成図である。同図(a)は全体構成図、
同図(b)はダイクロイックミラー付近の拡大図となっ
ている。本実施形態では、上述したインテグレータ光学
系の代わりに、インテグレータロッド(カレイドスコー
プ)を用いている。同図(a)において、2は図示しな
い光源を取り囲むように配置されるリフレクターであ
る。また、7はリフレクター2の光の射出口2aを覆う
ように配置され、光源及びリフレクター2からの光に含
まれる紫外線及び赤外線をカットするUVIRカットフ
ィルターである。UVIRカットフィルター7の後方
(図の左方)には、集光レンズ5が配置されている。
施形態を示す構成図である。同図(a)は全体構成図、
同図(b)はダイクロイックミラー付近の拡大図となっ
ている。本実施形態では、上述したインテグレータ光学
系の代わりに、インテグレータロッド(カレイドスコー
プ)を用いている。同図(a)において、2は図示しな
い光源を取り囲むように配置されるリフレクターであ
る。また、7はリフレクター2の光の射出口2aを覆う
ように配置され、光源及びリフレクター2からの光に含
まれる紫外線及び赤外線をカットするUVIRカットフ
ィルターである。UVIRカットフィルター7の後方
(図の左方)には、集光レンズ5が配置されている。
【0041】集光レンズ5の後方には、インテグレータ
ロッド15が長手方向を光軸に沿うように配置されてい
る。光源から出た光は集光レンズ5で結像され、インテ
グレータロッド15の入射面15aより入射し、射出面
15bで均一な照明となる。この射出面15bを第1の
像面と呼ぶ。
ロッド15が長手方向を光軸に沿うように配置されてい
る。光源から出た光は集光レンズ5で結像され、インテ
グレータロッド15の入射面15aより入射し、射出面
15bで均一な照明となる。この射出面15bを第1の
像面と呼ぶ。
【0042】そして、インテグレータロッド15の直後
に、R(赤),G(緑),B(青)それぞれの波長領域
の光を反射するダイクロイックミラーR,G,Bがそれ
ぞれ異なった傾きで配置され、インテグレータロッド1
5を透過してきた光が、R,G,Bそれぞれのダイクロ
イックミラーで反射され、それぞれ異なった角度の光軸
で、ダイクロイックミラー直後(図の下方)の第1レン
ズ18に到達するようにしている。尚、ダイクロイック
ミラーBは全反射ミラーでも良い。
に、R(赤),G(緑),B(青)それぞれの波長領域
の光を反射するダイクロイックミラーR,G,Bがそれ
ぞれ異なった傾きで配置され、インテグレータロッド1
5を透過してきた光が、R,G,Bそれぞれのダイクロ
イックミラーで反射され、それぞれ異なった角度の光軸
で、ダイクロイックミラー直後(図の下方)の第1レン
ズ18に到達するようにしている。尚、ダイクロイック
ミラーBは全反射ミラーでも良い。
【0043】第1レンズ18により、各色の光は第2の
像面にストライプ状の照明領域を作る。なお、第2の像
面近傍には、後述する第2レンズ19が配置されてい
る。そして、第1,第2レンズは、断面が円形ではない
柱状のレンズ或いはレンズアレイである。ここでは上記
ダイクロイックミラーにより予めRGBに色分割し、光
軸の角度をRGB毎に変えた光を、第1レンズの各レン
ズに入射させ、それぞれRGBの3本のストライプとな
るようにしている。つまり、第1レンズ18の焦点距離
をRGB毎の角度に対して適切に設定する事で、各レン
ズにつきRGBの3本のストライプを対応させる事がで
きる。
像面にストライプ状の照明領域を作る。なお、第2の像
面近傍には、後述する第2レンズ19が配置されてい
る。そして、第1,第2レンズは、断面が円形ではない
柱状のレンズ或いはレンズアレイである。ここでは上記
ダイクロイックミラーにより予めRGBに色分割し、光
軸の角度をRGB毎に変えた光を、第1レンズの各レン
ズに入射させ、それぞれRGBの3本のストライプとな
るようにしている。つまり、第1レンズ18の焦点距離
をRGB毎の角度に対して適切に設定する事で、各レン
ズにつきRGBの3本のストライプを対応させる事がで
きる。
【0044】そして、上記ダイクロイックミラーにより
RGB各色毎に光軸の角度がずれているために、ストラ
イプ照明の位置が各々ずれ、第2の像面にはRGBのス
トライプが順次並んで照明される。ここで、同図(b)
に示すように、一点鎖線r,破線g,実線bで表す光軸
に沿ったRGB各色は、第1レンズ18により、第2の
像面でRGBのストライプ状に照明されている事が分か
る。
RGB各色毎に光軸の角度がずれているために、ストラ
イプ照明の位置が各々ずれ、第2の像面にはRGBのス
トライプが順次並んで照明される。ここで、同図(b)
に示すように、一点鎖線r,破線g,実線bで表す光軸
に沿ったRGB各色は、第1レンズ18により、第2の
像面でRGBのストライプ状に照明されている事が分か
る。
【0045】また、上述したように、第2の像面近傍に
は、第2レンズ19が配置されている。この第2レンズ
19は、RGBの各主光線の方向が一致して、同一の方
向を向いて射出するように作用する。これにより、ダイ
クロイックミラーで発生するFナンバーの変動を軽減す
る事ができるので、リレー光学系や投影光学系のFナン
バー設定に対して有利となる。これらは第1の実施形態
と同様の作用である。
は、第2レンズ19が配置されている。この第2レンズ
19は、RGBの各主光線の方向が一致して、同一の方
向を向いて射出するように作用する。これにより、ダイ
クロイックミラーで発生するFナンバーの変動を軽減す
る事ができるので、リレー光学系や投影光学系のFナン
バー設定に対して有利となる。これらは第1の実施形態
と同様の作用である。
【0046】同図(a)に戻って、第2レンズ19の後
方(図の下方)には、リレー光学系13及び正四角柱形
の四角柱プリズム12が配設されている。リレー光学系
13は、第2の像面と後述の第3の像面とを共役にする
働きをする。これにより、第2の像面に照明されたRG
Bのストライプを、第3の像面近傍の後述する表示パネ
ル上に良好に結像させる事ができる。
方(図の下方)には、リレー光学系13及び正四角柱形
の四角柱プリズム12が配設されている。リレー光学系
13は、第2の像面と後述の第3の像面とを共役にする
働きをする。これにより、第2の像面に照明されたRG
Bのストライプを、第3の像面近傍の後述する表示パネ
ル上に良好に結像させる事ができる。
【0047】また、四角柱プリズム12は、これをスト
ライプの長手方向に略平行である回転軸ax周りに回転
させる事により、照明領域が移動し、第3の像面のどの
位置にも一様にRGBの光が照明されるようにする働き
を持つ。これらも第1の実施形態と同様の作用である。
なお、リレー光学系13内には反射ミラーMが配置さ
れ、光軸を右に折り曲げる作用をしている。この反射ミ
ラーMを配置しない構成としても良い。
ライプの長手方向に略平行である回転軸ax周りに回転
させる事により、照明領域が移動し、第3の像面のどの
位置にも一様にRGBの光が照明されるようにする働き
を持つ。これらも第1の実施形態と同様の作用である。
なお、リレー光学系13内には反射ミラーMが配置さ
れ、光軸を右に折り曲げる作用をしている。この反射ミ
ラーMを配置しない構成としても良い。
【0048】四角柱プリズム12の後方(図の右方)に
は、第3の像面近傍に表示パネル16aが配置されてい
る。表示パネル16aは透過型液晶表示パネルであり、
ここに照明された光を、画素毎に表示情報に応じて透過
(ON)、遮断(OFF)する。このとき、OFFの光
は遮断される一方、ONの光は表示パネル16aを透過
し、次の(図の右方の)投影光学系17に到る。この投
影光学系17により、表示パネル16aの表示情報が図
示しないスクリーンに投影される。
は、第3の像面近傍に表示パネル16aが配置されてい
る。表示パネル16aは透過型液晶表示パネルであり、
ここに照明された光を、画素毎に表示情報に応じて透過
(ON)、遮断(OFF)する。このとき、OFFの光
は遮断される一方、ONの光は表示パネル16aを透過
し、次の(図の右方の)投影光学系17に到る。この投
影光学系17により、表示パネル16aの表示情報が図
示しないスクリーンに投影される。
【0049】なお、上記各実施形態においては、光源か
らの光を色分割する手段として、ダイクロイックミラー
を用いたものを例示したが、これに限定されるものでは
ない。図7は、色分割の手段を模式的に示す説明図であ
る。同図(a)はダイクロイックミラーによる色分割を
示している。ここではR(赤),G(緑),B(青)そ
れぞれの波長領域の光を反射するダイクロイックミラー
R,G,Bがそれぞれ異なった傾きで配置されており、
白色光線wがR,G,Bそれぞれのダイクロイックミラ
ーで反射され、一点鎖線r,破線g,実線bの光軸で示
すように、それぞれ異なった角度で所定の像面に到達す
るようにしている。
らの光を色分割する手段として、ダイクロイックミラー
を用いたものを例示したが、これに限定されるものでは
ない。図7は、色分割の手段を模式的に示す説明図であ
る。同図(a)はダイクロイックミラーによる色分割を
示している。ここではR(赤),G(緑),B(青)そ
れぞれの波長領域の光を反射するダイクロイックミラー
R,G,Bがそれぞれ異なった傾きで配置されており、
白色光線wがR,G,Bそれぞれのダイクロイックミラ
ーで反射され、一点鎖線r,破線g,実線bの光軸で示
すように、それぞれ異なった角度で所定の像面に到達す
るようにしている。
【0050】また、同図(b)は回折格子による色分割
を示している。ここでは回折格子21により、白色光線
wがRGBそれぞれの波長領域で異なった角度で回折
し、一点鎖線b,破線g,実線rの光軸で示すように、
それぞれ異なった角度で射出する様子を示している。
を示している。ここでは回折格子21により、白色光線
wがRGBそれぞれの波長領域で異なった角度で回折
し、一点鎖線b,破線g,実線rの光軸で示すように、
それぞれ異なった角度で射出する様子を示している。
【0051】その他、ダイクロイックミラーにより、R
GBの光で表示パネルのそれぞれ3分の1ずつの領域を
照明するような構成にする方法もある。このようにし
て、RGBそれぞれの波長領域の光に色分割する事がで
き、それを異なった角度で取り出す事ができるならば、
色分割の手段としては、特定のものに限定される事はな
い。
GBの光で表示パネルのそれぞれ3分の1ずつの領域を
照明するような構成にする方法もある。このようにし
て、RGBそれぞれの波長領域の光に色分割する事がで
き、それを異なった角度で取り出す事ができるならば、
色分割の手段としては、特定のものに限定される事はな
い。
【0052】また、上記各実施形態においては、表示パ
ネル上のストライプ照明を移動させる方法として、正四
角柱形の四角柱プリズムを使用しているが、これは正六
角柱形の六角柱プリズム等、正多角柱形(但し、角の数
は偶数)のプリズムを使用する事もできる。しかし、あ
まり角の数が多いものを使用しても、表示パネル上のス
トライプの移動範囲が限定されてしまうので、実用性に
乏しくなる。
ネル上のストライプ照明を移動させる方法として、正四
角柱形の四角柱プリズムを使用しているが、これは正六
角柱形の六角柱プリズム等、正多角柱形(但し、角の数
は偶数)のプリズムを使用する事もできる。しかし、あ
まり角の数が多いものを使用しても、表示パネル上のス
トライプの移動範囲が限定されてしまうので、実用性に
乏しくなる。
【0053】また、プリズムの回転の代わりに、ダイク
ロイックミラーとシリンダーレンズアレイを駆動する方
法や、表示パネル自体を駆動する方法、或いは投影光学
系の一部のレンズを駆動する方法等があるが、これらは
各光学素子を往復運動させるものであり、ストライプの
移動が断続的となり、また高速駆動に対して不利であ
る。故に、回転運動でストライプを連続的に高速で移動
させる事ができる正四角柱形の四角柱プリズムを使用す
る方法がより好ましい。
ロイックミラーとシリンダーレンズアレイを駆動する方
法や、表示パネル自体を駆動する方法、或いは投影光学
系の一部のレンズを駆動する方法等があるが、これらは
各光学素子を往復運動させるものであり、ストライプの
移動が断続的となり、また高速駆動に対して不利であ
る。故に、回転運動でストライプを連続的に高速で移動
させる事ができる正四角柱形の四角柱プリズムを使用す
る方法がより好ましい。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単板式で色画素時分割方式を用いる方法において、簡単
な構成で、Fナンバーが小さくて明るく、小型で高効率
の光学系を持つ表示光学装置を提供する事ができる。
単板式で色画素時分割方式を用いる方法において、簡単
な構成で、Fナンバーが小さくて明るく、小型で高効率
の光学系を持つ表示光学装置を提供する事ができる。
【図1】本発明の表示光学装置の第1の実施形態を示す
全体構成図。
全体構成図。
【図2】第1シリンダーレンズアレイによるストライプ
照明の説明図。
照明の説明図。
【図3】第2シリンダーレンズアレイの作用を示す説明
図。
図。
【図4】四角柱プリズムの回転と像の移動の様子を模式
的に示す説明図。
的に示す説明図。
【図5】スクリーン上におけるストライプ移動の様子を
模式的に示す斜視図。
模式的に示す斜視図。
【図6】本発明の表示光学装置の第2の実施形態を示す
構成図。
構成図。
【図7】色分割の手段を模式的に示す説明図。
【図8】従来の一例であるマイクロレンズアレイと表示
パネルとの関係を模式的に示す図。
パネルとの関係を模式的に示す図。
【図9】従来の他の例であるマイクロレンズアレイと表
示パネルとの関係を模式的に示す図。
示パネルとの関係を模式的に示す図。
1 光源 2 リフレクター 3 PBSプリズムアレイ 4 第1レンズアレイ 6 第2レンズアレイ 7 UVIRカットフィルター 8 重ね合わせレンズ 9 フィールドレンズ 10 第1シリンダーレンズアレイ 11 第2シリンダーレンズアレイ 12 四角柱プリズム 13 リレー光学系 14 PBSプリズム 15 インテグレータロッド 16 表示パネル 17 投影光学系 18 第1レンズ 19 第2レンズ 20 スクリーン 21 回折格子 R,G,B ダイクロイックミラー
Claims (6)
- 【請求項1】 光源からの光を所定の波長領域毎に異な
った方向に分離し、該分離された照明光としての光をシ
フトして表示パネルに照明する照明光学系と、該表示パ
ネルからの投影光を投影する投影光学系とを備えた表示
光学装置において、 前記分離された照明光を前記表示パネルへリレーするリ
レー光学系を設けた事を特徴とする表示光学装置。 - 【請求項2】 前記照明光学系は、前記分離された照明
光を各波長領域毎に一色ずつ結像するシリンダーレンズ
アレイを有する事を特徴とする請求項1に記載の表示光
学装置。 - 【請求項3】 前記シリンダーレンズアレイを2段設
け、前記分離手段による投影光学系のFナンバーの減少
を低減又はなしにする事を特徴とする請求項2に記載の
表示光学装置。 - 【請求項4】 前記照明光学系は、正多角柱形の回転プ
リズムにより前記分離された照明光をシフトする事を特
徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の表示光
学装置。 - 【請求項5】 前記表示パネルは反射型表示素子である
事を特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
表示光学装置。 - 【請求項6】 前記照明光学系は、互いに異なる角度に
配置されたダイクロイックミラーにより、前記光源から
の光を所定の波長領域毎に異なった方向に分離する事を
特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の表示
光学装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36220699A JP2001174913A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 表示光学装置 |
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