JP2002228968A - 照明光学系および映像投射装置 - Google Patents
照明光学系および映像投射装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 傾斜した面に照明光を均一な強度分布で導く
ことが可能で、照明光の損失が少ない照明光学系を提供
する。 【解決手段】 照明光学系３に、光源１０、光源からの
光の強度分布を均一化するインテグレータ２０、および
インテグレータの出射面と共役な面にインテグレータか
らの光を結像させるリレー光学系３０を備え、リレー光
学系の後レンズ群３２の屈折力を１方向について非対称
として、光の結像面をリレー光学系の光軸に対して傾斜
させる。
ことが可能で、照明光の損失が少ない照明光学系を提供
する。 【解決手段】 照明光学系３に、光源１０、光源からの
光の強度分布を均一化するインテグレータ２０、および
インテグレータの出射面と共役な面にインテグレータか
らの光を結像させるリレー光学系３０を備え、リレー光
学系の後レンズ群３２の屈折力を１方向について非対称
として、光の結像面をリレー光学系の光軸に対して傾斜
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明対象に略均一
な強度分布の光を導く照明光学系、および、光を２方向
に反射して一方の反射光を映像を表す光とする映像表示
素子により照明光学系からの光を反射して、映像を表す
反射光を投射する映像投射装置に関する。
な強度分布の光を導く照明光学系、および、光を２方向
に反射して一方の反射光を映像を表す光とする映像表示
素子により照明光学系からの光を反射して、映像を表す
反射光を投射する映像投射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＤＭＤ（Digital Micromirror De
vice：デジタルマイクロミラー素子）と呼ばれる反射型
の映像表示素子を備えた映像投射装置が開発されてい
る。ＤＭＤは、２次元に配列された多数の微小なミラー
素片で反射面を構成し、各ミラー素片をその法線に垂直
な軸を中心に回動可能として、ミラー素片の方向（法線
の方向）を個別に設定し得るようにした素子である。全
てのミラー素片の回動軸は平行であり、各ミラー素片の
方向は、映像信号に応じて、所定の２方向から選択され
る。ＤＭＤに与えられる照明光は２方向に反射され、一
方の反射光が映像を表す光となり、他方の反射光は映像
を表さない不要な光となる。
vice：デジタルマイクロミラー素子）と呼ばれる反射型
の映像表示素子を備えた映像投射装置が開発されてい
る。ＤＭＤは、２次元に配列された多数の微小なミラー
素片で反射面を構成し、各ミラー素片をその法線に垂直
な軸を中心に回動可能として、ミラー素片の方向（法線
の方向）を個別に設定し得るようにした素子である。全
てのミラー素片の回動軸は平行であり、各ミラー素片の
方向は、映像信号に応じて、所定の２方向から選択され
る。ＤＭＤに与えられる照明光は２方向に反射され、一
方の反射光が映像を表す光となり、他方の反射光は映像
を表さない不要な光となる。
【０００３】以下、映像を表す光をＯＮ光、不要な光を
ＯＦＦ光といい、ＯＮ光を生じるミラー素片の方向をＯ
Ｎ方向、ＯＦＦ光を生じるミラー素片の方向をＯＦＦ方
向という。ミラー素片の方向の変化範囲（回動の角度範
囲）は狭く、ＯＮ方向とＯＦＦ方向の角度差は通常１０
゜程度であり、したがって、ＯＮ光とＯＦＦ光の角度差
は２０゜程度である。
ＯＦＦ光といい、ＯＮ光を生じるミラー素片の方向をＯ
Ｎ方向、ＯＦＦ光を生じるミラー素片の方向をＯＦＦ方
向という。ミラー素片の方向の変化範囲（回動の角度範
囲）は狭く、ＯＮ方向とＯＦＦ方向の角度差は通常１０
゜程度であり、したがって、ＯＮ光とＯＦＦ光の角度差
は２０゜程度である。
【０００４】各ミラー素片の方向は高速で切り替えられ
る。ＯＮ光の量はミラー素片がＯＮ方向を向く時間によ
って定まるから、ＯＮ方向を向く時間を映像信号に応じ
てミラー素片ごとに調節することにより、各ミラー素片
からのＯＮ光の量に差をもたらして、ＯＮ光全体が映像
を表すようにすることができる。
る。ＯＮ光の量はミラー素片がＯＮ方向を向く時間によ
って定まるから、ＯＮ方向を向く時間を映像信号に応じ
てミラー素片ごとに調節することにより、各ミラー素片
からのＯＮ光の量に差をもたらして、ＯＮ光全体が映像
を表すようにすることができる。
【０００５】ＤＭＤ照明用の照明光学系は、ミラー素片
の回動軸に対して垂直な方向からＤＭＤに照明光を導く
ように配置され、ＤＭＤはＯＦＦ光と照明光の成す角が
ＯＮ光と照明光の成す角よりも大きくなるように制御さ
れる。すなわち、照明光、ＯＮ光、およびＯＦＦ光の主
光線は同一平面上に位置し、ＯＮ光は照明光とＯＦＦ光
の間を進む。
の回動軸に対して垂直な方向からＤＭＤに照明光を導く
ように配置され、ＤＭＤはＯＦＦ光と照明光の成す角が
ＯＮ光と照明光の成す角よりも大きくなるように制御さ
れる。すなわち、照明光、ＯＮ光、およびＯＦＦ光の主
光線は同一平面上に位置し、ＯＮ光は照明光とＯＦＦ光
の間を進む。
【０００６】照明光は、ＤＭＤに対して垂直に近い方向
から導くこともできるし、ＤＭＤに対して大きく傾斜し
た方向から導くこともできる。照明光をＤＭＤに対して
垂直に近い方向から導く場合、照明光とＯＮ光の角度差
が小さくなって、両者が部分的に重なり合う。したがっ
て、照明光とＯＮ光を分離する必要があり、このために
プリズムによる光の全反射を利用している。具体的に
は、ＤＭＤの直前にプリズムを配置し、照明光を側方か
らプリズムに導き入れてその斜面で全反射させてＤＭＤ
に導き、ＯＮ光をプリズムを透過させて投射光学系に導
く。
から導くこともできるし、ＤＭＤに対して大きく傾斜し
た方向から導くこともできる。照明光をＤＭＤに対して
垂直に近い方向から導く場合、照明光とＯＮ光の角度差
が小さくなって、両者が部分的に重なり合う。したがっ
て、照明光とＯＮ光を分離する必要があり、このために
プリズムによる光の全反射を利用している。具体的に
は、ＤＭＤの直前にプリズムを配置し、照明光を側方か
らプリズムに導き入れてその斜面で全反射させてＤＭＤ
に導き、ＯＮ光をプリズムを透過させて投射光学系に導
く。
【０００７】照明光をＤＭＤに対して大きく傾斜した方
向から導く場合、照明光とＯＮ光に大きな角度差が生じ
るから、両者が重なり合うのを避けることができる。し
たがって、照明光をＤＭＤに直接入射させることが可能
であり、プリズムを使用する必要がなくなって、簡素な
構成となる。
向から導く場合、照明光とＯＮ光に大きな角度差が生じ
るから、両者が重なり合うのを避けることができる。し
たがって、照明光をＤＭＤに直接入射させることが可能
であり、プリズムを使用する必要がなくなって、簡素な
構成となる。
【０００８】均一な明るさの映像を提供するために、Ｄ
ＭＤ上で照明光の強度分布ができるだけ均一になるよう
にするのが望ましい。このため、照明光学系には、照明
光を発する光源のほか、光源からの照明光の強度分布を
均一にするインテグレータと、インテグレータの出射面
とＤＭＤを略共役にするリレー光学系が備えられる。イ
ンテグレータの出射面は、光源からの光をＤＭＤの照明
に効率よく利用するために、ＤＭＤと相似形とされる。
また、リレー光学系は、入射側の前レンズ群と、出射側
の後レンズ群と、投射光学系とＦ数を一致させるための
絞りで構成するのが一般的である。絞りは、前レンズ群
から後レンズ群に至る光路上の前レンズ群近傍に配置さ
れる。
ＭＤ上で照明光の強度分布ができるだけ均一になるよう
にするのが望ましい。このため、照明光学系には、照明
光を発する光源のほか、光源からの照明光の強度分布を
均一にするインテグレータと、インテグレータの出射面
とＤＭＤを略共役にするリレー光学系が備えられる。イ
ンテグレータの出射面は、光源からの光をＤＭＤの照明
に効率よく利用するために、ＤＭＤと相似形とされる。
また、リレー光学系は、入射側の前レンズ群と、出射側
の後レンズ群と、投射光学系とＦ数を一致させるための
絞りで構成するのが一般的である。絞りは、前レンズ群
から後レンズ群に至る光路上の前レンズ群近傍に配置さ
れる。
【０００９】前述のプリズムを備えて照明光をＤＭＤに
対して垂直に近い方向から導くようにした照明光学系で
は、リレー光学系によって形成されるインテグレータの
出射面の像がＤＭＤと概ね平行になり、ＤＭＤ上での照
明光の強度分布を略均一にすることができる。また、照
明光のほとんど全てをＤＭＤに入射させることができ
て、ＤＭＤを明るく照明することが可能である。
対して垂直に近い方向から導くようにした照明光学系で
は、リレー光学系によって形成されるインテグレータの
出射面の像がＤＭＤと概ね平行になり、ＤＭＤ上での照
明光の強度分布を略均一にすることができる。また、照
明光のほとんど全てをＤＭＤに入射させることができ
て、ＤＭＤを明るく照明することが可能である。
【００１０】照明光をＤＭＤに対して大きく傾斜した方
向から導く照明光学系を備えた映像投射装置の構成を図
１２に模式的に示す。この映像投射装置５は、照明光学
系６、ＤＭＤ４０および投射光学系５０を備えている。
照明光学系６は、光源１０、インテグレータ２０、およ
びリレー光学系６０より成る。光源１０はランプ１１と
回転楕円面のリフレクタ１２で構成されており、ランプ
１１はリフレクタ１２の第１焦点上に配置されている。
向から導く照明光学系を備えた映像投射装置の構成を図
１２に模式的に示す。この映像投射装置５は、照明光学
系６、ＤＭＤ４０および投射光学系５０を備えている。
照明光学系６は、光源１０、インテグレータ２０、およ
びリレー光学系６０より成る。光源１０はランプ１１と
回転楕円面のリフレクタ１２で構成されており、ランプ
１１はリフレクタ１２の第１焦点上に配置されている。
【００１１】インテグレータ２０は断面が長方形のロッ
ドであり、入射側の端面２１がリフレクタ１２の第２焦
点上に位置するように配置されている。リフレクタ１２
によって反射されれたランプ１１からの光は、端面２１
上に収束し、インテグレータ２０に入射して、その側面
で全反射されながら出射側の端面２２に達する。インテ
グレータ２０の側面での全反射の回数は入射端面２１へ
の光の入射角に依存し、したがって、出射端面２２上で
はリフレクタ１２からの光束の中央部と周辺部の光が混
じり合うようになり、強度分布が平滑化（均一化）す
る。
ドであり、入射側の端面２１がリフレクタ１２の第２焦
点上に位置するように配置されている。リフレクタ１２
によって反射されれたランプ１１からの光は、端面２１
上に収束し、インテグレータ２０に入射して、その側面
で全反射されながら出射側の端面２２に達する。インテ
グレータ２０の側面での全反射の回数は入射端面２１へ
の光の入射角に依存し、したがって、出射端面２２上で
はリフレクタ１２からの光束の中央部と周辺部の光が混
じり合うようになり、強度分布が平滑化（均一化）す
る。
【００１２】リレー光学系６０は、前レンズ群６１、後
レンズ群６２および絞り６３より成る。前レンズ群６１
と後レンズ群６２はいずれも回転対称なレンズのみを含
んでおり、リレー光学系６０は、その光軸Ａｘに対して
垂直な平面Ｐ上に、インテグレータ２０の出射端面２２
の像を形成する。
レンズ群６２および絞り６３より成る。前レンズ群６１
と後レンズ群６２はいずれも回転対称なレンズのみを含
んでおり、リレー光学系６０は、その光軸Ａｘに対して
垂直な平面Ｐ上に、インテグレータ２０の出射端面２２
の像を形成する。
【００１３】ＤＭＤ４０は、リレー光学系６０の光軸Ａ
ｘと出射端面２２の像が形成される平面Ｐの交点にその
中心が位置し、平面Ｐに対して大きく傾斜するように配
置されている。ＤＭＤ４０は長方形であり、インテグレ
ータ２０の断面はＤＭＤ４０と相似である。ＤＭＤ４０
の個々のミラー素片は正方形であり、縦横のミラー素片
の配列数の差によってＤＭＤ４０は全体として長方形に
なっている。各ミラー素片の回動軸は、その対角線に一
致しており、図１２の紙面に対して垂直である。
ｘと出射端面２２の像が形成される平面Ｐの交点にその
中心が位置し、平面Ｐに対して大きく傾斜するように配
置されている。ＤＭＤ４０は長方形であり、インテグレ
ータ２０の断面はＤＭＤ４０と相似である。ＤＭＤ４０
の個々のミラー素片は正方形であり、縦横のミラー素片
の配列数の差によってＤＭＤ４０は全体として長方形に
なっている。各ミラー素片の回動軸は、その対角線に一
致しており、図１２の紙面に対して垂直である。
【００１４】投射光学系５０は、ＤＭＤ４０からのＯＮ
光を受ける位置に配置されており、入射するＯＮ光をス
クリーン（不図示）に投射して、ＯＮ光が表す映像をス
クリーン上に形成する。なお、投射光学系５０の光軸は
ＤＭＤ４０によって折り返されたリレー光学系６０の光
軸Ａｘとは一致しておらず、ＯＮ光はやや斜め方向から
投射光学系５０に入射する。また、リレー光学系６０の
後レンズ群６２は、ＯＮ光の光路上に位置しないように
一部を切除されているが、切除された部位は照明光の光
路からも外れており、後レンズ群６２の形状が非対称で
あることは照明光には全く関与せず、後レンズ群６２は
回転対称な屈折力を有する。
光を受ける位置に配置されており、入射するＯＮ光をス
クリーン（不図示）に投射して、ＯＮ光が表す映像をス
クリーン上に形成する。なお、投射光学系５０の光軸は
ＤＭＤ４０によって折り返されたリレー光学系６０の光
軸Ａｘとは一致しておらず、ＯＮ光はやや斜め方向から
投射光学系５０に入射する。また、リレー光学系６０の
後レンズ群６２は、ＯＮ光の光路上に位置しないように
一部を切除されているが、切除された部位は照明光の光
路からも外れており、後レンズ群６２の形状が非対称で
あることは照明光には全く関与せず、後レンズ群６２は
回転対称な屈折力を有する。
【００１５】照明光をＤＭＤ４０に対して大きく傾斜し
た方向から導く映像投射装置５では、ＤＭＤ４０がイン
テグレータ２０の出射端面２２の像面Ｐに対して傾斜す
る。このため、照明光をＤＭＤに対して垂直に近い方向
から導く構成とは異なり、ＤＭＤ４０上での照明光の強
度分布の均一性が低下し、ＤＭＤ４０の照明に利用され
る照明光の量も減少する。
た方向から導く映像投射装置５では、ＤＭＤ４０がイン
テグレータ２０の出射端面２２の像面Ｐに対して傾斜す
る。このため、照明光をＤＭＤに対して垂直に近い方向
から導く構成とは異なり、ＤＭＤ４０上での照明光の強
度分布の均一性が低下し、ＤＭＤ４０の照明に利用され
る照明光の量も減少する。
【００１６】この理由を、照明光の光路を示す図１３
と、ＤＭＤ４０を含む平面上での照明範囲（照明光の入
射範囲）を示す図１４を参照して説明する。いま、図１
３に示すように、光軸Ａｘに関して対称な任意の２点Ｐ
１、Ｐ２からの光が、後レンズ群６２を経て、ＤＭＤ４
０上の点Ｐ１’、Ｐ２’にそれぞれ達する場合を考え
る。点Ｐ１、Ｐ２からの光は量が等しく光軸Ａｘに関し
て対称であり、この対称性は後レンズ群６２を透過した
後も維持される。ところが、光軸Ａｘから点Ｐ１’まで
の距離と点Ｐ２’までの距離には差があり、また、点Ｐ
１’、Ｐ２’での結像状態にも差が生じる。その結果、
ＤＭＤ４０上での照明光の強度は、点Ｐ１’から点Ｐ
２’に向かう方向に勾配が生じて、不均一になる。
と、ＤＭＤ４０を含む平面上での照明範囲（照明光の入
射範囲）を示す図１４を参照して説明する。いま、図１
３に示すように、光軸Ａｘに関して対称な任意の２点Ｐ
１、Ｐ２からの光が、後レンズ群６２を経て、ＤＭＤ４
０上の点Ｐ１’、Ｐ２’にそれぞれ達する場合を考え
る。点Ｐ１、Ｐ２からの光は量が等しく光軸Ａｘに関し
て対称であり、この対称性は後レンズ群６２を透過した
後も維持される。ところが、光軸Ａｘから点Ｐ１’まで
の距離と点Ｐ２’までの距離には差があり、また、点Ｐ
１’、Ｐ２’での結像状態にも差が生じる。その結果、
ＤＭＤ４０上での照明光の強度は、点Ｐ１’から点Ｐ
２’に向かう方向に勾配が生じて、不均一になる。
【００１７】しかも、照明範囲は平面Ｐ上ではインテグ
レータ２０の出射端面２２と相似な長方形になるもの
の、図１４に示すように、ＤＭＤ４０を含む平面上での
照明範囲Ａは歪んでしまい、ＤＭＤ４０に入射しない照
明光が多くなる。この照明光の損失も、ＤＭＤ４０上の
強度分布が不均一になるのを助長する。特に、後レンズ
群６２に近い側の歪みが大きくなって、照明光のうち図
１３に斜線を付した部分Ｂの損失が多い。
レータ２０の出射端面２２と相似な長方形になるもの
の、図１４に示すように、ＤＭＤ４０を含む平面上での
照明範囲Ａは歪んでしまい、ＤＭＤ４０に入射しない照
明光が多くなる。この照明光の損失も、ＤＭＤ４０上の
強度分布が不均一になるのを助長する。特に、後レンズ
群６２に近い側の歪みが大きくなって、照明光のうち図
１３に斜線を付した部分Ｂの損失が多い。
【００１８】ＤＭＤ上で照明光の強度分布が不均一にな
っても、強度の高い部位に位置するミラー素片がＯＮ方
向を向く時間を、強度の低い部位に位置するミラー素片
がＯＮ方向を向く時間よりも短くすることで、明るさの
均一な映像を提供することは可能である。しかしなが
ら、そのようにすると、提供する映像の明るさが低下し
てしまい、また、ＤＭＤの制御も複雑になる。
っても、強度の高い部位に位置するミラー素片がＯＮ方
向を向く時間を、強度の低い部位に位置するミラー素片
がＯＮ方向を向く時間よりも短くすることで、明るさの
均一な映像を提供することは可能である。しかしなが
ら、そのようにすると、提供する映像の明るさが低下し
てしまい、また、ＤＭＤの制御も複雑になる。
【００１９】ＤＭＤ上での照明光の強度分布の均一化を
図る方法もいくつか提案されている。例えば、特開２０
００−９８２７２では、照明光学系内にミラーを配置し
て光路を折り返すとともに、そのミラーをＤＭＤのミラ
ー素片の回動軸に平行な稜線を有する山型の形状とし
て、照明光を中央から周辺に分散させるようにしてい
る。
図る方法もいくつか提案されている。例えば、特開２０
００−９８２７２では、照明光学系内にミラーを配置し
て光路を折り返すとともに、そのミラーをＤＭＤのミラ
ー素片の回動軸に平行な稜線を有する山型の形状とし
て、照明光を中央から周辺に分散させるようにしてい
る。
【００２０】また、特開２０００−１２１９９８では、
リレー光学系の後レンズ群を省略して、ミラーアレイを
絞り近傍に配置し、前レンズ群からの光をミラーアレイ
上に結像させて、ミラーアレイに含まれる各ミラーから
ＤＭＤに照明光を導くようにしている。各ミラーはＤＭ
Ｄに照明光が効率よく入射するように傾きを設定されて
いる。
リレー光学系の後レンズ群を省略して、ミラーアレイを
絞り近傍に配置し、前レンズ群からの光をミラーアレイ
上に結像させて、ミラーアレイに含まれる各ミラーから
ＤＭＤに照明光を導くようにしている。各ミラーはＤＭ
Ｄに照明光が効率よく入射するように傾きを設定されて
いる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】特開２０００−９８２
７２の方法では、相対的に強度が高くなる中央部に入射
するはずの照明光を周辺部に入射させることができて、
強度分布の均一度が向上する。しかし、ミラーが山型で
なければＤＭＤに入射する一部の照明光がＤＭＤに入射
しなくなって、ＤＭＤ上での強度のさらなる低下を招く
ことになる。
７２の方法では、相対的に強度が高くなる中央部に入射
するはずの照明光を周辺部に入射させることができて、
強度分布の均一度が向上する。しかし、ミラーが山型で
なければＤＭＤに入射する一部の照明光がＤＭＤに入射
しなくなって、ＤＭＤ上での強度のさらなる低下を招く
ことになる。
【００２２】特開２０００−１２１９９８の方法では、
照明光の損失が少なくなり、したがって、強度分布が不
均一になるのを軽減することができ、強度を高めること
も可能である。しかし、ＤＭＤ上での強度に勾配が生じ
ることは全く回避されないため、あまり強度分布を均一
化することはできない。
照明光の損失が少なくなり、したがって、強度分布が不
均一になるのを軽減することができ、強度を高めること
も可能である。しかし、ＤＭＤ上での強度に勾配が生じ
ることは全く回避されないため、あまり強度分布を均一
化することはできない。
【００２３】このように、従来の照明光学系では、照明
光の強度分布の均一化と、照明光の損失の低減とを両立
させることができない。本発明は、このような状況に鑑
みてなされたもので、傾斜した面に照明光を均一な強度
分布で導くことが可能で、しかも照明光の損失が少ない
照明光学系を提供することを目的とする。また、照明光
を効率よく利用して明るい映像を提供する映像投射装置
を提供することを目的とする。
光の強度分布の均一化と、照明光の損失の低減とを両立
させることができない。本発明は、このような状況に鑑
みてなされたもので、傾斜した面に照明光を均一な強度
分布で導くことが可能で、しかも照明光の損失が少ない
照明光学系を提供することを目的とする。また、照明光
を効率よく利用して明るい映像を提供する映像投射装置
を提供することを目的とする。
【００２４】
【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、光源と、光源からの光が入射する入射
面と入射した光が出射する出射面を有し、出射面上にお
ける光の強度分布を平滑化する平滑化素子と、平滑化素
子の出射面の各部位からの光を収束させて平滑化素子の
出射面の像を形成するリレー光学系とを備える照明光学
系であって、リレー光学系が、平滑化素子からの光が入
射する前レンズ群と、入射した光が出射する後レンズ群
と、前レンズ群と後レンズ群の間に位置して光束径を規
制する絞りより成るものにおいて、リレー光学系の後レ
ンズ群の屈折力を１方向について非対称にする。
に、本発明では、光源と、光源からの光が入射する入射
面と入射した光が出射する出射面を有し、出射面上にお
ける光の強度分布を平滑化する平滑化素子と、平滑化素
子の出射面の各部位からの光を収束させて平滑化素子の
出射面の像を形成するリレー光学系とを備える照明光学
系であって、リレー光学系が、平滑化素子からの光が入
射する前レンズ群と、入射した光が出射する後レンズ群
と、前レンズ群と後レンズ群の間に位置して光束径を規
制する絞りより成るものにおいて、リレー光学系の後レ
ンズ群の屈折力を１方向について非対称にする。
【００２５】リレー光学系の後レンズ群の屈折力を非対
称にすると、リレー光学系の光軸に対して垂直な面上で
のインテグレータの出射面の結像状態は非対称になる
が、逆に、光軸に対して傾斜した面上でのインテグレー
タの出射面の結像状態を略対称にすることができる。し
たがって、傾斜した面上での照明光の強度分布を均一に
することが可能であり、また、傾斜した面上の所望の範
囲のみに照明光を導くこともできる。
称にすると、リレー光学系の光軸に対して垂直な面上で
のインテグレータの出射面の結像状態は非対称になる
が、逆に、光軸に対して傾斜した面上でのインテグレー
タの出射面の結像状態を略対称にすることができる。し
たがって、傾斜した面上での照明光の強度分布を均一に
することが可能であり、また、傾斜した面上の所望の範
囲のみに照明光を導くこともできる。
【００２６】ここで、リレー光学系の後レンズ群の屈折
力の非対称性を、後レンズ群に含まれるレンズの１つの
表面の形状のみにより規定するとよい。リレー光学系の
設計や製造が容易になる。
力の非対称性を、後レンズ群に含まれるレンズの１つの
表面の形状のみにより規定するとよい。リレー光学系の
設計や製造が容易になる。
【００２７】その表面は、隣接部位に対して不連続な部
位が存在する形状とすることもできるし、隣接部位に対
して不連続な部位が存在しない形状とすることもでき
る。前者の場合、レンズの作製が容易になり、例えば、
隣接部位に対して不連続な部位を単純な扇形とすること
もできる。後者の場合、傾斜した面上での照明光の強度
分布の均一度や照明範囲を精度よく設定することが可能
になる。
位が存在する形状とすることもできるし、隣接部位に対
して不連続な部位が存在しない形状とすることもでき
る。前者の場合、レンズの作製が容易になり、例えば、
隣接部位に対して不連続な部位を単純な扇形とすること
もできる。後者の場合、傾斜した面上での照明光の強度
分布の均一度や照明範囲を精度よく設定することが可能
になる。
【００２８】前記目的を達成するために、本発明ではま
た、多数のミラー素片より成る反射面を有し、映像信号
に応じて各ミラー素片を第１の方向と第２の方向のいす
れかに向ける映像表示素子と、一旦強度分布を平滑化し
た光を映像表示素子の反射面を含む範囲に反射面に対し
て傾斜した方向から導いて、光の強度分布を反射面付近
で再度平滑化する照明光学系と、第１の方向を向いたミ
ラー素片によって反射された光を投射する投射光学系と
を備える映像投射装置において、照明光学系として上記
のいずれかの照明光学系を備え、リレー光学系の後レン
ズ群の屈折力の非対称な方向が反射面に対する光の傾斜
方向に一致し、かつ、リレー光学系の後レンズ群の屈折
力が反射面から遠い側よりも反射面に近い側で大きい設
定とする。
た、多数のミラー素片より成る反射面を有し、映像信号
に応じて各ミラー素片を第１の方向と第２の方向のいす
れかに向ける映像表示素子と、一旦強度分布を平滑化し
た光を映像表示素子の反射面を含む範囲に反射面に対し
て傾斜した方向から導いて、光の強度分布を反射面付近
で再度平滑化する照明光学系と、第１の方向を向いたミ
ラー素片によって反射された光を投射する投射光学系と
を備える映像投射装置において、照明光学系として上記
のいずれかの照明光学系を備え、リレー光学系の後レン
ズ群の屈折力の非対称な方向が反射面に対する光の傾斜
方向に一致し、かつ、リレー光学系の後レンズ群の屈折
力が反射面から遠い側よりも反射面に近い側で大きい設
定とする。
【００２９】映像表示素子はＤＭＤであり、第１の方向
を向いたミラー素片によって反射された光を映像を表す
ＯＮ光とする。ＯＮ光は投射光学系によって投射され
る。映像表示素子の照明には上記の照明光学系を用い
る。照明光は映像表示素子に対して傾斜しているが、リ
レー光学系の後レンズ群の屈折力の非対称な方向が傾斜
方向に一致しているため、映像表示素子を均一に照明す
ることができる。しかも、リレー光学系の後レンズ群の
屈折力が反射面に近い側で大きいから、映像表示素子に
入射しない照明光が少なくなって、映像表示素子を明る
く照明することが可能である。
を向いたミラー素片によって反射された光を映像を表す
ＯＮ光とする。ＯＮ光は投射光学系によって投射され
る。映像表示素子の照明には上記の照明光学系を用い
る。照明光は映像表示素子に対して傾斜しているが、リ
レー光学系の後レンズ群の屈折力の非対称な方向が傾斜
方向に一致しているため、映像表示素子を均一に照明す
ることができる。しかも、リレー光学系の後レンズ群の
屈折力が反射面に近い側で大きいから、映像表示素子に
入射しない照明光が少なくなって、映像表示素子を明る
く照明することが可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の照明光学系および
映像投射装置の一実施形態について図面を参照しながら
説明する。本実施形態の映像投射装置１の構成を図１に
模式的に示す。映像投射装置１は、光源１０、インテグ
レータ２０およびリレー光学系３０より成る照明光学系
３、ＤＭＤ４０、ならびに投射光学系５０を備えてい
る。映像投射装置１は、照明光学系３、特にリレー光学
系３０に特徴を有する。光源１０、インテグレータ２
０、ＤＭＤ４０および投射光学系５０の構成や設定は、
図１２に示した従来の映像投射装置５のものと同様であ
り、重複する説明は省略する。
映像投射装置の一実施形態について図面を参照しながら
説明する。本実施形態の映像投射装置１の構成を図１に
模式的に示す。映像投射装置１は、光源１０、インテグ
レータ２０およびリレー光学系３０より成る照明光学系
３、ＤＭＤ４０、ならびに投射光学系５０を備えてい
る。映像投射装置１は、照明光学系３、特にリレー光学
系３０に特徴を有する。光源１０、インテグレータ２
０、ＤＭＤ４０および投射光学系５０の構成や設定は、
図１２に示した従来の映像投射装置５のものと同様であ
り、重複する説明は省略する。
【００３１】リレー光学系３０は、正の屈折力を有する
前レンズ群３１および後レンズ群３２、ならびに前レン
ズ群３１から後レンズ群３２に至る光路上の前レンズ群
３２近傍に配置された絞り３３より成る。前レンズ群３
１と後レンズ群３２は、インテグレータ２０からの照明
光を収束させて、インテグレータ２０の出射端面２２の
像をＤＭＤ４０の近傍に形成する。また、絞り３３は、
絞り５１によって規定される投射光学系５０のＦ数にＯ
Ｎ光が適合するように、照明光の光束径を規制する。
前レンズ群３１および後レンズ群３２、ならびに前レン
ズ群３１から後レンズ群３２に至る光路上の前レンズ群
３２近傍に配置された絞り３３より成る。前レンズ群３
１と後レンズ群３２は、インテグレータ２０からの照明
光を収束させて、インテグレータ２０の出射端面２２の
像をＤＭＤ４０の近傍に形成する。また、絞り３３は、
絞り５１によって規定される投射光学系５０のＦ数にＯ
Ｎ光が適合するように、照明光の光束径を規制する。
【００３２】前レンズ群３１は回転対称なレンズのみを
含んでいる。これは映像投射装置５の前レンズ群６１と
同様である。一方、後レンズ群３２は、リレー光学系３
０の光軸Ａｘに関して１方向について非対称な形状の表
面３５を有するレンズを含んでおり、その方向について
の屈折力が非対称になっている。なお、後レンズ群３２
は、ＤＭＤ４０から投射光学系５０に至るＯＮ光の光路
上に位置しないように一部を切除されているが、これは
屈折力が非対称であることとは無関係である。
含んでいる。これは映像投射装置５の前レンズ群６１と
同様である。一方、後レンズ群３２は、リレー光学系３
０の光軸Ａｘに関して１方向について非対称な形状の表
面３５を有するレンズを含んでおり、その方向について
の屈折力が非対称になっている。なお、後レンズ群３２
は、ＤＭＤ４０から投射光学系５０に至るＯＮ光の光路
上に位置しないように一部を切除されているが、これは
屈折力が非対称であることとは無関係である。
【００３３】ＤＭＤ４０は、リレー光学系３０の光軸Ａ
ｘの近傍を進む照明光が結像する位置にその中心が略一
致するように、かつ、光軸Ａｘに対して傾斜するように
配置されている。ＤＭＤ４０の各ミラー素片の回動軸は
光軸Ａｘに対して垂直（図１の紙面に対して垂直）であ
る。
ｘの近傍を進む照明光が結像する位置にその中心が略一
致するように、かつ、光軸Ａｘに対して傾斜するように
配置されている。ＤＭＤ４０の各ミラー素片の回動軸は
光軸Ａｘに対して垂直（図１の紙面に対して垂直）であ
る。
【００３４】リレー光学系３０の後レンズ群３２の屈折
力が非対称な方向は、ミラー素片の回動軸に垂直（図１
の紙面に平行）である。また、後レンズ群３２の屈折力
は、ＤＭＤ４０から遠い側よりもＤＭＤ４０に近い側で
大きくなるように設定されている。ＤＭＤ４０に対する
後レンズ群３２の向きおよび屈折力の関係を図２および
図３に示す。図２は光軸Ａｘを含みミラー素片の回動軸
に垂直な面での断面である。後レンズ群３２の表面３５
の形状は、紙面に沿う方向について、光軸Ａｘに関して
非対称である。
力が非対称な方向は、ミラー素片の回動軸に垂直（図１
の紙面に平行）である。また、後レンズ群３２の屈折力
は、ＤＭＤ４０から遠い側よりもＤＭＤ４０に近い側で
大きくなるように設定されている。ＤＭＤ４０に対する
後レンズ群３２の向きおよび屈折力の関係を図２および
図３に示す。図２は光軸Ａｘを含みミラー素片の回動軸
に垂直な面での断面である。後レンズ群３２の表面３５
の形状は、紙面に沿う方向について、光軸Ａｘに関して
非対称である。
【００３５】図３において、（ａ）および（ｂ）は光軸
Ａｘ方向から見たＤＭＤ４０と後レンズ群３２をずらし
て表したものである。符号ＲｘはＤＭＤ４０の中央に位
置するミラー素片の回動軸を示している。（ｃ）は回動
軸Ｒｘ方向から見たＤＭＤ４０を表しており、ＯＮ方向
を向いたミラー素片４１を示している。また、（ｄ）は
回動軸Ｒｘに平行な方向から見た後レンズ群３２を表し
ている。
Ａｘ方向から見たＤＭＤ４０と後レンズ群３２をずらし
て表したものである。符号ＲｘはＤＭＤ４０の中央に位
置するミラー素片の回動軸を示している。（ｃ）は回動
軸Ｒｘ方向から見たＤＭＤ４０を表しており、ＯＮ方向
を向いたミラー素片４１を示している。また、（ｄ）は
回動軸Ｒｘに平行な方向から見た後レンズ群３２を表し
ている。
【００３６】後レンズ群３２の屈折力は、ミラー素片４
１のＯＦＦ方向側よりもＯＮ方向側で大きくなる。これ
により、ＤＭＤ４０上での照明光の強度分布を均一化
し、また、照明光の大部分をＤＭＤ４０に入射させて損
失を大幅に低減することが可能になる。
１のＯＦＦ方向側よりもＯＮ方向側で大きくなる。これ
により、ＤＭＤ４０上での照明光の強度分布を均一化
し、また、照明光の大部分をＤＭＤ４０に入射させて損
失を大幅に低減することが可能になる。
【００３７】後レンズ群３２の非対称な表面３５は、隣
接部位に対して不連続な部位を含んでいてもよいし、全
体にわたって連続していてもよい。表面３５に不連続な
部位をもたせた後レンズ群３２の例を図４に示す。この
例では、光軸Ａｘとの交点を中心とする中心角９０゜の
扇形の部位３５ａを、他の部位３５ｂに対して不連続に
している。部位３５ａは非球面の凸面であり、部位３５
ｂは光軸Ａｘに対して垂直な平面である。
接部位に対して不連続な部位を含んでいてもよいし、全
体にわたって連続していてもよい。表面３５に不連続な
部位をもたせた後レンズ群３２の例を図４に示す。この
例では、光軸Ａｘとの交点を中心とする中心角９０゜の
扇形の部位３５ａを、他の部位３５ｂに対して不連続に
している。部位３５ａは非球面の凸面であり、部位３５
ｂは光軸Ａｘに対して垂直な平面である。
【００３８】表面３５を全体にわたって連続させた後レ
ンズ群３２の例を図５に示す。この例は、表面３５をト
ロイダル面とし、半円形の部位３５ｃと部位３５ｄを互
いに非対称にしたものである。なお、図５では、切除す
る部位も含めて後レンズ群３２を表している。
ンズ群３２の例を図５に示す。この例は、表面３５をト
ロイダル面とし、半円形の部位３５ｃと部位３５ｄを互
いに非対称にしたものである。なお、図５では、切除す
る部位も含めて後レンズ群３２を表している。
【００３９】表面３５を図４の形状とした場合を例にと
り、ＤＭＤ４０上での照明光の強度分布の均一性が向上
し、照明光の損失が低減する理由を、図６、図７を参照
して説明する。図６は照明光の光路を、図７はＤＭＤ４
０を含む平面上での照明範囲を示したものであり、それ
ぞれ前述の図１３、図１４に対応している。
り、ＤＭＤ４０上での照明光の強度分布の均一性が向上
し、照明光の損失が低減する理由を、図６、図７を参照
して説明する。図６は照明光の光路を、図７はＤＭＤ４
０を含む平面上での照明範囲を示したものであり、それ
ぞれ前述の図１３、図１４に対応している。
【００４０】図６に示すように、光軸Ａｘに関して対称
な任意の２点Ｐ１、Ｐ２からの光は、ＤＭＤ４０上の点
Ｐ１’、Ｐ２’にそれぞれ達するが、ＤＭＤ４０に近い
側の屈折力が大きい後レンズ群３２は、屈折力が対称な
図１３の従来の後レンズ群６２よりも、光軸Ａｘから点
Ｐ１’までの距離と光軸Ａｘから点Ｐ２’までの距離の
差を減少させることができる。したがって、ＤＭＤ４０
上での照明光の強度の勾配が小さくなり、強度分布の均
一性が増す。また、図７に示すように、ＤＭＤ４０を含
む平面上での照明範囲Ａの歪みを、図１４に示した従来
の歪みよりも小さくすることができるから、照明光の損
失を大幅に低減することが可能になり、強度分布の均一
性をさらに高めることができる。
な任意の２点Ｐ１、Ｐ２からの光は、ＤＭＤ４０上の点
Ｐ１’、Ｐ２’にそれぞれ達するが、ＤＭＤ４０に近い
側の屈折力が大きい後レンズ群３２は、屈折力が対称な
図１３の従来の後レンズ群６２よりも、光軸Ａｘから点
Ｐ１’までの距離と光軸Ａｘから点Ｐ２’までの距離の
差を減少させることができる。したがって、ＤＭＤ４０
上での照明光の強度の勾配が小さくなり、強度分布の均
一性が増す。また、図７に示すように、ＤＭＤ４０を含
む平面上での照明範囲Ａの歪みを、図１４に示した従来
の歪みよりも小さくすることができるから、照明光の損
失を大幅に低減することが可能になり、強度分布の均一
性をさらに高めることができる。
【００４１】
【実施例】以下、リレー光学系３０の具体的な実施例を
示す。各実施例に共通の構成を図８に示し、その構造デ
ータを表１に掲げる。各実施例は、前レンズ群３１およ
び後レンズ群３２をそれぞれ１つのレンズで構成し、後
レンズ群３２の出射側の面Ｓ１を非対称な面３５とした
ものである。後レンズ群３２の入射側の面Ｓ２と前レン
ズ群３１の出射側の面Ｓ４は、式１で定義される非球面
とされている。ここで、Ｚは光軸（Ｚ軸）方向のサグで
あり、Ｃ0＝１／ＣＲである。 Ｚ＝Ｃ0・Ｙ2／｛１＋（１−ε・Ｃ0 2・Ｙ2）1/2｝ ＋Ａ2・Ｙ2＋Ａ3・Ｙ3＋・・・＋Ａ16・Ｙ16 … 式１
示す。各実施例に共通の構成を図８に示し、その構造デ
ータを表１に掲げる。各実施例は、前レンズ群３１およ
び後レンズ群３２をそれぞれ１つのレンズで構成し、後
レンズ群３２の出射側の面Ｓ１を非対称な面３５とした
ものである。後レンズ群３２の入射側の面Ｓ２と前レン
ズ群３１の出射側の面Ｓ４は、式１で定義される非球面
とされている。ここで、Ｚは光軸（Ｚ軸）方向のサグで
あり、Ｃ0＝１／ＣＲである。 Ｚ＝Ｃ0・Ｙ2／｛１＋（１−ε・Ｃ0 2・Ｙ2）1/2｝ ＋Ａ2・Ｙ2＋Ａ3・Ｙ3＋・・・＋Ａ16・Ｙ16 … 式１
【００４２】 ＜表１＞ 面 曲率半径 半径 軸上面間隔 屈折率 分散 ＣＲ(mm) Ｒ(mm) Ｔ(mm) Ｎｄ νｄ Ｓ１ 非対称 ２６.００ １５.５００ １.５２３０７ ５８.５７ Ｓ２ −２９.０００ ２６.００ １９１.１４７ Ｓ３ ∞ ８.７９ ０.０００ Ｓ４ １０.４３７ １０.００ ８.０００ １.５２３０７ ５８.５７ Ｓ５ ∞ １０.００ 面Ｓ２の非球面係数： ε＝０.４８８００ ＣＲｘ＝０ ＣＲｙ＝０ Ａ2〜Ａ16＝０ 面Ｓ４の非球面係数： ε＝０.６７９００ ＣＲｘ＝０ ＣＲｙ＝０ Ａ2〜Ａ16＝０
【００４３】第１の実施例では、後レンズ群３２の非対
称な表面３５（面Ｓ１）を図４の不連続な形状とし、扇
形の非球面の部位３５ａをＣＲ＝１７０.０ｍｍ、ε＝
−３０、Ａ2〜Ａ16＝０とした。部位３５ｂはＣＲ＝∞
である。
称な表面３５（面Ｓ１）を図４の不連続な形状とし、扇
形の非球面の部位３５ａをＣＲ＝１７０.０ｍｍ、ε＝
−３０、Ａ2〜Ａ16＝０とした。部位３５ｂはＣＲ＝∞
である。
【００４４】第２の実施例では、後レンズ群３２の非対
称な表面３５（面Ｓ１）を図５の連続した形状とし、式
２で定義されるトロイダル面を、部位３５ｃについて
は、ＣＲｘ＝１００.０ｍｍ、ＣＲｙ＝５０００.０ｍ
ｍ、ε＝−５０、Ａ2〜Ａ16＝０、部位３５ｄについて
は、ＣＲｘ＝−４００.０ｍｍ、ＣＲｙ＝５０００.０ｍ
ｍ、ε＝０、Ａ2〜Ａ16＝０とした。 Ｘ2＋（Ｚ−ＣＲｙ）2＝ ［ＣＲｙ−Ｃ0・Ｙ2／｛１＋（１−ε・Ｃ0 2・Ｙ2）1/2｝］2 … 式２
称な表面３５（面Ｓ１）を図５の連続した形状とし、式
２で定義されるトロイダル面を、部位３５ｃについて
は、ＣＲｘ＝１００.０ｍｍ、ＣＲｙ＝５０００.０ｍ
ｍ、ε＝−５０、Ａ2〜Ａ16＝０、部位３５ｄについて
は、ＣＲｘ＝−４００.０ｍｍ、ＣＲｙ＝５０００.０ｍ
ｍ、ε＝０、Ａ2〜Ａ16＝０とした。 Ｘ2＋（Ｚ−ＣＲｙ）2＝ ［ＣＲｙ−Ｃ0・Ｙ2／｛１＋（１−ε・Ｃ0 2・Ｙ2）1/2｝］2 … 式２
【００４５】第１の実施例および第２の実施例における
ＤＭＤ４０を含む平面上での照明光の強度分布を、図９
および図１０にそれぞれ示す。また、表面３５（面Ｓ
１）全体を平面とした比較例におけるＤＭＤ４０を含む
平面上での照明光の強度分布を図１１に示す。
ＤＭＤ４０を含む平面上での照明光の強度分布を、図９
および図１０にそれぞれ示す。また、表面３５（面Ｓ
１）全体を平面とした比較例におけるＤＭＤ４０を含む
平面上での照明光の強度分布を図１１に示す。
【００４６】ＤＭＤ４０上での照明光の均一度（最高強
度に対する最低強度の比）は、比較例では０.６０であ
るのに対し、第１の実施例では０.６６であり、第２の
実施例では０.６８であった。また、ＤＭＤ４０に入射
する照明光の量は、比較例を１として相対値で表すと、
第１の実施例では１.０６、第２の実施例では１.０８と
なって大きく増大した。
度に対する最低強度の比）は、比較例では０.６０であ
るのに対し、第１の実施例では０.６６であり、第２の
実施例では０.６８であった。また、ＤＭＤ４０に入射
する照明光の量は、比較例を１として相対値で表すと、
第１の実施例では１.０６、第２の実施例では１.０８と
なって大きく増大した。
【００４７】なお、ここでは後レンズ群３２の出射側の
面Ｓ１を非対称な形状を有する表面３５としているが、
入射側の面Ｓ２あるいは出射側の面Ｓ１と入射側の面Ｓ
２の双方を非対称な形状を有する表面とすることもでき
る。また、後レンズ群を複数のレンズで構成して、いず
れか１つの面または２以上の面を非対称な形状としても
よい。
面Ｓ１を非対称な形状を有する表面３５としているが、
入射側の面Ｓ２あるいは出射側の面Ｓ１と入射側の面Ｓ
２の双方を非対称な形状を有する表面とすることもでき
る。また、後レンズ群を複数のレンズで構成して、いず
れか１つの面または２以上の面を非対称な形状としても
よい。
【００４８】
【発明の効果】リレー光学系の後レンズ群の屈折力を１
方向について非対称にした本発明の照明光学系では、リ
レー光学系の光軸に対して傾斜した面に照明光を略均一
な強度分布で導くことが可能であり、傾斜した面上の所
望の範囲のみに照明光を導くこともできる。したがっ
て、照明対象を斜め方向から照明する用途に好適であ
る。
方向について非対称にした本発明の照明光学系では、リ
レー光学系の光軸に対して傾斜した面に照明光を略均一
な強度分布で導くことが可能であり、傾斜した面上の所
望の範囲のみに照明光を導くこともできる。したがっ
て、照明対象を斜め方向から照明する用途に好適であ
る。
【００４９】また、本発明の映像投射装置では、映像表
示素子が照明光に対して傾斜しているにもかかわらず、
照明光学系の特長が生かされて、映像表示素子を略均一
に照明することができる。しかも、照明光の損失が大幅
に抑えられて、明るい映像を提供することが可能であ
る。
示素子が照明光に対して傾斜しているにもかかわらず、
照明光学系の特長が生かされて、映像表示素子を略均一
に照明することができる。しかも、照明光の損失が大幅
に抑えられて、明るい映像を提供することが可能であ
る。
【図１】 本発明の一実施形態の映像投射装置の構成を
模式的に示す図。
模式的に示す図。
【図２】 リレー光学系の光軸を含みＤＭＤのミラー素
片の回動軸に垂直な断面図。
片の回動軸に垂直な断面図。
【図３】 リレー光学系の後レンズ群とＤＭＤの位置関
係を模式的に示す図。
係を模式的に示す図。
【図４】 不連続な表面形状を有するリレー光学系の後
レンズ群を模式的に示す斜視図。
レンズ群を模式的に示す斜視図。
【図５】 連続した表面形状を有するリレー光学系の後
レンズ群を模式的に示す斜視図。
レンズ群を模式的に示す斜視図。
【図６】 上記映像投射装置の照明光の光路を模式的に
示す図。
示す図。
【図７】 上記映像投射装置のＤＭＤを含む平面上での
照明範囲を模式的に示す図。
照明範囲を模式的に示す図。
【図８】 リレー光学系の実施例の構成を示す断面図。
【図９】 第１の実施例におけるＤＭＤを含む平面上で
の照明光の強度分布を示す図。
の照明光の強度分布を示す図。
【図１０】 第２の実施例におけるＤＭＤを含む平面上
での照明光の強度分布を示す図。
での照明光の強度分布を示す図。
【図１１】 比較例におけるＤＭＤを含む平面上での照
明光の強度分布を示す図。
明光の強度分布を示す図。
【図１２】 従来の映像投射装置の構成を模式的に示す
図。
図。
【図１３】 従来の映像投射装置の照明光の光路を模式
的に示す図。
的に示す図。
【図１４】 従来の映像投射装置のＤＭＤを含む平面上
での照明範囲を模式的に示す図。
での照明範囲を模式的に示す図。
１ 映像投射装置 ３ 照明光学系 １０ 光源 １１ ランプ １２ リフレクタ ２０ インテグレータ ２１ 入射端面 ２２ 出射端面 ３０ リレー光学系 ３１ 前レンズ群 ３２ 後レンズ群 ３３ 絞り ３５ レンズ表面 ４０ ＤＭＤ（映像表示素子） ４１ ミラー素片 ５０ 投射光学系 ５１ 絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高本 勝裕 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C058 AA18 EA01 EA02 EA11 EA12 EA13 EA27 EA42
Claims (6)
- 【請求項１】 光源と、光源からの光が入射する入射面
と入射した光が出射する出射面を有し、出射面上におけ
る光の強度分布を平滑化する平滑化素子と、平滑化素子
の出射面の各部位からの光を収束させて平滑化素子の出
射面の像を形成するリレー光学系とを備える照明光学系
であって、リレー光学系が、平滑化素子からの光が入射
する前レンズ群と、入射した光が出射する後レンズ群
と、前レンズ群と後レンズ群の間に位置して光束径を規
制する絞りより成るものにおいて、 リレー光学系の後レンズ群の屈折力が１方向について非
対称であることを特徴とする照明光学系。 - 【請求項２】 リレー光学系の後レンズ群の屈折力の非
対称性が、後レンズ群に含まれるレンズの１つの表面の
形状のみにより規定されていることを特徴とする請求項
１に記載の照明光学系。 - 【請求項３】 前記表面に隣接部位に対して不連続な部
位が存在することを特徴とする請求項２に記載の照明光
学系。 - 【請求項４】 前記表面の隣接部位に対して不連続な部
位が扇形であることを特徴とする請求項３に記載の照明
光学系。 - 【請求項５】 前記表面に隣接部位に対して不連続な部
位が存在しないことを特徴とする請求項２に記載の照明
光学系。 - 【請求項６】 多数のミラー素片より成る反射面を有
し、映像信号に応じて各ミラー素片を第１の方向と第２
の方向のいすれかに向ける映像表示素子と、一旦強度分
布を平滑化した光を映像表示素子の反射面を含む範囲に
反射面に対して傾斜した方向から導いて、光の強度分布
を反射面付近で再度平滑化する照明光学系と、第１の方
向を向いたミラー素片によって反射された光を投射する
投射光学系とを備える映像投射装置において、 照明光学系として請求項１ないし請求項５のいずれか１
項に記載の照明光学系を備え、 リレー光学系の後レンズ群の屈折力の非対称な方向が反
射面に対する光の傾斜方向に一致し、かつ、リレー光学
系の後レンズ群の屈折力が反射面から遠い側よりも反射
面に近い側で大きいことを特徴とする映像投射装置。
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