JP2006184588A - Image display apparatus - Google Patents

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Kazuji Yoshida
和司 吉田
Ritsuo Koga
律生 古賀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display apparatus capable of being easily made small in size by adjusting the length in the optical axis direction of a projection optical system. <P>SOLUTION: The image display apparatus comprises: a light source; a condenser mirror which forms a virtual secondary light source; a color filter which creates three primary colors of light from white color light with the lapse of time; a light tunnel to which a light ray passing through the color filter is made incident; a relay lens; a reflection member; a reflective display element provided with a plurality of micromirrors which change independent of one another and are arranged in a matrix on a substrate, whereby being turned on and turned off; and a projection optical system which enlarges and projects the incident light. Therein, the angle between: either of an optical axis of the light tunnel or a straight line parallel to the optical axis which intersects the optical axis of a front group of the projection optical system; and the optical axis of the front group of the projection optical system is substantially perpendicular. The light tunnel is located at a position which corresponds to a gap between a rear group of the projection optical system and the reflection member in the direction parallel to the optical axis of the front group of the projection optical system, and is not on the optical path of the projection optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マトリックス上に配列され、反射光の出射角度を変化させることができる複数の微小ミラーを用いた画像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display device using a plurality of micromirrors arranged on a matrix and capable of changing the emission angle of reflected light.

マトリックス上に配列され、それぞれが独立して、出射角度を変化させることにより投影レンズへの入射(オン状態)、非入射(オフ状態)を選択することができる微小ミラーを用いた画像表示装置としては、従来は、例えば図7に示すものがあった。   As an image display device using micromirrors arranged on a matrix, each of which can independently select incident (on state) or non-incident (off state) to the projection lens by changing the emission angle Conventionally, for example, there is the one shown in FIG.

この画像表示装置においては、集光ミラー110から水平方向(図7の左右方向)に出射した光は、カバーガラス111、カラーホイール112を経て、ライトトンネル113に入射する。ライトトンネル113から出射した光は、リレーレンズ群120を経てミラー121により水平面内で90度曲げて反射される。この反射光は、ミラー122により、水平面に対して45度の角度をなす方向(図7の左下から右上へ向かう方向)に反射され、リレーレンズ123を通過後プリズム124に入射する。この入射光は、プリズム124の内面により反射され、反射表示素子130に入射する。   In this image display device, the light emitted from the condensing mirror 110 in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 7) enters the light tunnel 113 through the cover glass 111 and the color wheel 112. The light emitted from the light tunnel 113 is reflected by being bent 90 degrees in the horizontal plane by the mirror 121 through the relay lens group 120. The reflected light is reflected by the mirror 122 in a direction that forms an angle of 45 degrees with respect to the horizontal plane (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 7), passes through the relay lens 123, and enters the prism 124. This incident light is reflected by the inner surface of the prism 124 and enters the reflective display element 130.

反射表示素子130は、マトリックス上に配列された複数の微小ミラー(不図示)を備えている。これら微小ミラーは、各々傾きを独立して変化させて反射光の出射角度を変化させることにより、投影光学系150の前群に入射させるオン状態と、反射光がオン状態とは異なる方向に出射されるオフ状態のいずれかをとることができる。ミラー140では、投影光学系150の前群を通過した光線が鉛直方向(図7の上下方向)に反射され、投影光学系150の後群に入射する。上述のようなオンオフの切り替えにより、所望の画像を投影光学系150により投影表示させることができる。
特開平08−146911号公報
The reflective display element 130 includes a plurality of micromirrors (not shown) arranged on a matrix. These micromirrors change the emission angle of the reflected light by independently changing the inclination, so that the on state in which the light enters the front group of the projection optical system 150 and the reflected light is emitted in a direction different from the on state. Any of the off states can be taken. In the mirror 140, the light beam that has passed through the front group of the projection optical system 150 is reflected in the vertical direction (vertical direction in FIG. 7) and enters the rear group of the projection optical system 150. By switching on and off as described above, a desired image can be projected and displayed by the projection optical system 150.
JP 08-146911 A

しかしながら、上述の画像表示装置では、鉛直方向(投影光学系の光軸方向)において、反射表示素子130の上方に投影光学系150の後群が、その下方に集光ミラー110、ライトトンネル113、リレーレンズ群120、ミラー121、及びミラー122が配置されている。このため、投影光学系150の構成を工夫したとしても、画像表示装置の鉛直方向の大きさは、少なくとも、投影光学系150の鉛直方向長さと、集光ミラー110、ライトトンネル113、リレーレンズ群120、ミラー121、ミラー122の鉛直方向の大きさと、を合わせたものとならざるを得ず、画像表示装置の小型化の要請に応えることができなかった。   However, in the above-described image display device, in the vertical direction (the optical axis direction of the projection optical system), the rear group of the projection optical system 150 is located above the reflective display element 130, and the condenser mirror 110, the light tunnel 113, A relay lens group 120, a mirror 121, and a mirror 122 are arranged. For this reason, even if the configuration of the projection optical system 150 is devised, the vertical size of the image display device is at least the vertical length of the projection optical system 150, the condenser mirror 110, the light tunnel 113, and the relay lens group. 120, the mirror 121, and the vertical size of the mirror 122 must be combined with each other, and the request for downsizing of the image display apparatus cannot be met.

上記課題を解決するために、本発明の画像表示装置においては、光源と、光源からの光線を集光して仮想的な2次光源を作る集光ミラーと、集光ミラーから出射する白色光から光の3原色を経時的に作り出すカラーフィルタと、カラーフィルタを通過した光線が入射するライトトンネルと、ライトトンネルを出た光線が通過するリレーレンズと、リレーレンズからの出射光を反射する反射部材と、基板上にマトリックス状に配列された複数の微小ミラーを備え、その複数の微小ミラーは、各々傾きを独立して変化させて反射光の出射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作る、反射部材からの反射光が入射する反射表示素子と、光路の途中に配置された折り返しミラーにより、反射部材側から順に前群と後群に分けられ、複数の微小ミラーによるオン状態の反射光が入射し、この入射光を拡大して投影する投影光学系と、を有し、ライトトンネルの光軸又はこの光軸と平行な直線のうち投影光学系の前群の光軸と交わるものと、投影光学系の前群の光軸と、のなす角度が略垂直であり、ライトトンネルは、投影光学系の前群の光軸と平行な方向において、投影光学系の後群と前記反射部材の間隙に対応する位置であって、投影光学系の光路上でない位置に配置されたことを特徴としている。   In order to solve the above problems, in the image display device of the present invention, a light source, a condensing mirror for condensing light rays from the light source to create a virtual secondary light source, and white light emitted from the condensing mirror A color filter that produces the three primary colors of light from time to time, a light tunnel through which light rays that have passed through the color filter enter, a relay lens through which light rays that have passed through the light tunnel pass, and a reflection that reflects light emitted from the relay lens A member and a plurality of micromirrors arranged in a matrix on the substrate are provided, and the micromirrors are turned on and off by changing the angle of reflected light to change the angle of reflected light. Are divided into a front group and a rear group in order from the reflective member side by a reflective display element on which the reflected light from the reflective member is incident and a folding mirror disposed in the middle of the optical path. A projection optical system for projecting the incident light reflected by a small mirror and enlarging the incident light, and the optical axis of the light tunnel or a straight line parallel to the optical axis before the projection optical system. The angle between the optical axis of the optical system of the group and the optical axis of the front group of the projection optical system is substantially perpendicular, and the light tunnel is in the direction parallel to the optical axis of the front group of the projection optical system. It is characterized in that it is disposed at a position corresponding to the gap between the rear group of the system and the reflecting member and not on the optical path of the projection optical system.

上記反射部材は全反射プリズムとすることが好ましい。   The reflection member is preferably a total reflection prism.

上記反射部材は反射ミラーとすることもできる。   The reflection member may be a reflection mirror.

上記微小ミラーは、基板の短辺方向を回転軸とし、長辺方向に傾きを変化させて反射光の出射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作ることができる。これに対して、基板の長辺方向を回転軸とし、短辺方向に傾きを変化させて反射光の出射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作ることもできる。   The micromirror can be turned on and off by changing the emission angle of reflected light by changing the inclination in the long side direction with the short side direction of the substrate as the rotation axis. On the other hand, the on-state and the off-state can be created by changing the emission angle of the reflected light by changing the inclination in the short-side direction with the long-side direction of the substrate as the rotation axis.

上記微小ミラーは、その正方形の微小ミラーの対角方向を回転軸とし、もう一方の対角方向に傾きを変化させて反射光の出射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作ることもできる。 The micromirror can be turned on and off by changing the angle of reflection of the reflected light by changing the inclination in the other diagonal direction with the diagonal direction of the square micromirror as the rotation axis. it can.

本発明によると、投影光学系の後群の光軸方向の長さを調整することにより、この方向における画像表示装置の大きさを変更することができるため、画像表示装置の小型化を容易に実現することができる。   According to the present invention, by adjusting the length of the rear group of the projection optical system in the optical axis direction, the size of the image display device in this direction can be changed, so that the size of the image display device can be easily reduced. Can be realized.

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。図1〜図5に示すように、本実施形態に係る画像表示装置は、集光ミラー10、ライトトンネル20、リレーレンズ13、14、15、ミラー(反射部材)30、31、プリズム(反射部材)32、反射表示素子40、及び投影光学系50を有する。この画像表示装置においては、集光ミラー10からの出射光が水平方向(図1〜図4においてH方向)に進行する構成となっているが、この進行方向を水平方向以外の方向としても本発明の画像表示装置を実現することができる。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 5, the image display apparatus according to the present embodiment includes a condenser mirror 10, a light tunnel 20, relay lenses 13, 14, 15, mirrors (reflective members) 30, 31, and prisms (reflective members). ) 32, the reflective display element 40, and the projection optical system 50. In this image display device, the light emitted from the condensing mirror 10 travels in the horizontal direction (H direction in FIGS. 1 to 4), but this traveling direction may be a direction other than the horizontal direction. The image display device of the invention can be realized.

集光ミラー10は、ライトトンネル20側が開いた形状で、その内部に白色光源を配した構成となっている。白色光源としては、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプを用いることができる。白色光源から放射状に出射した光は、集光ミラー10の内面によって反射、集光されて、カバーガラス11を介してカラーホイール12へ向けて出射する。   The condensing mirror 10 has a configuration in which the light tunnel 20 side is open, and a white light source is disposed therein. As the white light source, for example, a halogen lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, or an ultrahigh pressure mercury lamp can be used. The light emitted radially from the white light source is reflected and collected by the inner surface of the condenser mirror 10 and is emitted toward the color wheel 12 through the cover glass 11.

このカラーホイール12は、例えば図6に示すように円板形状の基板に、その回転軸12aに対してRGBの3色のフィルタ12b〜12dが等角度間隔に配置されたものを用いることができる。このカラーホイール12を一定速度で回転させつつ、集光ミラー10からカラーホイール12上の一定位置に光を照射すると、RGBのフィルタの配置間隔に対応した時間間隔ごとに(経時的に)、R(赤)、G(緑)、B(青)の光がライトトンネル20へ向けて出射する。 For example, as shown in FIG. 6, the color wheel 12 may be a disk-shaped substrate in which RGB three-color filters 12 b to 12 d are arranged at equal angular intervals with respect to the rotation axis 12 a. . When light is irradiated from the condenser mirror 10 to a certain position on the color wheel 12 while rotating the color wheel 12 at a constant speed, R is changed at each time interval corresponding to the RGB filter arrangement interval (over time). (Red), G (green), and B (blue) light are emitted toward the light tunnel 20.

ライトトンネル20は、その円筒形状の一方の端部(入射端)から入射した光を内面で全反射させることにより、光量が均一化された光を他方の端部(出射端)から出射することができるものである。ライトトンネル20を出射した光は、リレーレンズ13を経て、ミラー30に向けて出射する。 The light tunnel 20 emits light having a uniform amount of light from the other end (outgoing end) by totally reflecting light incident from one end (incident end) of the cylindrical shape on the inner surface. It is something that can be done. The light emitted from the light tunnel 20 is emitted toward the mirror 30 via the relay lens 13.

ミラー30は平板形状を備え、この平面によって、ライトトンネル20を出射した光は、リレーレンズ群14を経てミラー31へ向けて、水平面(鉛直方向(図1、図3におけるV方向)に直交する面)内で略90度進行方向を曲げるように反射される。   The mirror 30 has a flat plate shape, and light emitted from the light tunnel 20 is orthogonal to the horizontal plane (vertical direction (the V direction in FIGS. 1 and 3)) through the relay lens group 14 toward the mirror 31 by this plane. Reflected in such a manner that the traveling direction is bent approximately 90 degrees within the plane.

ミラー31は平板形状を備え、この平面によって、ミラー30で反射されリレーレンズ群14を介して入射した光は、プリズム32の直前に配置されたリレーレンズ15へ向けて、水平面に対して約45度の角度をなす方向(図1において右上から左下へ向かう方向)に反射される。   The mirror 31 has a flat plate shape, and the light reflected by the mirror 30 and incident through the relay lens group 14 is approximately 45 with respect to the horizontal plane toward the relay lens 15 disposed immediately before the prism 32. It is reflected in a direction forming an angle of degrees (a direction from the upper right to the lower left in FIG. 1).

図5に示すように、入射側に配置されるリレーレンズ15のあと、プリズム32は、三角柱形状の光学部材32bと、この光学部材32bの斜面32b2に、10ミクロン以下の空気間隔で斜面32c1が固定された三角柱形状の光学部材32cと、からなる。リレーレンズ15に入射した光は、このレンズ15を透過して光学部材32bに入射し、斜面32b2により、反射表示素子40へ向けて全反射される。反射表示素子40で反射された光は、斜面32b2を透過して光学部材32cに入射する。   As shown in FIG. 5, after the relay lens 15 arranged on the incident side, the prism 32 has a triangular prism-shaped optical member 32b and a slope 32c1 on the slope 32b2 of the optical member 32b with an air interval of 10 microns or less. And a fixed triangular prism-shaped optical member 32c. The light incident on the relay lens 15 passes through the lens 15 and enters the optical member 32b, and is totally reflected toward the reflective display element 40 by the inclined surface 32b2. The light reflected by the reflective display element 40 passes through the inclined surface 32b2 and enters the optical member 32c.

反射表示素子40は、基板上にマトリックス状に配列された複数の微小ミラーを備えた半導体素子である。この反射表示素子40では、複数の微小ミラーの各々傾きを独立して変化させて、反射光の出射角度を独立して変化させることにより、反射光がリレーレンズ15に向けて出射するオン状態と、反射光がオン状態とは異なる方向に出射するオフ状態のいずれかをとることができる。出射角度の変化は、微小ミラーがその表面に配置された長方形の基板の短辺方向又は長辺方向を回転軸とし、長辺方向又は短辺方向に揺動することによってなされる。あるいは、微小ミラーを正方形として、その一方の対角方向を回転軸とし、他方の対角方向に揺動することによってなされる。本実施例は対角方向を回転軸とする反射表示素子を用いた例である。 The reflective display element 40 is a semiconductor element provided with a plurality of micromirrors arranged in a matrix on a substrate. In the reflective display element 40, the inclination of each of the plurality of micromirrors is independently changed, and the emission angle of the reflected light is independently changed, so that the reflected light is emitted toward the relay lens 15. Any of the off states in which the reflected light is emitted in a direction different from the on state can be taken. The change of the emission angle is made by swinging in the long side direction or the short side direction with the short side or long side direction of the rectangular substrate on which the micromirror is arranged as the rotation axis. Alternatively, the micromirror is formed in a square shape, and one diagonal direction thereof is used as a rotation axis, and the micromirror is swung in the other diagonal direction. In this embodiment, a reflective display element having a diagonal direction as a rotation axis is used.

このような反射表示素子40として、例えばテキサスインスツルメンツ社のデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)を用いると、このデバイスでは微小ミラーの角度が水平状態に対して+12度と−12度の2つの状態をとることができるため、この微小ミラーで反射する光の出射角度として2つの状態をとることができる。このような構成の反射表示素子40に対して、斜面32b2で反射された光を入射すると、オン状態(+12度の状態)の微小ミラーで反射された光は投影光学系の前群51へ向けて出射され、オフ状態(−12度の状態)の微小ミラーで反射された光は投影光学系の前群51とは異なる方向へ出射される。したがって、オン状態の微小ミラーで反射された光は、最終的には、投影光学系の後群52を介してスクリーンに拡大投影され、オフ状態の微小ミラーで反射された光はスクリーンには投影されないため、マトリックス状に配置された微小ミラーをそれぞれオンオフ制御することによりスクリーンに所望の画像を表示させることができる。 For example, when a digital micromirror device (DMD) manufactured by Texas Instruments is used as such a reflective display element 40, the angle of the micromirror is +12 degrees and -12 degrees with respect to the horizontal state in this device. Therefore, it is possible to take two states as the emission angle of the light reflected by this micromirror. When light reflected by the inclined surface 32b2 is incident on the reflective display element 40 having such a configuration, the light reflected by the minute mirror in the on state (+12 degrees) is directed toward the front group 51 of the projection optical system. The light reflected by the micro mirror in the off state (−12 degrees) is emitted in a direction different from that of the front group 51 of the projection optical system. Accordingly, the light reflected by the micro mirror in the on state is finally enlarged and projected on the screen via the rear group 52 of the projection optical system, and the light reflected by the micro mirror in the off state is projected on the screen. Therefore, it is possible to display a desired image on the screen by performing on / off control of the micromirrors arranged in a matrix.

投影光学系の前群51は、水平方向及び鉛直方向の両方に略直交する方向に配置されている。プリズム32から投影光学系の前群51に入射した光は、投影光学系の前群51を通過後、平板形状のミラー33に入射する。ミラー33は、投影光学系の前群51から入射した光を、投影光学系の後群52へ向かうように反射させる。 The front group 51 of the projection optical system is arranged in a direction substantially orthogonal to both the horizontal direction and the vertical direction. The light incident on the front group 51 of the projection optical system from the prism 32 passes through the front group 51 of the projection optical system and then enters the flat plate-shaped mirror 33. The mirror 33 reflects the light incident from the front group 51 of the projection optical system so as to travel toward the rear group 52 of the projection optical system.

投影光学系の後群52は、ミラー33で反射された光をスクリーン(不図示)に拡大投影する。それぞれの微小ミラーで反射される光はスクリーン上での画素に対応し、各画素について経時的に3原色の光が投影されることにより、各微小ミラーのオンオフを制御することによりスクリーン上に所望のカラー画像を表示させることができる。   The rear group 52 of the projection optical system enlarges and projects the light reflected by the mirror 33 onto a screen (not shown). The light reflected by each micromirror corresponds to a pixel on the screen, and the light of the three primary colors is projected over time for each pixel, thereby controlling on / off of each micromirror as desired on the screen. Color images can be displayed.

本実施形態においては、ライトトンネル20の光軸20aに平行な直線のうち投影光学系の前群51の光軸51aと交わるものと、投影光学系の前群51の光軸51aとのなす角度が略垂直となっている。また、ライトトンネル20は、投影光学系の前群51の光軸51aと平行な方向において、投影光学系の後群52とプリズム32との間隙に対応する位置であって、投影光学系50の光路上ではない位置に配置されている(図4参照)。さらに、ライトトンネル20及び投影光学系50を、水平方向及び鉛直方向の両者を含む面(両者に直交する方向の直交面)に投影すると、ライトトンネル20は投影光学系の後群52の光軸52aと交わるように配置されている(図1参照)。ライトトンネル20と投影光学系50との位置関係を、以上のように構成することによって、画像表示装置の鉛直方向の大きさはミラー33から投影光学系の後群52までの構成によって決めることができる。別言すれば、画像表示装置の鉛直方向の大きさは、光源10、カバーガラス11、カラーホイール12、リレーレンズ13の構成によって制限されることが少なくなる。したがって、光軸52aの方向における投影光学系の後群52の長さを短縮するように投影光学系50を構成することによって、鉛直方向において画像表示装置を小さくすることができ、ひいては画像表示装置全体をコンパクトに構成することができる。 In the present embodiment, an angle formed by a straight line parallel to the optical axis 20a of the light tunnel 20 that intersects the optical axis 51a of the front group 51 of the projection optical system and the optical axis 51a of the front group 51 of the projection optical system. Is almost vertical. The light tunnel 20 is a position corresponding to the gap between the rear group 52 of the projection optical system and the prism 32 in a direction parallel to the optical axis 51a of the front group 51 of the projection optical system, and It is arrange | positioned in the position which is not on an optical path (refer FIG. 4). Further, when the light tunnel 20 and the projection optical system 50 are projected onto a plane including both the horizontal direction and the vertical direction (orthogonal plane in a direction perpendicular to both), the light tunnel 20 is optical axis of the rear group 52 of the projection optical system. 52a (see FIG. 1). By configuring the positional relationship between the light tunnel 20 and the projection optical system 50 as described above, the vertical size of the image display device can be determined by the configuration from the mirror 33 to the rear group 52 of the projection optical system. it can. In other words, the vertical size of the image display device is less limited by the configuration of the light source 10, the cover glass 11, the color wheel 12, and the relay lens 13. Therefore, by configuring the projection optical system 50 so as to shorten the length of the rear group 52 of the projection optical system in the direction of the optical axis 52a, the image display device can be reduced in the vertical direction, and thus the image display device. The whole can be configured compactly.

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be improved or modified within the scope of the purpose of the improvement or the idea of the present invention.

本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the image display apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成を示す斜視図であって、図1を集光ミラーの光軸を中心にして90度回転したものである。FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention, which is obtained by rotating FIG. 1 by 90 degrees around the optical axis of the condenser mirror. 本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成を示す斜視図であって、図2を集光ミラーの光軸を中心にして90度回転したものである。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention, which is obtained by rotating FIG. 2 by 90 degrees around the optical axis of the condenser mirror. 本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成を示す斜視図であって、図3を集光ミラーの光軸を中心にして90度回転したものである。FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 3 is rotated 90 degrees around the optical axis of the condenser mirror. 本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成を、各ミラーにおける反射を無視して2次元に展開して示す概観図である。It is a general-view figure which shows the structure of the image display apparatus which concerns on embodiment of this invention, ignoring the reflection in each mirror, and developing in two dimensions. 本発明の実施形態に係るカラーフィルタの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the color filter which concerns on embodiment of this invention. 従来の画像表示装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional image display apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 集光ミラー
20 ライトトンネル
30 ミラー(反射部材)
31 ミラー(反射部材)
32 プリズム(反射部材)
40 反射表示素子
50 投影光学系
10 Condensing mirror 20 Light tunnel 30 Mirror (reflective member)
31 mirror (reflective member)
32 Prism (reflective member)
40 reflective display element 50 projection optical system

Claims (6)

光源と、
前記光源からの光線を集光して仮想的な2次光源を作る集光ミラーと、
前記集光ミラーから出射する白色光から光の3原色を経時的に作り出すカラーフィルタと、
前記カラーフィルタを通過した光線が入射するライトトンネルと、
前記ライトトンネルを出た光線が通過するリレーレンズと、
前記リレーレンズからの出射光を反射する反射部材と、
基板上にマトリックス状に配列された複数の微小ミラーを備え、前記複数の微小ミラーは、各々傾きを独立して変化させて反射光の出射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作る、前記反射部材からの反射光が入射する反射表示素子と、
光路の途中に配置された折り返しミラーにより、前記反射部材側から順に前群と後群に分けられ、前記複数の微小ミラーによるオン状態の反射光が入射し、この入射光を拡大して投影する投影光学系と、を有し、
前記ライトトンネルの光軸又はこの光軸と平行な直線のうち前記投影光学系の前群の光軸と交わるものと、前記投影光学系の前群の光軸と、のなす角度が略垂直である画像表示装置であって、
前記ライトトンネルは、前記投影光学系の前群の光軸と平行な方向において、前記投影光学系の後群と前記反射部材の間隙に対応する位置であって、前記投影光学系の光路上でない位置に配置されたことを特徴とする画像表示装置。
A light source;
A condensing mirror that condenses the light from the light source to create a virtual secondary light source;
A color filter that produces three primary colors of light over time from white light emitted from the condenser mirror;
A light tunnel into which the light beam that has passed through the color filter is incident;
A relay lens through which the light beam exiting the light tunnel passes,
A reflecting member that reflects the light emitted from the relay lens;
Provided with a plurality of micromirrors arranged in a matrix on the substrate, each of the plurality of micromirrors creates an on state and an off state by changing the inclination angle independently and changing the emission angle of the reflected light, A reflective display element on which reflected light from the reflective member is incident;
By a folding mirror disposed in the middle of the optical path, the light is divided into a front group and a rear group in order from the reflecting member side, and the on-state reflected light from the plurality of micromirrors enters, and the incident light is enlarged and projected. A projection optical system,
An angle formed by an optical axis of the light tunnel or a straight line parallel to the optical axis that intersects the optical axis of the front group of the projection optical system and an optical axis of the front group of the projection optical system is substantially vertical. An image display device,
The light tunnel is a position corresponding to a gap between the rear group of the projection optical system and the reflecting member in a direction parallel to the optical axis of the front group of the projection optical system, and is not on the optical path of the projection optical system. An image display device characterized by being arranged at a position.
前記反射部材は全反射プリズムである請求項1記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 1, wherein the reflection member is a total reflection prism. 前記反射部材は反射ミラーである請求項1記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, wherein the reflection member is a reflection mirror. 前記微小ミラーは、前記基板の短辺方向を回転軸とし、長辺方向に傾きを変化させて反射光の出射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作る請求項1から3のいずれか1項記載の画像表示装置。 4. The micro mirror according to claim 1, wherein the micromirror is turned on and off by changing a tilt angle in a long side direction and changing an emission angle of reflected light with a short side direction of the substrate as a rotation axis. 2. An image display device according to item 1. 前記微小ミラーは、前記基板の長辺方向を回転軸とし、短辺方向に傾きを変化させて反射光の出射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作る請求項1から3のいずれか1項記載の画像表示装置。 4. The micro mirror according to claim 1, wherein the micro mirror is turned on and off by changing a tilt angle in a short side direction and changing an emission angle of reflected light with a long side direction of the substrate as a rotation axis. 2. An image display device according to item 1. 前記微小ミラーは、その正方形の微小ミラーの対角方向を回転軸とし、もう一方の対角方向に傾きを変化させて反射光の出射角度を変化させることによりオン状態とオフ状態を作る請求項1〜3のいずれか1項記載の画像表示装置。 The micro mirror has an on-state and an off-state by changing the emission angle of reflected light by changing the inclination in the other diagonal direction with the diagonal direction of the square micro-mirror as a rotation axis. The image display apparatus of any one of 1-3.
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