JP2008122711A - Projection type image display apparatus - Google Patents

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JP2008122711A JP2006307056A JP2006307056A JP2008122711A JP 2008122711 A JP2008122711 A JP 2008122711A JP 2006307056 A JP2006307056 A JP 2006307056A JP 2006307056 A JP2006307056 A JP 2006307056A JP 2008122711 A JP2008122711 A JP 2008122711A
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Hirotaka Oshima
裕貴 大島
Hiroyuki Hatakeyama
弘至 畠山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact projection type image display apparatus capable of displaying a high definition large screen image or a plurality of images. <P>SOLUTION: The projection type image display apparatus has a plurality of projecting optical systems P1 and P2, which project luminous fluxes to different projection areas on a projection surface. Each of the projecting optical systems projects a luminous flux to a first projection area corresponding to this projecting optical system by passing the luminous flux through a virtual plane VP that includes a boundary line B between the first projection area S1 and a second projection area S2 corresponding to the other projecting optical system and is perpendicular to the projection surface S. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の投射光学系を用いて複数の画像又は該複数の画像により形成される1つの画像を表示する投射型画像表示装置に関する。   The present invention relates to a projection-type image display apparatus that displays a plurality of images or one image formed by the plurality of images using a plurality of projection optical systems.

大画面で高精細な画像を表示できる投射型画像表示装置の1つとして、複数の投射画像を並べて大画面画像とするマルチディスプレイ装置が提案されている。   As one of projection-type image display devices that can display a high-definition image on a large screen, a multi-display device that arranges a plurality of projection images to form a large-screen image has been proposed.

マルチディスプレイ装置には、例えば特許文献1にて開示されたものがある。この装置では、全投射領域におけるいずれの点においても少なくとも2台のプロジェクタからの投射光を重畳させるタイプの装置である。   Some multi-display devices are disclosed in Patent Document 1, for example. This apparatus is a type of apparatus that superimposes projection light from at least two projectors at any point in the entire projection area.

また、特許文献2には、反射ミラーを用いて複数のプロジェクタからの投射光を折り曲げて投射距離を確保し、大画面化と装置の小型化とを実現した装置が開示されている。また、この公報には、複数のプロジェクタのうち1つから直接スクリーンに画像を投射し、他のプロジェクタからは反射ミラーを介して画像を投射することで、あたかも1つのプロジェクタからの画像投射が行われているように見せる構成も開示されている。   Patent Document 2 discloses an apparatus that realizes a large screen and a small apparatus by bending a projection light from a plurality of projectors using a reflection mirror to secure a projection distance. Further, in this publication, an image is directly projected on a screen from one of a plurality of projectors, and an image is projected from one projector via a reflection mirror so that the image is projected from one projector. Also disclosed is a configuration that looks like

また、通常のプロジェクタにおいても、装置を薄型化しつつ十分な投射光路長を確保するために、スクリーンに対していわゆる斜め投射を行うものが開示されている(特許文献3参照)。
特開2005−286772号公報(段落0040、図1〜3等) 特開2002−006394号公報(段落0041,0049、図1,図3等) 特開2004−309767号公報(段落0043、図1等)
Also, a normal projector is disclosed that performs so-called oblique projection on a screen in order to ensure a sufficient projection optical path length while reducing the thickness of the apparatus (see Patent Document 3).
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-286772 (paragraph 0040, FIGS. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-006394 (paragraphs 0041, 0049, FIG. 1, FIG. 3, etc.) Japanese Patent Laying-Open No. 2004-309767 (paragraph 0043, FIG. 1, etc.)

しかしながら、従来のマルチディスプレイ装置では、各プロジェクタは、被投射面に対して垂直又はそれに近い方向から画像を投射している。この場合、投射光路長を十分に長くするためには、たとえ平面ミラーを用いて光路を折り曲げても、必ずある程度の奥行きが必要になる。このため、装置をさらに薄型化するためには、投射光学系を極端に広画角化する必要があるが、収差等の光学性能面で実現は困難である。すなわち、大画面化と高精細化と薄型化を全て達成することはきわめて困難である。   However, in the conventional multi-display device, each projector projects an image from a direction perpendicular to or near the projection surface. In this case, in order to sufficiently increase the projection optical path length, a certain depth is always required even if the optical path is bent using a plane mirror. For this reason, in order to further reduce the thickness of the apparatus, the projection optical system needs to have an extremely wide angle of view, but it is difficult to realize in terms of optical performance such as aberration. That is, it is very difficult to achieve all of the large screen, high definition, and thinning.

本発明は、高精細な大画面画像又は複数の画像を表示できる小型の投射型画像表示装置を提供することを目的の1つとしている。   An object of the present invention is to provide a small projection-type image display device capable of displaying a high-definition large-screen image or a plurality of images.

本発明の一側面としての投射型画像表示装置は、それぞれ被投射面上の互いに異なる投射領域に光束を投射する複数の投射光学系を有する。そして、各投射光学系は、その投射光学系に対応する第1の投射領域に対して、光束を、該第1の投射領域と他の投射光学系に対応する第2の投射領域との境界線を含み被投射面に直交する仮想面を通過させて投射することを特徴とする。   A projection-type image display device as one aspect of the present invention includes a plurality of projection optical systems that project light beams onto different projection areas on a projection surface. Then, each projection optical system has a light flux with respect to the first projection area corresponding to the projection optical system, and a boundary between the first projection area and the second projection area corresponding to another projection optical system. Projecting is performed through a virtual plane that includes a line and is orthogonal to the projection surface.

なお、上記投射型画像表示装置と、これに画像情報を供給する画像供給装置とを含む画像表示システムも本発明の他の側面を構成する。   An image display system including the projection type image display apparatus and an image supply apparatus that supplies image information to the projection type image display apparatus also constitutes another aspect of the present invention.

本発明によれば、複数の投射光学系から被投射面への投射光路を上記のように配置して空間を有効に活用することにより、コンパクトでありながらも個々の投射光学系の投射光路長を十分に確保でき、高精細な大画面画像又は複数の画像を表示することができる。   According to the present invention, by arranging the projection optical paths from the plurality of projection optical systems to the projection surface as described above and effectively utilizing the space, the projection optical path lengths of the individual projection optical systems are compact while being compact. Can be secured sufficiently, and a high-definition large-screen image or a plurality of images can be displayed.

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、実施例の説明に入る前に、実施例の構成諸元の表し方及び実施例全体の共通事項について説明する。図3は、実施例における光学系の構成データを定義する座標系の説明図である。   First, before entering the description of the embodiment, a description will be given of how to represent the configuration specifications of the embodiment and common matters of the entire embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram of a coordinate system that defines configuration data of the optical system in the embodiment.

実施例では、物体側から像面に進む1つの光線(図3中に一点鎖線で示し、基準軸光線という)に沿ってi番目の面を第i面とする。   In the embodiment, the i-th surface is defined as the i-th surface along one light ray (indicated by a one-dot chain line in FIG. 3 and referred to as a reference axis light ray) traveling from the object side to the image plane.

図3において、第1面R1は屈折面、第2面R2は第1面R1に対してチルトした反射面である。第3面R3及び第4面R4はそれぞれの直前の面に対してシフト及びチルトした反射面である。また、第5面R5は、第4面R4に対してシフト及びチルトした屈折面である。   In FIG. 3, the first surface R1 is a refracting surface, and the second surface R2 is a reflecting surface tilted with respect to the first surface R1. The third surface R3 and the fourth surface R4 are reflection surfaces that are shifted and tilted with respect to the immediately preceding surfaces. The fifth surface R5 is a refractive surface shifted and tilted with respect to the fourth surface R4.

第1面R1から第5面R5までのそれぞれの面は、ガラスやプラスチック等の媒質で構成される1つの光学素子上に形成されている。該光学素子を、図3中では、第1の光学素子Bとする。図3では、不図示の物体面から第1面R1までの媒質は空気、第1面R1から第5面R5まではある共通の媒質、第5面R5から不図示の第6面R6までの媒質は空気である。   Each surface from the first surface R1 to the fifth surface R5 is formed on one optical element made of a medium such as glass or plastic. The optical element is referred to as a first optical element B in FIG. In FIG. 3, the medium from the object surface (not shown) to the first surface R1 is air, the common medium from the first surface R1 to the fifth surface R5, and the fifth surface R5 to the sixth surface R6 (not shown). The medium is air.

実施例の光学系はOff-Axial光学系である。このため、光学系を構成する各面は、共通の光軸を持っていない。そこで、実施例においては、まず第1面の中心を原点とする絶対座標系を設定する。そして、第1面の中心点を原点とすると共に、原点と最終結像面の中心とを通る光線(基準軸光線)の経路を光学系の基準軸と定義する。さらに、実施例中の基準軸は方向(向き)を持っており、その方向は、基準軸光線が結像に際して進行する方向である。   The optical system of the example is an Off-Axial optical system. For this reason, each surface which comprises an optical system does not have a common optical axis. Therefore, in the embodiment, first, an absolute coordinate system having the origin of the center of the first surface is set. Then, the center point of the first surface is set as the origin, and the path of the light beam (reference axis light beam) passing through the origin and the center of the final imaging surface is defined as the reference axis of the optical system. Furthermore, the reference axis in the embodiment has a direction (orientation), and the direction is a direction in which the reference axis ray travels during imaging.

実施例においては光学系の基準となる基準軸を上記のように設定したが、光学系の基準となる軸の決め方は、光学設計上、収差の取り纏め上、若しくは光学系を構成する各面の形状を表現する上で都合の良い軸を採用することもできる。但し、一般的には像面の中心と、絞り、入射瞳、射出瞳、光学系の第1面の中心又は最終面の中心のいずれかを通る光線の経路を基準軸に設定するとよい。   In the embodiment, the reference axis serving as the reference of the optical system is set as described above. However, the method of determining the axis serving as the reference of the optical system is based on the optical design, the summarization of aberrations, or each surface constituting the optical system. An axis that is convenient for expressing the shape can also be adopted. However, in general, the path of the light beam passing through the center of the image plane, the stop, the entrance pupil, the exit pupil, or the center of the first surface or the center of the final surface of the optical system may be set as the reference axis.

実施例においては、基準軸は第1面の中心点を通り、最終結像面の中心へ至る基準軸光線が、各屈折面及び各反射面によって屈折及び反射する経路を基準軸に設定する。各面の順番は、基準軸光線が屈折と反射を受ける順番に設定する。   In the embodiment, the reference axis passes through the center point of the first surface, and a path along which the reference axis light beam reaching the center of the final imaging surface is refracted and reflected by each refracting surface and each reflecting surface is set as the reference axis. The order of each surface is set in the order in which the reference axis rays are refracted and reflected.

基準軸は、設定された各面の順番に沿って、屈折又は反射の法則に従ってその方向を変化させつつ最終的に像面の中心に到達する。なお、実施例において、物体側、パネル側、像側、像面側等とは、基準軸の方向に対してどちら側であるかを意味している。   The reference axis finally reaches the center of the image plane while changing its direction according to the law of refraction or reflection along the set order of each surface. In the embodiment, the object side, the panel side, the image side, the image plane side, and the like mean which side is the direction of the reference axis.

実施例における光学系の絶対座標系の各軸は以下のように定義される。   Each axis of the absolute coordinate system of the optical system in the embodiment is defined as follows.

Z軸:原点と物体面中心を通る直線であり、物体面から第1面R1に向かう方向を正とする。   Z-axis: A straight line passing through the origin and the center of the object plane, and the direction from the object plane toward the first surface R1 is positive.

Y軸:原点を通り、右手座標系の定義に従ってZ軸に対して反時計回りに90゜をなす直線とする。   Y axis: A straight line that passes through the origin and forms 90 ° counterclockwise with respect to the Z axis according to the definition of the right-handed coordinate system.

X軸:原点を通り、Z及びY軸に対して直交する直線とする。   X axis: A straight line passing through the origin and orthogonal to the Z and Y axes.

光学系を構成する第i面の面形状及びチルト角を表すために、絶対座標系にてその面の形状及びチルト角を表記する方法もある。しかし、これよりも、基準軸と第i面が交差する点を原点とするローカル座標系を設定し、該ローカル座標系でその面の面形状を表すとともに、基準軸とローカル座標系のなす角度でチルト角を表した方が形状を認識し易い。このため、実施例では、第i面の面形状及びチルト角を、以下のように定義されるローカル座標系で表す。   In order to express the surface shape and tilt angle of the i-th surface constituting the optical system, there is also a method of expressing the surface shape and tilt angle in the absolute coordinate system. However, instead of this, a local coordinate system with the origin at the point where the reference axis intersects the i-th surface is set, the surface shape of the surface is expressed in the local coordinate system, and the angle formed by the reference axis and the local coordinate system It is easier to recognize the shape if the tilt angle is represented by. For this reason, in the embodiment, the surface shape and the tilt angle of the i-th surface are represented by a local coordinate system defined as follows.

そのために、まず基準軸上の任意の点に対して、以下の基準軸上座標系を設定する。   For this purpose, first, the following coordinate system on the reference axis is set for an arbitrary point on the reference axis.

zb軸:基準軸上の任意の点を通る直線であり、基準軸の方向を正とする。基準軸の偏向点においては入射方向を正とする。   zb axis: a straight line passing through an arbitrary point on the reference axis, and the direction of the reference axis is positive. The incident direction is positive at the deflection point of the reference axis.

yb軸:基準軸上の任意の点を通り、右手座標系の定義に従ってzb軸に対して反時計回りに90゜をなす直線とする。該直線は、絶対座標系の原点で絶対座標系のY軸と一致する。なお、zb軸に対する回転はないものとする
xb軸:基準軸上の任意の点を通り、zb及びyb軸に直交する直線とする。
yb axis: A straight line that passes through an arbitrary point on the reference axis and forms 90 ° counterclockwise with respect to the zb axis according to the definition of the right-handed coordinate system. The straight line coincides with the Y axis of the absolute coordinate system at the origin of the absolute coordinate system. It is assumed that there is no rotation with respect to the zb axis. Xb axis: A straight line passing through an arbitrary point on the reference axis and orthogonal to the zb and yb axes.

次にローカル座標系を、以下のように設定する。   Next, the local coordinate system is set as follows.

z軸:ローカル座標の原点を通る面法線とする。   z-axis: A surface normal passing through the origin of local coordinates.

y軸:ローカル座標の原点を通り、右手座標系の定義に従ってz方向に対し反時計方向に90゜をなす直線とする。   y-axis: A straight line that passes through the origin of local coordinates and forms 90 ° counterclockwise with respect to the z direction according to the definition of the right-handed coordinate system.

x軸:ローカル座標の原点を通り、yb−zb面に対して直交する直線とする。   x-axis: A straight line passing through the origin of the local coordinates and orthogonal to the yb-zb plane.

したがって、第i面のyb−zb面内でのチルト角は、ローカル座標系のz軸が基準軸上座標系のzb軸に対してなす鋭角であり、反時計回り方向を正とした角度θxb,i (単位°)とする。また、第i面のxb−zb面内でのチルト角は、ローカル座標系のz軸が基準軸上座標系のzb軸に対してなす鋭角であり、反時計回り方向を正とした角度θyb,i(単位°)とする。さらに、第i面のxb−yb面内でのチルト角は、ローカル座標系のz軸が絶対座標系のyb軸に対してなす鋭角であり、反時計回り方向を正とした角度θzb,i(単位°)で表す。   Accordingly, the tilt angle of the i-th surface in the yb-zb plane is an acute angle formed by the z-axis of the local coordinate system with respect to the zb-axis of the coordinate system on the reference axis, and an angle θxb with the counterclockwise direction being positive. , I (unit: °). The tilt angle of the i-th surface in the xb-zb plane is an acute angle formed by the z-axis of the local coordinate system with respect to the zb-axis of the coordinate system on the reference axis, and an angle θyb with the counterclockwise direction being positive. , I (unit: °). Further, the tilt angle of the i-th surface in the xb-yb plane is an acute angle formed by the z-axis of the local coordinate system with respect to the yb-axis of the absolute coordinate system, and an angle θzb, i with the counterclockwise direction being positive. It is expressed in (unit °).

ただし、通常、θzb,iは面の回転に相当するもので、本発明の実施例においては存在しない。図7は、これらの絶対座標系、基準軸上座標系及びローカル座標系の相互関係を表している。   However, θzb, i usually corresponds to the rotation of the surface and does not exist in the embodiment of the present invention. FIG. 7 shows the interrelationship between these absolute coordinate system, reference axis coordinate system, and local coordinate system.

また、実施例において、Diは第i面と第(i+1)面とのローカル座標の原点間の間隔を表すスカラー量である。Ndi,νdiはそれぞれ、第i面と第(i+1)面間の媒質の屈折率とアッベ数である。また、「E−A」は、「×10−A」を表す。 In the embodiment, Di is a scalar quantity that represents the distance between the origins of the local coordinates of the i-th surface and the (i + 1) -th surface. Ndi and νdi are the refractive index and Abbe number of the medium between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, respectively. “EA” represents “× 10 −A ”.

また、第i面が球面である場合、該球面の形状は以下の式で表される。   Further, when the i-th surface is a spherical surface, the shape of the spherical surface is expressed by the following equation.

実施例の光学系は、少なくとも回転非対称な非球面を1面以上有し、その形状は以下の式により表す。   The optical system of the embodiment has at least one rotationally asymmetric aspheric surface, and the shape thereof is expressed by the following equation.

z = C02y2+C20x2+C03y3+C21x2y+C04y4+C22x2y2+C40x4
+C05y5+C23x2y3+C41x4y+C06y6+C24x2y4+C42x4y2+C60x6
上記曲面式は、xに関して偶数次の項のみ含むため、上記曲面式により規定される曲面は、yz面を対称面とする面対称な形状である。
z = C02y 2 + C20x 2 + C03y 3 + C21x 2 y + C04y 4 + C22x 2 y 2 + C40x 4
+ C05y 5 + C23x 2 y 3 + C41x 4 y + C06y 6 + C24x 2 y 4 + C42x 4 y 2 + C60x 6
Since the curved surface formula includes only even-order terms with respect to x, the curved surface defined by the curved surface formula is a plane-symmetric shape with the yz plane as a symmetric plane.

さらに、以下の条件が満たされる場合は、当該面は、xz面に対して対称な形状を有する。   Furthermore, when the following conditions are satisfied, the surface has a symmetrical shape with respect to the xz plane.

C03=C21=C05=C23=C41=t=0
さらに、
C02=C20
C04=C40=C22/2
C06=C60=C24/3=C42/3
が満たされる場合は、当該面は回転対称な形状を有する。以上の条件を満たさない場合、当該面は回転非対称な形状を有する。
C03 = C21 = C05 = C23 = C41 = t = 0
further,
C02 = C20
C04 = C40 = C22 / 2
C06 = C60 = C24 / 3 = C42 / 3
Is satisfied, the surface has a rotationally symmetric shape. When the above conditions are not satisfied, the surface has a rotationally asymmetric shape.

図1は本発明の実施例1である投射型画像表示装置の構成を示している。   FIG. 1 shows the configuration of a projection type image display apparatus that is Embodiment 1 of the present invention.

本実施例の投射型画像表示装置は、図7に示すように、光走査デバイスMを用いて走査した光束を被投射面であるスクリーンSに投射する。なお、本実施例の投射型画像表示装置は、スクリーンSの背面から光を投射して、その透過光によって観察者Eに画像を観察させるリアプロジェクションタイプの投射型画像表示装置である。   As shown in FIG. 7, the projection type image display apparatus according to the present embodiment projects a light beam scanned using the optical scanning device M onto a screen S that is a projection surface. In addition, the projection type image display apparatus of a present Example is a rear projection type projection type image display apparatus which projects light from the back surface of the screen S, and makes the observer E observe an image with the transmitted light.

光走査デバイスMは、反射面(微小ミラー)の法線方向を2次元方向に変化させることで、該反射面に入射した光束の反射方向を変化させ、これにより反射光束を2次元方向(第1及び第2の方向)に走査する。ただし、光束を光走査デバイスMにより第1の方向に走査し、その後ガルバノミラーを用いて第1の方向に直交する第2の方向に走査するようにしてもよい。   The optical scanning device M changes the reflection direction of the light beam incident on the reflection surface by changing the normal direction of the reflection surface (micromirror) to the two-dimensional direction, thereby changing the reflected light beam in the two-dimensional direction (first order). Scan in the first and second directions). However, the light beam may be scanned in the first direction by the optical scanning device M, and then scanned in the second direction orthogonal to the first direction using a galvanometer mirror.

図1において、P1,P2は第1の投射光学系及び第2の投射光学系である。第1の投射光学系P1から射出した光束は、スクリーンSのうち第1の投射領域S1に投射される。また、第2の投射光学系P2から射出した光束は、スクリーンSのうち第2の投射領域S2に投射される。   In FIG. 1, P1 and P2 are a first projection optical system and a second projection optical system. The light beam emitted from the first projection optical system P1 is projected onto the first projection area S1 of the screen S. Further, the light beam emitted from the second projection optical system P2 is projected onto the second projection area S2 of the screen S.

第1の投射光学系P1は、これに対応する第1の投射領域S1からスクリーンSの法線方向に延びる空間から外れた位置に配置されている。同様に、第2の投射光学系P2は、これに対応する第2の投射領域S2からスクリーンSの法線方向の空間から外れた位置に配置されている。これにより、投射光学系の配置自由度が高くなり、空間の有効利用によって、装置の薄型化を図りつつ、投射光路長を十分長くとることができる。   The 1st projection optical system P1 is arrange | positioned in the position remove | deviated from the space extended in the normal line direction of the screen S from 1st projection area | region S1 corresponding to this. Similarly, the second projection optical system P2 is disposed at a position deviating from the space in the normal direction of the screen S from the corresponding second projection region S2. As a result, the degree of freedom of arrangement of the projection optical system is increased, and the projection optical path length can be made sufficiently long while the apparatus is made thin by effective use of the space.

第1及び第2の投射光学系P1,P2により投射される2つの画像は、これらの組み合わせによって1つの大きな画像を構成するものでもよいし、投射光学系ごとに別々の画像であってもよい。   The two images projected by the first and second projection optical systems P1 and P2 may constitute one large image by a combination thereof, or may be separate images for each projection optical system. .

ここで、本実施例の投射型画像投射装置は、以下の特徴を有する。   Here, the projection type image projection apparatus of the present embodiment has the following features.

(a)まず、第1及び第2の投射光学系P1,P2からそれぞれ第1及び第2の投射領域S1,S2に投射される2つの光束はいずれも、第1及び第2の投射領域S1,S2との境界線Bを含みスクリーンSに直交する仮想面(平面)VPを通過する。   (A) First, the two light beams projected from the first and second projection optical systems P1 and P2 to the first and second projection areas S1 and S2, respectively, are the first and second projection areas S1. , S2 and a virtual plane (plane) VP orthogonal to the screen S including the boundary line B.

(b)図6には、各投射光学系からスクリーンSに投射される光束を拡大して示している。図6中の(VP)は、仮想面VPと平行な面を示す。前述した定義に従い、各投射光学系の入射瞳面(第1面)の中心からその投射光学系に対応する投射領域の中心に至る光線を基準軸光線RRとする。このとき、各投射光学系において、基準軸光線RRと仮想面VPとのなす角度(小さい方の角度)θは、
θ>30° …(1)
なる条件を満たすことが望ましい。θが30°以下であると、各投射光学系(第1の投射光学系及び第2の投射光学系等)がスクリーンSから離れすぎてしまうため、装置全体の薄型化が困難になってしまう。
(B) In FIG. 6, the light beam projected on the screen S from each projection optical system is shown enlarged. (VP) in FIG. 6 indicates a plane parallel to the virtual plane VP. In accordance with the above-described definition, a light beam from the center of the entrance pupil plane (first surface) of each projection optical system to the center of the projection area corresponding to the projection optical system is defined as a reference axis light beam RR. At this time, in each projection optical system, the angle (smaller angle) θ formed by the reference axis ray RR and the virtual plane VP is:
θ> 30 ° (1)
It is desirable to satisfy the following condition. If θ is 30 ° or less, each projection optical system (such as the first projection optical system and the second projection optical system) is too far from the screen S, so that it is difficult to reduce the thickness of the entire apparatus. .

(c)さらに、本実施例では、第1及び第2の投射光学系P1,P2のそれぞれから投射される基準軸光線RRが仮想面VPに対してなす角度θは互いに等しい。ここにいう「等しい」には、完全に同じである場合はもちろん、許容される製造誤差や組み立て誤差による差がある場合も含まれる。   (C) Further, in the present embodiment, the angles θ formed by the reference axis ray RR projected from each of the first and second projection optical systems P1 and P2 with respect to the virtual plane VP are equal to each other. Here, “equal” includes not only the case where they are completely the same, but also the case where there is a difference due to an allowable manufacturing error or assembly error.

(d)また、第1及び第2の投射光学系P1,P2は、スクリーンSに直交する対称面(本実施例では、仮想面VP)に対して面対称となるように配置されている。これにより、両投射光学系の配置に関する条件や光学特性を共通化することができ、設計が容易となる。   (D) The first and second projection optical systems P1 and P2 are arranged so as to be plane-symmetric with respect to a symmetry plane (in this embodiment, a virtual plane VP) orthogonal to the screen S. Thereby, the conditions and optical characteristics regarding the arrangement of both projection optical systems can be made common, and the design becomes easy.

また、スクリーンSをフレネルスクリーンとする場合に、各プリズム部を、そのプリズム部の頂点を通る面を対称面とする面対称形状とすることができ、フレネルスクリーンの製作が容易になる。   Further, in the case where the screen S is a Fresnel screen, each prism portion can be formed into a plane-symmetric shape with a plane passing through the apex of the prism portion as a symmetric surface, which facilitates the production of the Fresnel screen.

(e)図1Aでは、第1の投射領域S1と第2の投射領域S2とが重なり合わずに隣接しているように示しているが、実際の画像投射においては隣り合う画像(投射領域)の一部を重ね合わせて個々の投射画像の繋ぎ目を目立たないようにすることも多い。   (E) Although FIG. 1A shows that the first projection area S1 and the second projection area S2 are adjacent to each other without being overlapped, adjacent images (projection areas) in actual image projection. Are often overlapped so that the joints of the individual projected images are not noticeable.

本実施例において第1及び第2の投射領域S1,S2の一部を重ね合わせる場合、その重なり合う部分の面積は、第1及び第2の投射領域S1,S2の面積が等しい場合は、各投射領域の面積の10%以下であることが望ましい。尚、第1及び第2の投射領域S1,S2の面積が等しくない場合には、小さい方の投射領域の面積の10%以下であることが望ましい。この重なり合う部分の面積が10%を超えると、被投射面(スクリーン)に複数の画像を投射して大きな画像を形成する、と言う効果が薄れてしまう。   In the present embodiment, when a part of the first and second projection areas S1, S2 is overlapped, the area of the overlapping portion is equal to each projection when the areas of the first and second projection areas S1, S2 are equal. The area is desirably 10% or less of the area of the region. In addition, when the area of 1st and 2nd projection area | region S1, S2 is not equal, it is desirable that it is 10% or less of the area of a smaller projection area | region. If the area of the overlapping portion exceeds 10%, the effect of projecting a plurality of images on the projection surface (screen) to form a large image is reduced.

なお、第1及び第2の投射領域S1,S2の一部を重ね合わせる場合において、第1の投射光学系からの光束が通過する仮想面VPは、該重なり合う部分のうち該第1の投射光学系に近い側の端部を「境界線」とし、その境界線を含む面と考えればよい。第2の投射光学系からの光束が通過する仮想面VPも同様に、該重なり合う部分のうち該第2の投射光学系に近い側の端部を「境界線」として、その境界線を含む面と考えればよい。   Note that, when a part of the first and second projection areas S1 and S2 is overlapped, the virtual plane VP through which the light beam from the first projection optical system passes is the first projection optical of the overlapping part. The end on the side close to the system may be considered as a “boundary line” and a surface including the boundary line. Similarly, the virtual surface VP through which the light beam from the second projection optical system passes is also a surface including the boundary line with the end portion on the side close to the second projection optical system as the “boundary line” among the overlapping portions. I think that.

(f)また、図2に示すように、第1及び第2の投射光学系P1,P2からの2本の基準軸光線RRの最終結像面、すなわち第1及び第2の投射領域S1,S2の中心O1,O2を含みスクリーンSに直交する面を仮想面VP′とする。このとき、該仮想面VP′に射影された2本の基準軸光線RR′は互いに交差する。射影された基準軸光線RR′が互いに交差するとは、本来の2本の基準軸光線RRが同一平面上に存在しない場合も含む意味である。   (F) As shown in FIG. 2, the final image planes of the two reference axis rays RR from the first and second projection optical systems P1, P2, that is, the first and second projection areas S1, A plane including the centers O1 and O2 of S2 and orthogonal to the screen S is defined as a virtual plane VP ′. At this time, the two reference axis rays RR ′ projected onto the virtual plane VP ′ intersect each other. The projected reference axis rays RR ′ intersect each other means that the original two reference axis rays RR do not exist on the same plane.

図5には、本実施例に対する比較例を示す。図5では、第1及び第2の投射光学系P1,P2からそれぞれ第1及び第2の投射領域S1,S2に投射される2つの光束はいずれも、図1に示した仮想面VPを通過しない。言い換えれば、第1及び第2の投射光学系P1,P2からの2本の基準軸光線RRを図2に示した仮想面VP′に射影したときに、これら射影された2本の基準軸光線RR′は交差しない。   In FIG. 5, the comparative example with respect to a present Example is shown. In FIG. 5, the two light beams projected from the first and second projection optical systems P1 and P2 to the first and second projection areas S1 and S2, respectively, pass through the virtual plane VP shown in FIG. do not do. In other words, when the two reference axis rays RR from the first and second projection optical systems P1 and P2 are projected onto the virtual plane VP 'shown in FIG. 2, the two projected reference axis rays are projected. RR 'does not intersect.

図5に示す場合は、装置としての薄型化は達成できているものの、スクリーンSに沿った横方向の広がりが本実施例に比べてはるかに大きい。すなわち、本実施例の場合は、装置を薄型化しつつ横方向の広がりも抑えることができる。   In the case shown in FIG. 5, although the device can be thinned, the lateral spread along the screen S is much larger than that of the present embodiment. That is, in the case of the present embodiment, the lateral spread can be suppressed while the apparatus is thinned.

このように、本実施例では、前述した特徴を満足することにより、スクリーンSに面した空間を有効に利用して装置の小型化と大画面表示とを達成している。また、本実施例の構成によれば、投射光路長を十分に長くとれるので、投射光学系が低倍率でよく、収差の発生を抑え易い。   As described above, in the present embodiment, by satisfying the above-described features, the space facing the screen S is effectively used to achieve downsizing of the device and large screen display. Further, according to the configuration of the present embodiment, the projection optical path length can be made sufficiently long, so that the projection optical system may have a low magnification and it is easy to suppress the occurrence of aberration.

次に、本実施例の第1及び第2の投射光学系P1,P2について、図6及び図7を用いて説明する。本実施例では、第1及び第2の投射光学系P1,P2は同一の構成を有し、前述したように対称面に対して対称配置されているに過ぎない。このため、両投射光学系P1,P2を共通の図を用いて説明する。   Next, the first and second projection optical systems P1 and P2 of this embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the first and second projection optical systems P1 and P2 have the same configuration, and are merely arranged symmetrically with respect to the symmetry plane as described above. For this reason, both projection optical systems P1 and P2 will be described with reference to a common figure.

図6は、第1及び第2の投射光学系P1,P2からスクリーンSに投射される光束を示し、図7は投射光学系を拡大した図である。   FIG. 6 shows light beams projected from the first and second projection optical systems P1 and P2 onto the screen S, and FIG. 7 is an enlarged view of the projection optical system.

図7において、LCは発光ダイオードやレーザ等の変調光発振器とコリメータレンズを含む光源光学系であり、平行光束を射出する。Mは光源光学系LCからの平行光束を微小ミラーの揺動によって2次元方向に走査する光走査デバイスである。光走査デバイスMとしては、MEMS(Microelectro Mechanical System)ミラーデバイス等を用いることができる。   In FIG. 7, LC is a light source optical system including a modulated light oscillator such as a light emitting diode or a laser and a collimator lens, and emits a parallel light beam. M is an optical scanning device that scans a parallel light beam from the light source optical system LC in a two-dimensional direction by swinging a minute mirror. As the optical scanning device M, a MEMS (Microelectro Mechanical System) mirror device or the like can be used.

上述した変調光発振器と光走査デバイスMには駆動回路10が接続されている。駆動回路10には、パーソナルコンピュータ、DVDプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置20からの画像信号(画像情報)が入力される。本実施例の投射型画像投射装置と画像供給装置20とにより画像表示システムが構成される。   A driving circuit 10 is connected to the modulated optical oscillator and the optical scanning device M described above. The drive circuit 10 receives an image signal (image information) from an image supply device 20 such as a personal computer, a DVD player, or a TV tuner. The projection type image projection apparatus and the image supply apparatus 20 of the present embodiment constitute an image display system.

駆動回路10は、入力された画像信号に基づいて変調光発振器を変調動作させ、また該変調動作と同期するように光走査デバイスMを駆動する。   The drive circuit 10 modulates the modulated optical oscillator based on the input image signal, and drives the optical scanning device M so as to synchronize with the modulation operation.

光走査デバイス(微小ミラー)Mは、投射光学系の絞り位置(入射瞳位置)SS(INP)に配置されている。この絞り位置SS(INP)は、面R1でもある。   The optical scanning device (micromirror) M is disposed at the stop position (incidence pupil position) SS (INP) of the projection optical system. This aperture position SS (INP) is also the surface R1.

R2〜R7は光走査デバイスMからの光束をスクリーンSに投射する投射光学系を構成する光学面である。面R2は、ガラスで満たされた光学素子において走査デバイスMからの光束が入射する屈折面(透過面)であり、面R7は、同光学素子から光束を射出させる屈折面(透過面)である。面R3〜R6は、Off-Axial反射面である。   R2 to R7 are optical surfaces constituting a projection optical system that projects the light beam from the optical scanning device M onto the screen S. The surface R2 is a refracting surface (transmission surface) on which a light beam from the scanning device M is incident in an optical element filled with glass, and the surface R7 is a refracting surface (transmission surface) that emits the light beam from the optical element. . Surfaces R3 to R6 are Off-Axial reflecting surfaces.

本実施例に従う数値例を以下に示す。本数値例の像面(投射領域)S1,S2の大きさは、縦横比3:4の20インチ(304.8×406.4mm)である。また、走査デバイスMによる第1の方向での光線の振れ角は±14.83°、第2の方向での光線の振れ角は±11.14°である。   Numerical examples according to this embodiment are shown below. The size of the image planes (projection areas) S1 and S2 in this numerical example is 20 inches (304.8 × 406.4 mm) with an aspect ratio of 3: 4. The deflection angle of the light beam in the first direction by the scanning device M is ± 14.83 °, and the deflection angle of the light beam in the second direction is ± 11.14 °.

また、本実施例の投射光学系は、光走査デバイスMからの光束を面R4と面R5との間で1次結像させ、その後、スクリーンS上にて2次結像させる。投射光学系内で中間像を形成することで、広画角でありながらコンパクトな光学系とすることができる。   Further, the projection optical system of the present embodiment forms a primary image of the light beam from the optical scanning device M between the surface R4 and the surface R5, and then forms a secondary image on the screen S. By forming the intermediate image in the projection optical system, a compact optical system with a wide angle of view can be obtained.

基準軸光線RRの仮想面VPとなす角度θは80°である。   The angle θ formed with the virtual plane VP of the reference axis ray RR is 80 °.

表1は、本数値例における構成データである。   Table 1 shows configuration data in this numerical example.

《表1》
入射瞳径 3mm
面 Yi Zi Di θx,i Ni υi
1 0.00 0.00 2.00 0.00 1 絞り・微小ミラー
2 0.00 2.00 8.61 0.00 1.55800 62.50 透過面
3 0.00 10.61 9.73 15.87 1.55800 62.50 反射面
4 -5.12 2.34 10.00 -15.73 1.55800 62.50 反射面
5 -5.07 12.34 15.00 20.53 1.55800 62.50 反射面
6 -14.98 1.08 27.55 -35.78 1.55800 62.50 反射面
7 -28.85 24.89 347.72 0.00 1 透過面
8 -203.89 325.33 80.00 1 像面
非球面形状
R2面
C02: -9.3527E-03 C03: -1.6294E-03 C04: -1.3255E-04
C05: -2.7035E-05 C06: 1.9414E-05 C20: 1.3885E-02
C21: 1.9621E-03 C22: 2.0264E-04 C23: -1.4778E-04
C24: -9.8430E-05 C40: 8.9199E-05 C41: -5.8187E-05
C42: -6.5832E-05 C60: -1.7632E-05
R3面
C02: -2.1171E-02 C03: 1.0316E-04 C04: 5.5806E-06
C05: 9.6184E-06 C06: 1.9853E-06 C20: -1.5193E-02
C21: 9.9245E-04 C22: 5.1798E-06 C23: 2.3916E-06
C24: 6.7294E-07 C40: 2.5602E-05 C41: -4.1661E-06
C42: -1.7045E-06 C60: -7.9580E-07
R4面
C02: 3.5920E-03 C03: 1.3170E-02 C04: -1.3567E-03
C05: -2.5023E-04 C06: 4.4001E-05 C20: -1.7325E-02
C21: 1.1861E-02 C22: -2.4050E-03 C23: 4.2607E-04
C24: -3.5397E-05 C40: 1.6168E-04 C41: -4.0710E-05
C42: 1.1783E-05 C60: 3.4274E-07
R5面
C02: 1.5387E-02 C03: 4.9879E-03 C04: 4.0981E-04
C05: 1.0408E-05 C06: -1.4041E-07 C20: 9.6541E-03
C21: 6.2084E-03 C22: 1.2503E-03 C23: 8.8342E-05
C24: 2.1514E-06 C40: 2.7004E-04 C41: 5.5715E-05
C42: 2.6313E-06 C60: 2.1528E-07
R6面
C02: 1.0159E-02 C03: 1.6732E-04 C04: 2.5270E-06
C05: 7.7411E-08 C06: 1.6187E-09 C20: 2.2607E-02
C21: 3.4616E-05 C22: 1.7616E-05 C23: -3.9038E-09
C24: 1.9843E-08 C40: 7.3369E-06 C41: 2.0224E-07
C42: 2.6133E-08 C60: 1.3699E-08
R7面
C02: -2.0654E-03 C03: -2.4450E-04 C04: -8.4202E-06
C05: 3.9863E-07 C06: 2.8939E-08 C20: 4.8352E-02
C21: -2.2357E-03 C22: 1.6458E-04 C23: -1.2490E-05
C24: 1.0470E-07 C40: 3.2638E-04 C41: -8.4566E-05
C42: -1.4700E-05 C60: -3.2472E-05

次に、本実施例における光学作用について説明する。まず、本実施例の投射光学系における像面Sでの横収差を評価するための評価位置を、図8に丸囲み数字で示している。図9には、像面における各位置での横収差図を、図10には上記各評価位置での横収差図を示している。
<Table 1>
Entrance pupil diameter 3mm
Face Yi Zi Di θx, i Ni υi
1 0.00 0.00 2.00 0.00 1 Aperture / micromirror
2 0.00 2.00 8.61 0.00 1.55800 62.50 Transmission surface
3 0.00 10.61 9.73 15.87 1.55800 62.50 Reflective surface
4 -5.12 2.34 10.00 -15.73 1.55800 62.50 Reflecting surface
5 -5.07 12.34 15.00 20.53 1.55800 62.50 Reflective surface
6 -14.98 1.08 27.55 -35.78 1.55800 62.50 Reflecting surface
7 -28.85 24.89 347.72 0.00 1 Transmission surface
8 -203.89 325.33 80.00 1 Aspheric shape of image surface
R2 surface
C02: -9.3527E-03 C03: -1.6294E-03 C04: -1.3255E-04
C05: -2.7035E-05 C06: 1.9414E-05 C20: 1.3885E-02
C21: 1.9621E-03 C22: 2.0264E-04 C23: -1.4778E-04
C24: -9.8430E-05 C40: 8.9199E-05 C41: -5.8187E-05
C42: -6.5832E-05 C60: -1.7632E-05
R3 surface
C02: -2.1171E-02 C03: 1.0316E-04 C04: 5.5806E-06
C05: 9.6184E-06 C06: 1.9853E-06 C20: -1.5193E-02
C21: 9.9245E-04 C22: 5.1798E-06 C23: 2.3916E-06
C24: 6.7294E-07 C40: 2.5602E-05 C41: -4.1661E-06
C42: -1.7045E-06 C60: -7.9580E-07
R4 surface
C02: 3.5920E-03 C03: 1.3170E-02 C04: -1.3567E-03
C05: -2.5023E-04 C06: 4.4001E-05 C20: -1.7325E-02
C21: 1.1861E-02 C22: -2.4050E-03 C23: 4.2607E-04
C24: -3.5397E-05 C40: 1.6168E-04 C41: -4.0710E-05
C42: 1.1783E-05 C60: 3.4274E-07
R5 surface
C02: 1.5387E-02 C03: 4.9879E-03 C04: 4.0981E-04
C05: 1.0408E-05 C06: -1.4041E-07 C20: 9.6541E-03
C21: 6.2084E-03 C22: 1.2503E-03 C23: 8.8342E-05
C24: 2.1514E-06 C40: 2.7004E-04 C41: 5.5715E-05
C42: 2.6313E-06 C60: 2.1528E-07
R6 surface
C02: 1.0159E-02 C03: 1.6732E-04 C04: 2.5270E-06
C05: 7.7411E-08 C06: 1.6187E-09 C20: 2.2607E-02
C21: 3.4616E-05 C22: 1.7616E-05 C23: -3.9038E-09
C24: 1.9843E-08 C40: 7.3369E-06 C41: 2.0224E-07
C42: 2.6133E-08 C60: 1.3699E-08
R7 surface
C02: -2.0654E-03 C03: -2.4450E-04 C04: -8.4202E-06
C05: 3.9863E-07 C06: 2.8939E-08 C20: 4.8352E-02
C21: -2.2357E-03 C22: 1.6458E-04 C23: -1.2490E-05
C24: 1.0470E-07 C40: 3.2638E-04 C41: -8.4566E-05
C42: -1.4700E-05 C60: -3.2472E-05

Next, the optical action in the present embodiment will be described. First, the evaluation positions for evaluating the lateral aberration on the image plane S in the projection optical system of the present embodiment are indicated by encircled numerals in FIG. FIG. 9 is a lateral aberration diagram at each position on the image plane, and FIG. 10 is a lateral aberration diagram at each evaluation position.

図9から分かるように、大きなディストーションはなく、非対称なディストーションも少ない。図10に示す横収差図において、横軸は瞳面上でのx軸又はy軸であり、縦軸はスクリーン上での収差量を意味する。また、実線は赤波長光、点線は緑波長光、一点鎖線は青波長光の横収差をそれぞれ示している。この図から、投射光束が良好に結像していることが分かる。   As can be seen from FIG. 9, there is no large distortion and there is little asymmetric distortion. In the lateral aberration diagram shown in FIG. 10, the horizontal axis represents the x-axis or y-axis on the pupil plane, and the vertical axis represents the amount of aberration on the screen. Also, the solid line indicates the red wavelength light, the dotted line indicates the green wavelength light, and the alternate long and short dash line indicates the lateral aberration of the blue wavelength light. From this figure, it can be seen that the projected light beam is well imaged.

図11は、本発明の実施例2である投射型画像表示装置を示している。本実施例では、図14に示すように、光源からの光束を入力された画像信号に応じて変調する液晶表示素子LCDやデジタルマイクロミラーデバイス等の画像変調パネルを用いている。   FIG. 11 shows a projection type image display apparatus that is Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 14, an image modulation panel such as a liquid crystal display element LCD or a digital micromirror device that modulates a light beam from a light source according to an input image signal is used.

また、本実施例の投射型画像表示装置も、実施例1と同様に、スクリーンSの背面から光を投射して、その透過光によって観察者Eに画像を観察させるリアプロジェクションタイプの投射型画像表示装置である。   Further, the projection type image display apparatus according to the present embodiment also projects a light from the back surface of the screen S and causes the observer E to observe an image by the transmitted light, as in the first embodiment. It is a display device.

図11において、P1,P2は第1の投射光学系及び第2の投射光学系である。第1の投射光学系P1から射出した光束は、スクリーンSのうち第1の投射領域S1に投射される。また、第2の投射光学系P2から射出した光束は、スクリーンSのうち第2の投射領域S2に投射される。   In FIG. 11, P1 and P2 are a first projection optical system and a second projection optical system. The light beam emitted from the first projection optical system P1 is projected onto the first projection area S1 of the screen S. Further, the light beam emitted from the second projection optical system P2 is projected onto the second projection area S2 of the screen S.

第1及び第2の投射光学系P1,P2により投射される2つの画像は、これらの組み合わせによって1つの大きな画像を構成するものでもよいし、投射光学系ごとに別々の画像であってもよい。   The two images projected by the first and second projection optical systems P1 and P2 may constitute one large image by a combination thereof, or may be separate images for each projection optical system. .

本実施例でも、実施例1で説明した(a)〜(f)の特徴を備えている。   This embodiment also has the features (a) to (f) described in the first embodiment.

図12には、本実施例に対する比較例を示す。図12では、第1及び第2の投射光学系P1,P2から第1及び第2の投射領域S1,S2に投射される2つの光束はいずれも、実施例1で説明した仮想面VP(図1参照)を通過しない。また、第1及び第2の投射光学系P1,P2からの2本の基準軸光線RRを、実施例1で説明した仮想面VP′(図2参照)に射影したときに、これら射影された2本の基準軸光線は交差しない。   In FIG. 12, the comparative example with respect to a present Example is shown. In FIG. 12, the two light beams projected from the first and second projection optical systems P1 and P2 to the first and second projection areas S1 and S2 are both the virtual plane VP described in the first embodiment (see FIG. 12). 1). Further, when the two reference axis rays RR from the first and second projection optical systems P1 and P2 are projected onto the virtual plane VP ′ (see FIG. 2) described in the first embodiment, these are projected. The two reference axis rays do not intersect.

図12に示す場合は、装置としての薄型化は達成できているものの、スクリーンSに沿った横方向の広がりが本実施例に比べてはるかに大きい。すなわち、本実施例の場合は、装置を薄型化しつつ横方向の広がりも抑えることができる。   In the case shown in FIG. 12, although the thickness reduction as an apparatus can be achieved, the lateral spread along the screen S is much larger than that of the present embodiment. That is, in the case of the present embodiment, the lateral spread can be suppressed while the apparatus is thinned.

このように、本実施例でも、実施例1と同様に、前述した特徴を満足することにより、スクリーンSに面した空間を有効に利用して装置の小型化と大画面表示とを達成している。また、投射光路長を十分に長くとれるので、投射光学系が低倍率でよく、収差の発生を抑え易いことも実施例1と同様である。   As described above, in this embodiment, as in the first embodiment, by satisfying the above-described features, the space facing the screen S can be effectively used to achieve downsizing of the device and large screen display. Yes. Further, since the projection optical path length can be made sufficiently long, the projection optical system may have a low magnification, and it is easy to suppress the occurrence of aberrations as in the first embodiment.

次に、本実施例の第1及び第2の投射光学系P1,P2について、図13及び図14を用いて説明する。本実施例でも、第1及び第2の投射光学系P1,P2は同一の構成を有し、前述したように対称面に対して対称配置されているに過ぎない。このため、両投射光学系P1,P2を共通の図を用いて説明する。   Next, the first and second projection optical systems P1 and P2 of this embodiment will be described with reference to FIGS. Also in this embodiment, the first and second projection optical systems P1 and P2 have the same configuration, and are merely arranged symmetrically with respect to the symmetry plane as described above. For this reason, both projection optical systems P1 and P2 will be described with reference to a common figure.

図13は、第1及び第2の投射光学系P1,P2からスクリーンSに投射される光束を示し、図14は投射光学系を拡大した図である。   FIG. 13 shows light beams projected from the first and second projection optical systems P1 and P2 onto the screen S, and FIG. 14 is an enlarged view of the projection optical system.

ILは光源及び集光レンズ等を含む照明光学系であり、テレセントリックに射出した光束を透過型又は反射型の液晶表示素子LCDに導く。液晶表示素子LCDから射出した光束は、Off-Axial反射面R1〜R6を介してスクリーンSに投射される。   IL is an illumination optical system including a light source, a condensing lens, and the like, and guides a light beam emitted telecentrically to a transmissive or reflective liquid crystal display element LCD. The light beam emitted from the liquid crystal display element LCD is projected onto the screen S via the off-axial reflection surfaces R1 to R6.

液晶表示素子LCDには駆動回路30が接続されている。駆動回路30には、パーソナルコンピュータ、DVDプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置20からの画像信号(画像情報)が入力される。本実施例の投射型画像投射装置と画像供給装置20とにより画像表示システムが構成される。   A driving circuit 30 is connected to the liquid crystal display element LCD. An image signal (image information) from an image supply device 20 such as a personal computer, a DVD player, or a TV tuner is input to the drive circuit 30. The projection type image projection apparatus and the image supply apparatus 20 of the present embodiment constitute an image display system.

駆動回路30は、入力された画像信号に基づいて液晶表示素子LCDに原画を形成させるようこれを駆動する。   The drive circuit 30 drives the liquid crystal display element LCD to form an original image based on the input image signal.

本実施例に従う数値例を以下に示す。本数値例の液晶表示素子LCDのサイズは、縦横比3:4の0.3インチ(4.572×6.096mm)である。また、像面(投射領域)S1,S2の大きさは、縦横比3:4の20インチ(304.8×406.4mm)である。   Numerical examples according to this embodiment are shown below. The size of the liquid crystal display element LCD of this numerical example is 0.3 inch (4.572 × 6.096 mm) with an aspect ratio of 3: 4. The sizes of the image planes (projection areas) S1 and S2 are 20 inches (304.8 × 406.4 mm) with an aspect ratio of 3: 4.

また、本実施例の投射光学系は、液晶表示素子LCDからの光束を面R1と面R2との間で1次結像させ、その後、スクリーンS上にて2次結像させる。基準軸光線RRの仮想面VPとなす角度θは80°である。   Further, the projection optical system of the present embodiment primarily forms a light beam from the liquid crystal display element LCD between the surface R1 and the surface R2, and then forms a secondary image on the screen S. The angle θ formed with the virtual plane VP of the reference axis ray RR is 80 °.

表2は、本数値例における構成データである。   Table 2 shows configuration data in this numerical example.

《表2》
NAO 0.0625
面 Yi Zi Di θx,i Ni υi
1 0.00 20.00 20.00 13.00 1 反射面
2 8.77 2.02 21.50 22.00 1 反射面
3 15.41 22.47 30.00 15.00 1 反射面
4 21.65 -6.87 30.00 20.00 1 反射面
5 35.73 19.62 56.48 15.00 1 反射面
6 37.70 -36.83 400.00 37.52 1 反射面
7 420.29 79.90 80.00 1 像面
非球面形状
R1面
C02: -1.6251E-02 C03: 2.1275E-04 C04: 1.5679E-05
C05: 1.1839E-06 C06: -4.9791E-08 C20: -1.7666E-02
C21: 2.9812E-04 C22: -9.2582E-07 C23: 5.7489E-06
C24: 4.4309E-07 C40: 8.2517E-07 C41: 9.4976E-07
C42: 3.7283E-07 C60: -7.6550E-08
R2面
C02: -2.9231E-02 C03: 3.8179E-03 C04: -6.5183E-04
C05: 1.1283E-05 C06: -3.4623E-08 C20: -1.0807E-02
C21: 3.5439E-03 C22: -1.0951E-03 C23: 1.3748E-04
C24: 1.7804E-06 C40: -2.9065E-04 C41: 9.6226E-05
C42: 9.8096E-07 C60: -2.3592E-08
R3面
C02: -1.2801E-02 C03: 6.7058E-05 C04: -1.2169E-06
C05: -3.7995E-08 C06: -2.0330E-09 C20: -6.2406E-03
C21: 4.6368E-04 C22: 8.1718E-06 C23: 1.5433E-07
C24: 3.4709E-09 C40: -8.2972E-06 C41: -2.3398E-07
C42: -7.6732E-09 C60: 7.1764E-09
R4面
C02: -4.6976E-03 C03: -3.2079E-04 C04: -5.6221E-06
C05: -2.0510E-07 C06: -1.9099E-08 C20: -2.8737E-03
C21: 2.5400E-04 C22: 1.9767E-05 C23: -1.3798E-07
C24: 9.0626E-09 C40: -5.7628E-06 C41: 4.3746E-08
C42: 6.0898E-30 C60: -5.7683E-29
R5面
C02: 3.1379E-04 C03: -2.5574E-04 C04: -1.8990E-06
C05: 6.5609E-07 C06: 2.7004E-22 C20: -1.8388E-03
C21: 4.9864E-05 C22: 3.6315E-06 C23: -2.0975E-07
C24: 3.5021E-18 C40: -1.7462E-06 C41: 2.6720E-08
C42: -2.4221E-10 C60: -1.6058E-26
R6面
C02: 3.8089E-03 C03: 2.3736E-05 C04: 1.7577E-06
C05: 6.1457E-08 C06: -1.2733E-19 C20: 1.0030E-02
C21: 1.5144E-04 C22: 2.6834E-06 C23: 7.5595E-09
C24: -1.0257E-18 C40: -3.8648E-07 C41: 1.4061E-08
C42: 2.4980E-18 C60: 1.6256E-30

次に、本実施例における光学作用について説明する。まず、本実施例の投射光学系における像面Sでの横収差を評価するための評価位置は、図8に示した通りである。図15には、像面における各位置での横収差図を、図16には上記各評価位置での横収差図を示している。
<Table 2>
NAO 0.0625
Face Yi Zi Di θx, i Ni υi
1 0.00 20.00 20.00 13.00 1 Reflecting surface
2 8.77 2.02 21.50 22.00 1 Reflecting surface
3 15.41 22.47 30.00 15.00 1 Reflecting surface
4 21.65 -6.87 30.00 20.00 1 Reflecting surface
5 35.73 19.62 56.48 15.00 1 Reflecting surface
6 37.70 -36.83 400.00 37.52 1 Reflecting surface
7 420.29 79.90 80.00 1 Aspherical image surface
R1 surface
C02: -1.6251E-02 C03: 2.1275E-04 C04: 1.5679E-05
C05: 1.1839E-06 C06: -4.9791E-08 C20: -1.7666E-02
C21: 2.9812E-04 C22: -9.2582E-07 C23: 5.7489E-06
C24: 4.4309E-07 C40: 8.2517E-07 C41: 9.4976E-07
C42: 3.7283E-07 C60: -7.6550E-08
R2 surface
C02: -2.9231E-02 C03: 3.8179E-03 C04: -6.5183E-04
C05: 1.1283E-05 C06: -3.4623E-08 C20: -1.0807E-02
C21: 3.5439E-03 C22: -1.0951E-03 C23: 1.3748E-04
C24: 1.7804E-06 C40: -2.9065E-04 C41: 9.6226E-05
C42: 9.8096E-07 C60: -2.3592E-08
R3 surface
C02: -1.2801E-02 C03: 6.7058E-05 C04: -1.2169E-06
C05: -3.7995E-08 C06: -2.0330E-09 C20: -6.2406E-03
C21: 4.6368E-04 C22: 8.1718E-06 C23: 1.5433E-07
C24: 3.4709E-09 C40: -8.2972E-06 C41: -2.3398E-07
C42: -7.6732E-09 C60: 7.1764E-09
R4 surface
C02: -4.6976E-03 C03: -3.2079E-04 C04: -5.6221E-06
C05: -2.0510E-07 C06: -1.9099E-08 C20: -2.8737E-03
C21: 2.5400E-04 C22: 1.9767E-05 C23: -1.3798E-07
C24: 9.0626E-09 C40: -5.7628E-06 C41: 4.3746E-08
C42: 6.0898E-30 C60: -5.7683E-29
R5 surface
C02: 3.1379E-04 C03: -2.5574E-04 C04: -1.8990E-06
C05: 6.5609E-07 C06: 2.7004E-22 C20: -1.8388E-03
C21: 4.9864E-05 C22: 3.6315E-06 C23: -2.0975E-07
C24: 3.5021E-18 C40: -1.7462E-06 C41: 2.6720E-08
C42: -2.4221E-10 C60: -1.6058E-26
R6 surface
C02: 3.8089E-03 C03: 2.3736E-05 C04: 1.7577E-06
C05: 6.1457E-08 C06: -1.2733E-19 C20: 1.0030E-02
C21: 1.5144E-04 C22: 2.6834E-06 C23: 7.5595E-09
C24: -1.0257E-18 C40: -3.8648E-07 C41: 1.4061E-08
C42: 2.4980E-18 C60: 1.6256E-30

Next, the optical action in the present embodiment will be described. First, the evaluation position for evaluating the lateral aberration on the image plane S in the projection optical system of the present embodiment is as shown in FIG. FIG. 15 is a lateral aberration diagram at each position on the image plane, and FIG. 16 is a lateral aberration diagram at each evaluation position.

図15から分かるように、大きなディストーションはなく、非対称なディストーションも少ない。図16に示す横収差図の各軸の定義は、実施例1(図10)にて説明したものと同じであり、実線は赤波長光の横収差を示している。この図から、投射光束が良好に結像していることが分かる。   As can be seen from FIG. 15, there is no large distortion and there is little asymmetric distortion. The definition of each axis in the lateral aberration diagram shown in FIG. 16 is the same as that described in Example 1 (FIG. 10), and the solid line indicates the lateral aberration of red wavelength light. From this figure, it can be seen that the projected light beam is well imaged.

なお、上記各実施例では、2つの投射光学系を用いる場合について説明したが、本発明は、3つ以上の投射光学系を用いる場合にも適用できる。   In each of the above-described embodiments, the case where two projection optical systems are used has been described. However, the present invention can also be applied to the case where three or more projection optical systems are used.

また、上記各実施例では、同一構成を有する投射光学系を2つ用いた場合について説明したが、少なくとも上述した(a)又は(f)の特徴を具備すれば、互いに構成が異なる投射光学系を用いてもよい。この場合、上述した(b),(e)の特徴を具備するとなおよい。   In each of the above-described embodiments, the case where two projection optical systems having the same configuration are used has been described. However, at least the projection optical system having the configuration (a) or (f) described above has different configurations. May be used. In this case, it is more preferable to have the features (b) and (e) described above.

図17A及び図17Bには、本発明の実施例3であるリアプロジェクションタイプの投射型画像投射装置の構成を示している。図17Aは上面図、図17Bは正面図である。ただし、図17Bに示す第1及び第2の投射光学系P1,P2は、実際には、スクリーンSの周囲に設けられた枠部材の裏側に配置されており、正面からは見えない。このことは、後述する実施例4,5についても同じである。   17A and 17B show the configuration of a rear projection type projection type image projection apparatus that is Embodiment 3 of the present invention. 17A is a top view and FIG. 17B is a front view. However, the first and second projection optical systems P1 and P2 shown in FIG. 17B are actually arranged on the back side of the frame member provided around the screen S and cannot be seen from the front. The same applies to Examples 4 and 5 described later.

本実施例では、第1及び第2の投射光学系P1,P2からの光束を、平面反射ミラーM1で反射してスクリーンS上の第1及び第2の投射領域S1,S2に導く。これにより、実施例1,2に比べて、投射光路長をより長く確保しつつ、装置をさらに薄型化することができる。   In the present embodiment, the light beams from the first and second projection optical systems P1 and P2 are reflected by the plane reflection mirror M1 and guided to the first and second projection areas S1 and S2 on the screen S. Thereby, it is possible to further reduce the thickness of the apparatus while securing a longer projection optical path length than in the first and second embodiments.

また、第1の投射光学系P1と第1の投射領域S1との間のスペースに第2の投射領域S2を形成し、第2の投射光学系P2と第2の投射領域S2との間のスペースに第1の投射領域S1を形成している。これにより、装置の厚みだけでなく幅も小型化することができる。   In addition, a second projection area S2 is formed in a space between the first projection optical system P1 and the first projection area S1, and between the second projection optical system P2 and the second projection area S2. A first projection area S1 is formed in the space. Thereby, not only the thickness of the apparatus but also the width can be reduced.

本実施例の投射型画像表示装置も、実施例1で説明した特徴(a)〜(f)を備えている。このことは、後述する他の実施例でも同様である。また、本実施例の投射型画像投射装置と実施例1にて示した画像供給装置とにより画像表示システムが構成される。このことは、後述する他の実施例においても同様である。   The projection type image display apparatus of the present embodiment also includes the features (a) to (f) described in the first embodiment. The same applies to other embodiments described later. Further, the projection type image projection apparatus of the present embodiment and the image supply apparatus shown in Embodiment 1 constitute an image display system. The same applies to other embodiments described later.

図18A及び図18Bには、少なくとも特徴(a),(f)を具備しない場合を示している。これらの図に示す場合は、装置の奥行きは薄型化することができるが、幅は本実施例の場合に比べてかなり広い。   18A and 18B show a case where at least the features (a) and (f) are not provided. In the cases shown in these drawings, the depth of the apparatus can be reduced, but the width is considerably wider than that of the present embodiment.

なお、本実施例では、両投射光学系P1,P2からの光束を単一の平面反射ミラーM1によりそれぞれの投射領域S1,S2に導いているが、投射光学系ごとに平面反射ミラーを設けてもよい。   In this embodiment, the light beams from both projection optical systems P1 and P2 are guided to the projection areas S1 and S2 by a single plane reflection mirror M1, but a plane reflection mirror is provided for each projection optical system. Also good.

図19A及び図19Bには、本発明の実施例4であるリアプロジェクションタイプの投射型画像投射装置の構成を示している。図19Aは上面図、図19Bは正面図である。   19A and 19B show the configuration of a rear projection type projection type image projection apparatus that is Embodiment 4 of the present invention. 19A is a top view and FIG. 19B is a front view.

本実施例では、第1〜第4の投射光学系P1〜P4からの光束を、平面反射ミラーM1で反射してスクリーンS上の第1〜第4の投射領域S1〜S4に導く。基本的に、実施例3の装置を上下に2つ配置したものに相当する。これにより、4つの投射画像により構成される大画面の画像を表示しながらも装置の薄型化と幅の小型化を図っている。   In the present embodiment, the light beams from the first to fourth projection optical systems P1 to P4 are reflected by the plane reflection mirror M1 and guided to the first to fourth projection areas S1 to S4 on the screen S. Basically, this corresponds to a configuration in which two apparatuses according to the third embodiment are arranged on the upper and lower sides. As a result, the apparatus is thinned and the width is reduced while displaying a large screen image composed of four projected images.

図20には、本発明の実施例5であるリアプロジェクションタイプの投射型画像投射装置の正面図を示している。   FIG. 20 is a front view of a rear projection type projection image projection apparatus that is Embodiment 5 of the present invention.

本実施例では、第1〜第4の投射光学系P1〜P4からの光束を、不図示の平面反射ミラーで反射してスクリーンS上の第1〜第4の投射領域S1〜S4に導く点は実施例4と同じである。   In this embodiment, the light beams from the first to fourth projection optical systems P1 to P4 are reflected by a plane reflecting mirror (not shown) and guided to the first to fourth projection areas S1 to S4 on the screen S. Is the same as in Example 4.

ただし、本実施例では、左下に配置された第1の投射光学系P1からの光束が、同図において上向きに投射されてスクリーンS上における左上の投射領域S1に投射される。また、左上に配置された第2の投射光学系P2からの光束が、同図において右方向に投射されてスクリーンS上における右上の投射領域S2に投射される。また、右下に配置された第3の投射光学系P3からの光束が、同図において左方向に投射されてスクリーンS上における左下の投射領域S3に投射される。さらに、右上に配置された第4の投射光学系P4からの光束が、同図において下向きに投射されてスクリーンS上における右下の投射領域S4に投射される。   However, in this embodiment, the light beam from the first projection optical system P1 arranged at the lower left is projected upward in the figure and projected onto the upper left projection area S1 on the screen S. Further, the light beam from the second projection optical system P2 arranged at the upper left is projected rightward in the figure and projected onto the upper right projection area S2 on the screen S. Further, the light beam from the third projection optical system P3 arranged at the lower right is projected in the left direction in the figure and projected onto the lower left projection area S3 on the screen S. Further, the light beam from the fourth projection optical system P4 arranged at the upper right is projected downward in the figure and projected onto the lower right projection area S4 on the screen S.

本実施例では、第1の投射光学系P1から投射領域(第1の投射領域)S1に向かう光束が、該投射領域S1と第3の投射光学系P3に対応する投射領域(第2の投射領域)S3との境界を含んでスクリーンSに直交する仮想面VP2を通過する。また、第2の投射光学系P2から投射領域(第1の投射領域)S2に向かう光束が、該投射領域S2と第1の投射光学系P1に対応する投射領域(第2の投射領域)S1との境界を含んでスクリーンSに直交する仮想面VP1を通過する。   In the present embodiment, the light beam traveling from the first projection optical system P1 toward the projection area (first projection area) S1 is a projection area (second projection) corresponding to the projection area S1 and the third projection optical system P3. Region) Passes through a virtual plane VP2 perpendicular to the screen S including the boundary with S3. In addition, the light beam traveling from the second projection optical system P2 toward the projection area (first projection area) S2 is a projection area (second projection area) S1 corresponding to the projection area S2 and the first projection optical system P1. Passes through a virtual plane VP1 that is orthogonal to the screen S.

また、第3の投射光学系P3から投射領域(第1の投射領域)S3に向かう光束が、該投射領域S3と第4の投射光学系P4に対応する投射領域(第2の投射領域)S4との境界を含んでスクリーンSに直交する仮想面VP1を通過する。さらに、第4の投射光学系P4から投射領域(第1の投射領域)S4に向かう光束が、該投射領域S4と第2の投射光学系P2に対応する投射領域(第2の投射領域)S2との境界を含んでスクリーンSに直交する仮想面VP2を通過する。   In addition, the light beam traveling from the third projection optical system P3 toward the projection area (first projection area) S3 is a projection area (second projection area) S4 corresponding to the projection area S3 and the fourth projection optical system P4. Passes through a virtual plane VP1 that is orthogonal to the screen S. Further, a light beam traveling from the fourth projection optical system P4 toward the projection area (first projection area) S4 is a projection area (second projection area) S2 corresponding to the projection area S4 and the second projection optical system P2. Through the virtual plane VP2 orthogonal to the screen S.

このように、本発明にいう「他の投射光学系」は「第1の投射光学系」の投射方向先方に配置された投射光学系に限らない。   Thus, the “other projection optical system” referred to in the present invention is not limited to the projection optical system disposed in the projection direction ahead of the “first projection optical system”.

図21A及び図21Bには、本発明の実施例6である投射型画像表示装置の構成を示している。図21Aは上面図、図21Bは正面図である。   21A and 21B show the configuration of a projection type image display apparatus that is Embodiment 6 of the present invention. FIG. 21A is a top view and FIG. 21B is a front view.

実施例1〜5では、リアプロジェクションタイプの投射型画像投射装置について説明した。しかし、本発明は、スクリーンSに対して前面(正面)側に投射光学系P1,P2を配置し、投射光のスクリーンSでの反射光によって観察者Eに画像を観察させるフロントプロジェクションタイプの投射型画像表示装置にも適用できる。   In the first to fifth embodiments, the rear projection type projection type image projection apparatus has been described. However, according to the present invention, the projection optical systems P1 and P2 are arranged on the front (front) side with respect to the screen S, and the front projection type projection that causes the observer E to observe the image by the reflected light of the projection light on the screen S. It can also be applied to a type image display device.

本発明の実施例1である投射型画像表示装置の構成を示す上面図。1 is a top view showing a configuration of a projection type image display apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施例1の投射型画像表示装置の特徴を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating characteristics of the projection type image display device according to the first embodiment. 実施例における座標系の説明図。Explanatory drawing of the coordinate system in an Example. 実施例における絶対座標系、基準軸上座標系及びローカル座標系の説明図。Explanatory drawing of the absolute coordinate system in an Example, a coordinate system on a reference axis, and a local coordinate system. 実施例1に対する比較例の上面図。2 is a top view of a comparative example with respect to Example 1. FIG. 実施例1の投射光学系を示す上面図。FIG. 3 is a top view showing the projection optical system of Example 1. 実施例1の投射光学系の構成を示す拡大図。FIG. 3 is an enlarged view showing the configuration of the projection optical system of Example 1. 実施例の投射光学系における結像性能の評価位置を示す説明。An explanation showing an evaluation position of imaging performance in the projection optical system of the embodiment. 実施例1の投射光学系のディストーションを示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating distortion of the projection optical system according to the first embodiment. 実施例1の投射光学系の横収差を示す図。FIG. 5 is a diagram showing lateral aberration of the projection optical system of Example 1. 本発明の実施例2である投射型画像表示装置の構成を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a configuration of a projection type image display apparatus that is Embodiment 2 of the present invention. 実施例2に対する比較例の上面図。FIG. 6 is a top view of a comparative example with respect to Example 2. 実施例2の投射光学系を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a projection optical system of Example 2. 実施例2の投射光学系の構成を示す拡大図。FIG. 6 is an enlarged view showing a configuration of a projection optical system of Example 2. 実施例2の投射光学系のディストーションを示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating distortion of the projection optical system according to the second embodiment. 実施例1の投射光学系の横収差を示す図。FIG. 5 is a diagram showing lateral aberration of the projection optical system of Example 1. 本発明の実施例3である投射型画像表示装置の構成を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a configuration of a projection type image display apparatus that is Embodiment 3 of the present invention. 実施例3の投射型画像表示装置の構成を示す正面図。FIG. 6 is a front view illustrating a configuration of a projection type image display apparatus according to a third embodiment. 実施例3に対する比較例の上面図。FIG. 6 is a top view of a comparative example with respect to Example 3. 実施例3に対する比較例の正面図。The front view of the comparative example with respect to Example 3. FIG. 本発明の実施例4である投射型画像表示装置の構成を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a configuration of a projection type image display apparatus that is Embodiment 4 of the present invention. 実施例4の投射型画像表示装置の構成を示す正面図。FIG. 10 is a front view illustrating a configuration of a projection type image display apparatus according to a fourth embodiment. 本発明の実施例5である投射型画像表示装置の構成を示す正面図。The front view which shows the structure of the projection type image display apparatus which is Example 5 of this invention. 本発明の実施例6である投射型画像表示装置の構成を示す上面図。The top view which shows the structure of the projection type image display apparatus which is Example 6 of this invention. 実施例6の投射型画像表示装置の構成を示す正面図。FIG. 10 is a front view illustrating a configuration of a projection type image display apparatus according to a sixth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

P1〜P4 投射光学系
S1〜S4 投射領域
S スクリーン
VP,VP′,VP1,VP2 仮想面
RR 基準軸光線
RR′ 仮想面VP′に射影された基準軸光線
LCD 液晶表示素子
M 光走査デバイス
M1 平面反射ミラー
SS 絞り
INP 投射光学系の入射瞳
P1-P4 Projection optical system S1-S4 Projection area S Screen VP, VP ', VP1, VP2 Virtual plane RR Reference axis ray RR' Reference axis ray projected onto virtual plane VP 'LCD Liquid crystal display element M Optical scanning device M1 Plane Reflection mirror SS Aperture INP Entrance pupil of projection optical system

Claims (9)

それぞれ被投射面上の互いに異なる投射領域に光束を投射する複数の投射光学系を有し、
前記各投射光学系は、その投射光学系に対応する第1の投射領域に対して、前記光束を、該第1の投射領域と他の投射光学系に対応する第2の投射領域との境界線を含み前記被投射面に直交する仮想面を通過させて投射することを特徴とする投射型画像表示装置。
Each having a plurality of projection optical systems that project light beams onto different projection areas on the projection surface;
Each projection optical system has a boundary between the first projection area and a second projection area corresponding to another projection optical system with respect to the first projection area corresponding to the projection optical system. A projection-type image display device that projects through a virtual plane that includes a line and is orthogonal to the projection surface.
前記複数の投射光学系のうち1つの前記第1の投射領域に光束を投射する投射光学系を第1の投射光学系とし、
前記複数の投射光学系のうち1つの前記第2の投射領域に光束を投射する投射光学系を第2の投射光学系とするとき、
前記第1の投射光学系及び前記第2の投射光学系はそれぞれ、前記光束を、前記第1及び第2の投射領域の境界を含む前記仮想面を通過させて投射することを特徴とする請求項1に記載の投射型画像表示装置。
A projection optical system that projects a light beam on one of the plurality of projection optical systems is a first projection optical system,
When a projection optical system that projects a light beam to one of the plurality of projection optical systems is the second projection optical system,
The first projection optical system and the second projection optical system each project the light beam through the virtual plane including a boundary between the first and second projection regions. Item 4. The projection type image display device according to Item 1.
前記各投射光学系の第1面の中心から、該投射光学系に対応する投射領域の中心に至る光線を基準軸光線とするとき、前記各投射光学系は以下の条件を満足することを特徴とする請求項1又2に記載の投射型画像表示装置。
θ>30°
ただし、θは前記基準軸光線と前記仮想面とのなす角度である。
When a light beam from the center of the first surface of each projection optical system to the center of the projection area corresponding to the projection optical system is a reference axis light beam, each projection optical system satisfies the following conditions: The projection type image display apparatus according to claim 1 or 2.
θ> 30 °
Here, θ is an angle formed by the reference axis ray and the virtual plane.
前記各投射光学系の第1面の中心から該投射光学系に対応する投射領域の中心に至る光線を基準軸光線とするとき、前記複数の投射光学系のそれぞれから投射される前記基準軸光線が前記仮想面に対してなす角度が互いに等しいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の投射型画像表示装置。   The reference axis light beam projected from each of the plurality of projection optical systems, where a light beam from the center of the first surface of each projection optical system to the center of the projection area corresponding to the projection optical system is a reference axis light beam The projection-type image display device according to claim 1, wherein the angles formed with respect to the virtual plane are equal to each other. 前記複数の投射光学系が、前記被投射面に直交する対称面に対して面対称となるように配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の投射型画像表示装置。   5. The projection type according to claim 1, wherein the plurality of projection optical systems are arranged so as to be plane-symmetric with respect to a symmetry plane orthogonal to the projection surface. Image display device. 前記第1の投射領域と前記第2の投射領域とが重なり合う場合において、該重なり合う部分の面積が、各投射領域の面積の10%以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の投射型画像表示装置。   6. When the first projection area and the second projection area overlap with each other, the area of the overlapping portion is 10% or less of the area of each projection area. The projection-type image display device according to one. 前記複数の投射光学系からの光束を反射して前記被投射面に導く少なくとも1つのミラーを有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の投射型画像表示装置。   7. The projection type image display device according to claim 1, further comprising at least one mirror that reflects and guides light beams from the plurality of projection optical systems to the projection surface. 8. 前記各投射光学系を通る光束は、該投射光学系内で1次結像し、前記被投射面上で2次結像することを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の投射型画像表示装置。   The light beam passing through each projection optical system forms a primary image in the projection optical system and forms a secondary image on the projection surface. Projection type image display device. 請求項1から8のいずれか1つに記載の投射型画像表示装置と、
該投射型画像表示装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。
A projection type image display device according to any one of claims 1 to 8,
An image display system comprising: an image supply device that supplies image information to the projection type image display device.
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