JP2008216867A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非球面ミラーによって広角化を図る投写型表示装置において、被投写面（スクリーン面）から投写光出射位置までの距離（Ｈ０）を円滑に抑制する。
【解決手段】光源１１と、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に対応して配された液晶パネル１８、２１、２７と、光源１１からの光のうちＲ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ対応する液晶パネル１８、２１、２７に導く導光光学系１５〜１７、１９、２０、２２〜２６と、液晶パネル１８、２１、２７によって変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光を合成するダイクロイックプリズム３０と、ダイクロイックプリズム２８によって合成された光を拡大投写する曲面ミラー５０および折り曲げミラー４０を有する投写光学系とを備え、光学部材の載置面が被投写面（スクリーン面）に対し直交するとともに、液晶パネル１８、２１、２７および導光光学系を構成する光学部材の短辺が載置面に載置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示素子上の画像を被投写面上に投写する投写型表示装置に関し、特に、投写光を斜め方向から拡大投写するタイプの投写型表示装置に用いて好適なものである。

従来の投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）は、光学エンジンからの投写光を投写レンズによってスクリーン上に投写する構成となっている。これに対し、以下の特許文献１には、投写レンズからの光を非球面ミラーにて反射させることにより、投写光の広がり角を大きくする方法が提案されている。この方法によれば、図１４に示すように、スクリーン面に対し投写光が斜め方向から入射するため、投写光の進行に必要なスペースが抑制される。また、投写光の広角化が、比較的小さな非球面ミラーにて実現されるため、大型化およびコストの上昇を抑制することができる。
特開２００４−２５８６２０号公報

この種のプロジェクタでは、図１４に示す投写距離（Ｈ０）が小さいほど、投写光の進行に必要なスペースが抑制され、障害物等によって投写光が遮られる可能性が低減される。

たとえば、同図（ａ）の使用形態において、スクリーン上に投写された画像を参照しながら説明を行なおうとする場合、投写距離（Ｈ０）が小さいほど、投写光が遮られる可能性が低くなり、投写画像に影ができ難くなる。このため、よりスクリーンに接近した位置に立つことができ、円滑に説明を行なうことができる。また、同図（ｂ）の使用形態においても、投写距離（Ｈ０）が小さいほど、机の周りに居る人や机上に置かれた物が投写光を遮る可能性が低くなり、より高い操作性ないし使用価値を使用者に提供することができる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、被投写面（スクリーン面）から投写光出射位置までの距離（Ｈ０）を円滑に抑制できる投写型表示装置を提供することを課題とする。

請求項１の発明は、投写型表示装置において、光源と、変調すべき波長帯の光に対応して個別に配された光変調素子と、前記光源からの光のうち前記各波長帯の光をそれぞれ対応する前記光変調素子に導く導光光学系と、前記光変調素子によって変調された前記各波長帯の光を合成する光合成素子と、前記光合成素子によって合成された光を拡大投写する曲面ミラーを有する投写光学系とを備え、前記光変調素子および前記導光光学系を構成する光学部材の載置面が被投写面に対して略直交するとともに、前記光変調素子および前記導光光学系を構成する光学部材の短辺が前記載置面に当接するようにしてこれらの部材が前記載置面に載置されていることを特徴とする。

この発明によれば、光変調素子および導光光学系を構成する光学部材の短辺が載置面に当接するため、これら部材の長辺が載置面に当接する場合に比べ、被投写面から投写光出射位置間での距離（投写距離：Ｈ０）を小さくすることができる。なお、この点については、以下の実施の形態において、図４を参照しながら説明する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の投写型表示装置において、前記投写光学系は、前記光合成素子によって合成された光を前記曲面ミラーに向かって反射させる折り曲げミラーを有することを特徴とする。

この発明によれば、光合成素子によって合成された光を直接曲面ミラーに導く場合に比べ、被投写面から投写光出射位置までの距離（投写距離：Ｈ０）を小さくすることができる。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の投写型表示装置において、前記導光光学系よりも前記被投写面から離れた位置に前記光源が配置されていることを特徴とする。

この発明によれば、被投写面から離れた位置に光源が配置されるため、光源を冷却するための手段を被投写面から引き離すことができる。よって、冷却ユニット（吸気ファン等）の配置スペースや吸排気のための隙間等を被投写面に対向する位置に確保する必要がなく、被投写面から投写光出射位置までの距離（投写距離：Ｈ０）を小さくすることができる。

なお、以下の実施の形態には、非球面ミラーと折り曲げミラーがそれぞれ一つずつ配された例が示されているが、非球面ミラーと折り曲げミラーの配置数は１個に制限されるものではない。また、光変調素子は、透過型の他、反射型の素子を用いることもできる。本発明に係る投写型表示装置は、天吊もしくは床置き設置の他、机上に設置して机面に投写光を投写する場合にも適宜利用可能である。

以上のとおり本発明によれば、被投写面から投写光出射位置までの距離（投写距離：Ｈ０）を円滑に抑制することができる。よって、障害物等によって投写光が遮られる可能性を低減でき、より高い操作性ないし使用価値を使用者に提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１に実施の形態に係るプロジェクタの光学系を示す。

図１において、１０は光学エンジン、３０は投写レンズである。光学エンジン１０は、光源１１からダイクロイックプリズム２８までの光学系を備え、さらに、光源１１を冷却するための吸気ファン（図示せず）を備えている。

光源１１は、ランプとリフレクタから構成され、略平行な光をフライアイインテグレータ１２に出射する。フライアイインテグレータ１２は、蝿の目状のレンズ群からなる第１および第２のインテグレータを備え、液晶パネル１８、２１、２７に入射する際の光量分布が均一となるよう、光源１１から入射される光に対し、レンズ作用を付与する。すなわち、蝿の目状に配置されたレンズ群の各レンズを透過した光は、それぞれ、液晶パネル１８、２１および２７に、これら液晶パネルのアスペクト比（本実施の形態では１６：９）の広がりをもって入射する。

ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）アレイ１３は、複数のＰＢＳと１／２波長板がアレイ状に配列されたものであり、フライアイインテグレータ１２から入射された光の偏光方向を一方向に揃える。コンデンサレンズ１４は、ＰＢＳアレイ１３から入射された光に集光作用を付与する。

ダイクロイックミラー１５は、コンデンサレンズ１４から入射された光のうち、たとえば、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）のみを反射し、青色波長帯（以下、「Ｂ光」という）と緑色波長帯（以下、「Ｇ光」という）を透過する。ミラー１６は、ダイクロイックミラー１５によって反射されたＲ光を反射してコンデンサレンズ１７に入射させる。

コンデンサレンズ１７は、Ｒ光が平行光で液晶パネル１８に入射するよう、Ｒ光にレンズ作用を付与する。液晶パネル１８は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。なお、コンデンサレンズ１７を透過したＲ光は、入射側偏光板（図示せず）を介して液晶パネル１８に入射される。

ダイクロイックミラー１９は、ダイクロイックミラー１５を透過したＢ光およびＧ光のうち、たとえば、Ｇ光のみを反射する。コンデンサレンズ２０は、Ｇ光が平行光で液晶パネル１８に入射するよう、Ｇ光にレンズ作用を付与する。液晶パネル２１は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。なお、コンデンサレンズ２０を透過したＧ光は、入射側偏光板（図示せず）を介して液晶パネル２１に入射される。

リレーレンズ２２、２４は、液晶パネル２７に対するＢ光の入射状態が液晶パネル１７および２０に対するＲ光およびＧ光の入射状態と等しくなるようＢ光にレンズ作用を付与する。ミラー２３、２５は、ダイクロイックミラー１９を透過したＢ光を液晶パネル２７に導くよう、Ｂ光の光路を変更する。

コンデンサレンズ２６は、Ｂ光が平行光の状態で液晶パネル２７に入射するよう、Ｂ光にレンズ作用を付与する。液晶パネル２７は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。なお、コンデンサレンズ２６を透過したＢ光は、入射側偏光板（図示せず）を介して液晶パネル２７に入射される。

ダイクロイックプリズム２８は、液晶パネル１８、２１、２７によって変調され、出射側偏光板（図示せず）を介したＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成し、投写レンズ３０へと入射させる。

投写レンズ３０は、投写光を被投写面上に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。

光学エンジン１０を構成する部材のうち、液晶パネル１８、２１、２７、コンデンサレンズ１７、２０、２６およびリレーレンズ２２、２４は、光学ユニット１０の載置面（図中、Ｘ−Ｙ平面に平行な面）上に、その短辺が当接するようにして載置されている。図１の左上に記載のとおり、液晶パネル１８、２１、２７は、短辺が載置面に当接するようにして載置面上に縦置きされる。

コンデンサレンズ１７、２０、２６およびリレーレンズ２２、２４は、図２に示すように、円形のレンズから液晶パネル１８、２１、２７のアスペクト比に対応する中央部分を切り出すことにより形成される。これらレンズは、短辺が載置面に当接するよう載置面に縦置きされる。

図３は、液晶パネル１８、２１、２７、コンデンサレンズ１７、２０、２６およびリレーレンズ２２、２４を、その長辺が載置面に当接するよう、載置面に横置きしたときの状態（比較例）を示す図である。

図１と図３を対比して分かるとおり、液晶パネル１８、２１、２７、コンデンサレンズ１７、２０、２６およびリレーレンズ２２、２４を縦置きすると、横置きの場合に比べ、これら部材のＸ−Ｙ平面方向の寸法が小さくなり、加えて、これら部材に光を導くダイクロイックミラー１９およびミラー１６、２３、２５のＸ−Ｙ平面方向の寸法を小さくできる。そして、この寸法の縮小により、光学エンジン１０のＸ−Ｙ平面方向における寸法を小さくすることができる。

なお、これらの部材を縦置きする場合には、これに合わせて、ダイクロイックプリズム２８の寸法もＸ−Ｙ平面方向に縮小可能である。ダイクロイックプリズム２８の寸法をも縮小した場合には、光学エンジン１０のＸ−Ｙ平面における寸法をさらに小さくすることができる。

図４は、液晶パネル１８、２１、２７、コンデンサレンズ１７、２０、２６およびリレーレンズ２２、２４を縦置きした状態（同図（ａ）参照）と横置きした状態（同図（ｂ）参照）の光学エンジン１０のＸ−Ｙ平面方向の寸法を対比する図である。同図（ａ）（ｂ）を参照して分かるとおり、図中の距離Ｗ１とＷ２は、Ｗ１＜Ｗ２となり、また、距離Ｌ１とＬ２は、Ｌ１＜Ｌ２となる。

本実施の形態によれば、液晶パネル１８、２１、２７、コンデンサレンズ１７、２０、２６およびリレーレンズ２２、２４を縦置きすることにより、Ｘ−Ｙ平面方向における光学エンジン１０の寸法を圧縮でき、光学エンジン１０を小型化することができる。

図５は、図１の構成に折り曲げミラー４０と非球面ミラー５０を追加した構成を示す図である。折り曲げミラー４０は、投写レンズ３０から出射された光を非球面ミラー５０に向かう方向に反射する。非球面ミラー５０は、折り曲げミラー４０から入射された投写光を広角化して被投写面（スクリーン面）へ投写する。投写窓６０は、透光性の板状体から構成され、投写レンズ３０、折り曲げミラー４０および非球面ミラー５０を収容する筐体の投写光通過位置に配されている。

投写レンズ３０から出射された投写光（変調後のＲ光、Ｇ光、Ｂ光が合成された光）は、折り曲げミラー４０によって光路が折り曲げられた後、非球面ミラー５０によって被投写面（スクリーン面）上に拡大投写される。本実施の形態では、液晶パネル１８、２１、２７が縦置きされているため、被投写面（スクリーン面）上には、Ｚ軸方向に長い画像が投写される。

図５の構成例では、上記の如く距離Ｗ１が短縮されるため、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）が短縮される。よって、障害物等によって投写光が遮られる可能性が低くなり、より高い操作性ないし使用価値を使用者に提供することができる。

なお、図５の構成例では、光源１１からの光をＸ軸方向からダイクロイックミラー１５に入射させるよう構成したが、たとえば図６に示すように、光源１１からの光をダイクロイックミラー１５に対してＹ軸方向から入射させるよう構成することもできる。

図６の構成例において、光源１１は、Ｚ軸方向に光を出射するよう配置されている。光源１１からの光は、ミラー７１によってＹ軸方向に反射される。その後、この光は、フライアイインテグレータ１２、ＰＢＳアレイ１３、コンデンサレンズ１４を介してダイクロイックミラー１５に入射される。なお、この構成例では、Ｒ光を透過し、Ｂ光とＧ光を反射するようダイクロイックミラー１５が構成されている。その後の光路は、上記図１の場合と同様である。

また、図７に示すように、図５の構成例における光源１１からコンデンサレンズ１４までの部分を、投写レンズ３０に近づく方向にＹ軸方向に折り曲げるよう光学系を構成することもできる。ここで、光源１１は、Ｚ軸方向に光を出射するよう配置されている。光源１１からの光は、ミラー７１によってＹ軸方向に反射される。その後、この光は、フライアイインテグレータ１２、ＰＢＳアレイ１３、コンデンサレンズ１４を経由した後、ミラー７２によって反射され、ダイクロイックミラー１５に入射される。その後の光路は、上記図１の場合と同様である。

図７の構成例では、光源１１からコンデンサレンズ１４までの部分がＹ軸方向に折り曲げられているため、図５の構成例に比べ、プロジェクタの形状をコンパクトにすることができる。また、図６の構成例に比べても、光源１１からコンデンサレンズ１４までの出っ張り部分が投写レンズ３０の上側にシフトされるため、プロジェクタの形状をコンパクト化することができる。

図８は、本実施の形態に係るプロジェクタの使用形態を示す図である。同図（ａ）は、図５の構成例によるプロジェクタが天吊設置にて使用される場合の使用形態を示し、同図（ｂ）は、図７の構成例によるプロジェクタが机上設置にて使用される場合の使用形態を示している。なお、同図（ａ）の使用形態では、保持機構１００ａを介してプロジェクタにスクリーン２００が一体化されており、さらに、床面に設置されるスタンド１００ｂに保持機構１００ａが装着されている。

何れの使用形態においても、上記の如く距離Ｗ１が短縮されるため、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）が短縮される。

また、本実施の形態では、被投写面（スクリーン面）から離れた位置に光源１１が配置されるため、光源１１を冷却するための手段を被投写面（スクリーン面）から離間させることができ、冷却ユニット（吸気ファン等）の配置スペースや吸排気のための隙間等を被投写面（スクリーン面）に対向する位置に確保する必要がなくなる。このため、たとえば、図８の使用形態に示す如く、プロジェクタ本体の被投写面（スクリーン面）側の側面を保持機構１００ａまたは机面に密着させることができ、その結果、被投写面（スクリーン面）から投写光出射位置までの距離（投写距離：Ｈ０）を小さくすることができる。

このように、本実施の形態によれば、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）を抑制できるため、障害物等によって投写光が遮られる可能性が低くなり、プロジェクタの操作性ないし使用価値を高めることができる。

なお、上記実施の形態では、投写レンズ３０から出射される投写光を折り曲げミラー４０で折り曲げた後、非球面ミラー５０に入射させるようにしたが、投写レンズ３０から出射される投写光を直接、非球面ミラー５０に入射させるよう構成することもできる。

図９は、投写レンズ３０からの投写光を直接、非球面ミラー５０に入射させる場合の構成例を示す図である。この構成例においても、液晶パネル１８、２１、２７が縦置きされているため、上記実施の形態と同様、Ｚ軸方向に長い画像が被投写面（スクリーン面）上に投写される。

また、この構成例では、上記の如く、液晶パネル１８、２１、２７、コンデンサレンズ１７、２０、２６およびリレーレンズ２２、２４を横置きする場合に比べ、距離Ｌ１が短縮されるため、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）が短縮される。よって、これら部材を横置きする場合に比べ、障害物等によって投写光が遮られる可能性が低くなり、より高い操作性ないし使用価値を使用者に提供することができる。

なお、この構成例では、折り曲げミラー４０を省略できるため、図５の構成例に比べ、部品点数およびコストの低減を図ることができる。その一方、図５と図９を対比して分かるとおり、投写レンズ３０からの投写光を直接、非球面ミラー５０に入射させるよりも、折り曲げミラー４０を介して非球面ミラー５０に入射させる方が、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）を短縮させることができる。よって、障害物等によって投写光が遮られる可能性を抑制するとの観点からは、図９の構成例よりも図５の構成例の方が好ましいと言える。

なお、図９の構成例においても、上記図６および図７に示した如く、光源１１からコンデンサレンズ１４までの部分をＹ軸方向に折り曲げるようにすることもできる。図１０は、光源１１からコンデンサレンズ１４までの部分を投写レンズ３０に接近するようＹ軸方向に折り曲げた場合の構成例を示す図である。

ここで、光源１１は、Ｚ軸方向に光を出射するよう配置されている。光源１１からの光は、ミラー７１によってＹ軸方向に反射される。その後、この光は、フライアイインテグレータ１２、ＰＢＳアレイ１３、コンデンサレンズ１４を経由した後、ミラー７２によって反射され、ダイクロイックミラー１５に入射される。その後の光路は、上記図１の場合と同様である。

図１０の構成例では、光源１１からコンデンサレンズ１４までの部分が投写レンズ３０に接近するようＹ軸方向に折り曲げられているため、プロジェクタの形状をコンパクト化することができる。

図１１（ａ）および（ｂ）は、図１０の構成例によるプロジェクタが、それぞれ、天吊設置および机上設置にて使用される場合の使用形態を示す図である。なお、同図（ａ）の使用形態では、保持機構１００ａを介してプロジェクタにスクリーン２００が一体化されており、さらに、床面に設置されるスタンド１００ｂに保持機構１００ａが装着されている。

何れの使用形態においても、上記の如く距離Ｌ１が短縮されるため、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）が短縮される。

また、図１１の使用形態では、上記実施の形態と同様、被投写面（スクリーン面）から離れた位置に光源１１が配置されるため、光源１１を冷却するための手段を被投写面（スクリーン面）から離間させることができ、冷却ユニット（吸気ファン等）の配置スペースや吸排気のための隙間等を被投写面（スクリーン面）に対向する位置に確保する必要がなくなる。このため、プロジェクタ本体の被投写面（スクリーン面）側の側面を保持機構１００ａまたは机面に密着させることができ、その結果、被投写面（スクリーン面）から投写光出射位置までの距離（投写距離：Ｈ０）を小さくすることができる。

このように、図１１の使用形態によれば、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）を抑制できるため、障害物等によって投写光が遮られる可能性が低くなり、プロジェクタの操作性ないし使用価値を高めることができる。

なお、図９の構成例によるプロジェクタを図１１に示す使用形態にて使用する場合には、光源１１が被投写面（スクリーン面）に接近することとなるため、冷却ユニットに対する吸排気を確保するために、プロジェクタ本体の被投写面（スクリーン面）側の側面を保持機構１００ａまたは机面に密着させるのが困難となる場合が想定される。よって、この側面を保持機構１００ａまたは机面に密着させて距離（Ｈ０）の短縮化を図るには、図１０に示す如く、光源１１からコンデンサレンズ１４までの部分を投写レンズ３０に接近するようＹ軸方向に折り曲げるよう構成するのが望ましい。

なお、上記実施の形態では、光変調素子として透過型の液晶パネルを用いたが、反射型の液晶パネルを用いたプロジェクタに本発明を適用することも可能である。

図１２は、反射型の液晶パネルを用いる場合の構成例である。なお、光源１１からコンデンサレンズ１４までの構成は、上記実施の形態と同様である。

コンデンサレンズ１４を透過した光は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）８２の偏光面に対してＳ偏光となっている。この光のうち、Ｇ光は、波長選択性の１／２波長板８１によってＰ偏光に変換される。したがって、Ｇ光はＰＢＳ８２を透過し、Ｂ光とＲ光はＰＢＳ８２によって反射される。

ＰＢＳ８２によって反射されたＢ光とＲ光のうち、Ｒ光は、波長選択性の１／２波長板８３によってＰ偏光に変換される。したがって、Ｂ光とＲ光のうち、Ｂ光はＰＢＳ８４によって反射され、Ｒ光はＰＢＳを透過する。

ＰＢＳ８４によって反射されたＢ光は、１／４波長板８５によって円偏光に変換された後、反射型の液晶パネル８６に入射する。ここで、Ｂ光は、液晶パネル８６を往復することにより、たとえば、ＯＮ状態の画素位置においてのみ円偏光の旋回方向が反転する。したがって、再度、１／４波長板８５を通過することにより、Ｂ光は、ＯＮ状態の画素位置ではＰ偏光となり、ＯＦＦ状態の画素位置ではＳ偏光となる。このうち、ＯＮ状態の画素位置に対するＰ偏光の光みが、ＰＢＳ８４を透過し、１／２波長板８９を介してＰＢＳ９０へ入射する。

同様に、１／２波長板８３を透過した後ＰＢＳ８４を透過したＲ光は、１／４波長板８７と反射型の液晶パネル８８を往復することにより、ＯＮ状態の画素位置に対応する部分のみがＰＢＳ８４によって反射され投写レンズ３０へと導かれる。このＲ光は、波長選択性の１／２波長板８９によってＰ偏光に変換された後、ＰＢＳ９０に入射する。

このようにして、液晶パネル８６、８８によって変調されたＢ光およびＲ光は、共にＰ偏光の状態でＰＢＳ９０に入射し、ＰＢＳ９０を透過する。

ＰＢＳ８２を透過したＧ光は、ＰＢＳ９１を透過し、その後、１／４波長板９２と反射型の液晶パネル９３を往復することにより、ＯＮ状態の画素位置に対応する部分のみがＰＢＳ９１によって反射されＰＢＳ９０へ入射する。このＧ光は、Ｓ偏光の状態でＰＢＳ９０に入射し、ＰＢＳ９０によって反射される。

以上の如く液晶パネル８６、８８、９３によって変調されたＢ光、Ｒ光およびＧ光は、ＰＢＳ９０を経由することにより合成される。そして、１／２波長板９４により偏光方向が９０度回転された後、偏光板９５を経由して、投写レンズ３０に入射される。

本構成例において、液晶パネル８６、８８、９３は、短辺が載置面に当接するようにして載置面上に縦置きされる。このため、ＰＢＳ８４、９０、９１は、Ｚ軸方向に細長い形状となり、Ｘ−Ｙ平面方向の断面が小さくなる。また、ＰＢＳ８４、９０、９１の形状に合わせて１／４波長板８５、８７、９２、１／２波長板８３、８９、９４および偏光板９５もＺ軸方向に細長い形状となり、それぞれ短辺が載置面に当接するようにして載置面上に縦置きされる。したがって、上記実施の形態と同様、Ｘ−Ｙ平面方向における光学エンジン１０の寸法を小さくすることができる。

図１３は、液晶パネル８６、８８、９３およびその他の部材を縦置きした場合（同図（ａ）参照）と横置きした場合（同図（ｂ）参照）で光学エンジン１０のＸ−Ｙ平面方向の寸法がどのように変化するかを示す図である。同図（ａ）（ｂ）を参照して分かるとおり、図中の距離Ｗ１とＷ２は、Ｗ１＜Ｗ２となり、また、距離Ｌ１とＬ２は、Ｌ１＜Ｌ２となる。

本実施の形態によれば、液晶パネル８６、８８、９３およびその他の部材を縦置きすることにより、Ｘ−Ｙ平面方向における光学エンジン１０の寸法を短縮でき、光学エンジン１０を小型化することができる。したがって、上記実施の形態と同様、投写光の出射位置から被投写面（スクリーン面）までの距離（Ｈ０）を短縮でき、障害物等によって投写光が遮られる可能性を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態によって制限されるものではない。また、本発明の実施形態は上記の他、種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光を液晶パネルによって変調させ、変調後の光をダイクロイックプリズムまたはＰＢＳによって合成するようにしたが、これらの波長帯以外の光をさらに対応する液晶パネルにて変調させ、変調後の光をＢ光、Ｇ光、Ｒ光とともに合成して投写レンズ３０に入射させるようにしても良い。たとえば、光源１１内のランプにて発光される光にＢ光、Ｇ光、Ｒ光の他に黄色波長帯（以下、「Ｙｅ光」という）のスペクトル成分がある場合には、Ｙ光を対応する液晶パネルへと導き、当該液晶パネルにて変調されたＹｅ光を、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光とともにダイクロイックプリズムまたはＰＢＳで合成するようにしても良い。

また、図１の構成例では、被投写面（スクリーン面）に最も近い位置にＢ光用の液晶パネルを配置し、被投写面（スクリーン面）から最も遠い位置にＲ光用の液晶パネルを配置するようにしたが、Ｂ光の色純度を上げたい場合には、被投写面（スクリーン面）に近い方から、Ｒ光用、Ｇ光用、Ｂ光用の順で液晶パネルは配置するようにすれば良い。また、図１の構成例におけるＧ光用の液晶パネルの位置のＲ光用またはＢ光用の液晶パネルを配置するようにしても良い。

また、反射型の液晶パネルを用いる場合の構成は、図１２の構成例の他にも、種々の構成をとることができる。たとえば、図１２の構成例では、ＰＢＳと波長選択性の１／２波長板を組み合わせてＢ光、Ｇ光、Ｒ光を分離および合成するようにしたが、たとえば、特開２０００−２８４２２８号に記載のように、ダイクロイックミラーとダイクロイックプリズムを用いてＢ光、Ｇ光、Ｒ光を分離および合成する構成に本発明を適用することもできる。この場合にも、ダイクロイックミラーとダイクロイックプリズムの寸法が載置面の面内方向において圧縮されるため、光学エンジンの小型化を図ることができる。

なお、上記実施の形態では、投写レンズ３０と折り曲げミラー４０を別体として示したが、これらを一体化しても良い。たとえば、レンズ群（投写レンズ３０）を収容するレンズホルダ内に折り曲げミラー４０を配置し、レンズ群を通過した光を、レンズ群の光軸に直交する方向に、折り曲げミラー４０によって反射するよう構成しても良い。この場合、レンズホルダには、折り曲げミラー４０によって反射された光が通過する位置に切欠き等が形成される。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施の形態に係るプロジェクタの光学系を示す図 実施の形態に係るレンズの形状を例示する図 液晶パネル等の部材を横置きしたときの状態（比較例）を示す図 液晶パネル等の部材を縦置きしたときと横置きしたときを対比する図 実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの変更例を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの変更例を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの使用形態を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの変更例を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの変更例を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの使用形態を示す図 実施の形態に係るプロジェクタの光学系の変更例を示す図 液晶パネル等の部材を縦置きしたときと横置きしたときを対比する図 非球面ミラーで広角化を図る場合の構成例を示す図。

符号の説明

１１ … 光源
１５、１９ … ダイクロイックミラー
１６、２３、２５ … ミラー
１７、２０、２６ … コンデンサレンズ
２２、２４ … リレーレンズ
１８、２１、２７ … 液晶パネル
２８ … ダイクロイックプリズム
３０ … 投写レンズ
４０ … 折り曲げミラー
５０ … 非球面ミラー
７１、７２ … ミラー
８１、８３、８９ … 波長選択性の１／２波長板
８２、８４、９０、９１ … ＰＢＳ
８５、８７、９２ … １／４波長板
８６、８８、９３ … 液晶パネル

Claims (3)

1. 光源と、
   変調すべき波長帯の光に対応して個別に配された光変調素子と、
   前記光源からの光のうち前記各波長帯の光をそれぞれ対応する前記光変調素子に導く導光光学系と、
   前記光変調素子によって変調された前記各波長帯の光を合成する光合成素子と、
   前記光合成素子によって合成された光を拡大投写する曲面ミラーを有する投写光学系とを備え、
   前記光変調素子および前記導光光学系を構成する光学部材の載置面が被投写面に対して略直交するとともに、前記光変調素子および前記導光光学系を構成する光学部材の短辺が前記載置面に当接するようにしてこれらの部材が前記載置面に載置されている、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型表示装置において、
   前記投写光学系は、前記光合成素子によって合成された光を前記曲面ミラーに向かって反射させる折り曲げミラーを有する、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
3. 請求項１または２に記載の投写型表示装置において、
   前記導光光学系よりも前記被投写面から離れた位置に前記光源が配置されている、
   ことを特徴とする投写型表示装置。

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