JP2011022262A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型の光学系であって、光源から射出する光がライトバルブを均一に照明すると共に、光の利用効率が高い画像投射装置を提供する
【解決手段】反射型ライトバルブ５は、投射レンズ８の中心軸９Ａに対して下方にオフセットされて配置される。コリメートレンズ３Ｂ，３Ｇ，３Ｒ、ワイヤグリッド偏光板６及びフィールドレンズ７は、中心軸９Ａに配置される。光源２は、中心軸９Ａに対して上方にオフセットされて配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像投射装置に関するものである。

近年、プロジェクタの名で知られる画像投射装置の市場において、小型、低価格で手軽に画像投射装置の需要も高まりつつある。

この小型の画像投射装置としては、軽量で使い勝手が良く、高輝度なものが望まれる。このような需要に応じるべく、特許文献１には、透過型ライトバルブを用い投射レンズに光を斜めに通過させ、装置を小型化する技術が開示されている。

特開２００６−１１３４６９号公報

画像投射装置には、画像を生成する透過型ライトバルブに光を透過させる際に光変調するもの（透過型画像投射装置）と、反射型ライトバルブに光を反射させる際に光変調するもの（反射型画像投射装置）とがある。

透過型画像投射装置を小型化する構成の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１には、概ね次のような構成が記載されている。投射レンズに対して下方にオフセットして透過型ライトバルブを配置し、透過型ライトバルブから射出した光がフィールドレンズを透過することにより投射レンズを斜めに透過するよう構成（以下、斜め投射光学系と称す）することにより、透過型画像投射装置とスクリーンとの距離を従来の構成より短くすることができる。

ここで、特許文献１の構成を反射型画像投射装置に応用した場合、投射レンズに対して下方にオフセットして配置された反射型ライトバルブにおいて入射した光を光変調すると共に反射光として射出し、反射型ライトバルブから射出された反射光はフィールドレンズを透過することにより投射レンズを斜めに透過して、上方に配置されたスクリーンに画像として投射される。一方、一般的な反射型画像投射装置の場合、光源から射出した照明光の光路は、反射型ライトバルブと同一平面上にあるが、斜め投射光学系を有する反射型画像投射装置の場合、フィールドレンズの中心軸と反射型ライトバルブとがオフセットして配置される。そのため、特許文献１の構成の斜め投射光学系を有する反射型画像投射装置の場合、光源と反射型ライトバルブとの間の距離（光路長）が反射型ライトバルブの画素領域の位置によって異なる。結果として、反射型ライトバルブの画素領域に入射する照明光は、画素領域の位置によって照明光の光量が異なり、輝度むらが発生する。それにより、スクリーンに投射される反射光の明るさにも輝度ムラが大きくなるという課題がある。

そこで本発明は、光学系を小型化すると共に、光源から出る光がライトバルブを均一に照明するようにし、光の利用効率を高くすることができる画像投射装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明は、上記した課題を解決するために、下記の（１）〜（４）の構成を有する画像投射装置を提供する。

（１）光源２と、所定の曲率を有し光源２から射出した光を屈折する第１のレンズと、入射する光のうち、第１の直線偏光を透過し、第１の直線偏光と直交する第２の直線偏光を反射する偏光照明手段６と、所定の曲率を有し偏光照明手段６から射出した前記第１の直線偏光を屈折する第２のレンズ７と、第２のレンズ７を射出した第１の直線偏光を外部からの映像信号に基づいて光変調し、反射光として射出する反射型ライトバルブ５と、入射した光を拡大投影する投射レンズ８と、を備え、第１のレンズ，偏光照明手段６，第２のレンズ７，及び投射レンズ８の中心軸は同一平面上にあり、反射型ライトバルブ５の画素領域の中心及び光源２から射出する光の光路は平面上にないよう配置されていることを特徴とする画像投射装置。

（２）反射型ライトバルブ５の画素領域の中心と光源２から射出する光の光路とは、平面を挟んだ異なる位置に配置されていることを特徴とする（１）記載の画像投射装置。

（３）光源２から射出する光の光路は、平面と平行であることを特徴とする（１）または（２）記載の画像投射装置。

（４）光源２は、複数の発光ダイオード２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒを有し、複数の発光ダイオード２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒから射出した光を合成する色合成手段４を備えることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像投射装置。

本発明によれば、光学系を小型化すると共に、光源から出る光をライトバルブに均一に照明し、光の利用効率を高くすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像投射装置の平面図である。 図１のＡＡ線の矢印の方向に見た側面図である。 図１のＢＢ線の矢印の方向に見た側面図である。 図３における反射型ライトバルブ５の近傍を拡大して示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る画像投射装置の側面図である。 図５における反射型ライトバルブ５の近傍を拡大して示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る画像投射装置について説明する。

本発明の実施の形態の画像投射装置１Ａは、光源２と、光源２から射出した光をそれぞれ平行光にして射出する第１のレンズであるコリメートレンズ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、コリメートレンズ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを射出したそれぞれの光を合成し、光の強度分布を均一化する色合成手段４と、画素領域に入射した光を外部から供給される駆動信号に基づいて光変調し、反射する反射型液晶表示素子等の光変調手段である反射型ライトバルブ５と、色合成手段４を射出した光を第１の方向の直線偏光にすると共に、反射型ライトバルブ５から反射した光のうち第１の方向の直線偏光と直交する第２の方向の直線偏光を所定の方向に反射する偏光照明手段６と、偏光照明手段６からの直線偏光を反射型ライトバルブ５の画素領域のサイズに合わせるよう照射する第２のレンズであるフィールドレンズ７と、偏光照明手段６から射出した光を図示しないスクリーンに拡大投射する投射手段である投射レンズ８とを含む。

光源２は、赤色（Ｒ）光，緑色（Ｇ）光，及び青色（Ｂ）光をそれぞれ発光する３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂと、各色のＬＥＤ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出した各色光のそれぞれの光路上に設けられたライトパイプ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂとを有している。

色合成手段４は、Ｒ光用コリメートレンズ３Ｒ及びＧ光用コリメートレンズ３Ｇから射出したＲ光とＧ光とを合成しＲＧ光として射出する第１のダイクロイックミラー３２と、第１のダイクロイックミラー３２から射出したＲＧ光の光路上に設けられた１対のフレネルレンズ３３，３４とを有している。

更に、色合成手段４は、Ｂ光用コリメートレンズ３Ｂから射出したＢ光の光路を９０度折り曲げるミラー３５と、９０度折り曲げられたＢ光の光路上に設けられた１対のフレネルレンズ３６，３７と、ＲＧ光とＢ光とを合成し白色光として射出する第２のダイクロイックミラー３８とを有している。

偏光照明手段６は、第２のダイクロイックミラー３８を射出した白色光の偏光方向を所定の１方向（例えばＰ偏光）直線偏光にするため、ガラス等の透明基板上に所定幅の金属線を所定間隔で形成したワイヤグリッド偏光板６を用いることができる。

次に、画像投射装置１Ａにおける、光源２を射出した光の経路について説明する。

各色のＬＥＤ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを射出した各色光は、ライトパイプ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの内部で複数回反射して、光の強度分布が均一化され射出する。

各色光用のライトパイプ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを射出した各色光は、コリメータレンズ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを透過することにより光束が拡大する。

ここで、Ｒ光用ＬＥＤ２１Ｒから射出したＲ光の光路とＧ光用ＬＥＤ２１Ｇから射出したＧ光の光路とは、互いに直交しており、その交点に配置された第１のダイクロイックミラー３２によって合成され、ＲＧ光として射出される。

第１のダイクロイックミラー３２から射出したＲＧ光は、１対のフレネルレンズ３３，３４に入射し、１対のフレネルレンズ３３，３４で屈折され、射出する。

一方、Ｂ光用コリメータレンズ３Ｂを射出した光は、Ｂ光の光路に対して４５度傾斜して設けられたミラー３５によって光軸を９０度折り曲げられる。

ミラー３５によって光軸が９０度折り曲げられたＢ光は、１対のフレネルレンズ３６，３７に入射し、１対のフレネルレンズ３６，３７で屈折され、射出する。

フレネルレンズ３３，３４を射出したＲＧ光及びフレネルレンズ３６，３７を射出したＢ光は、光軸が互いに直交しており、その交点に配置された第２のダイクロイックミラー３８によって合成され、白色光として射出する。

第２のダイクロイックミラー３８から射出した白色光は、白色光の光軸に対して４５度傾斜して設けられたワイヤグリッド偏光板６に入射する。ワイヤグリッド偏光板６では、入射した白色光の所定の方向の直線偏光（Ｐ偏光またはＳ偏光、以降の説明はＰ偏光の場合として行う）のみが透過することができる。ここでは、入射した白色光のうちＰ偏光のみが射出する。

ワイヤグリッド偏光板６を射出したＰ偏光は、フィールドレンズ７に入射し、フィールドレンズ７を透過することにより平行光とされＰ偏光の照明光として反射型ライトバルブ５に入射する。

反射型ライトバルブ５に入射したＰ偏光の照明光は、外部から供給される駆動信号に基づいて光変調されＳ偏光を含む反射光として反射される。

Ｓ偏光を含む反射光は、再びフィールドレンズ７に入射し透過することにより光束が拡大する。

フィールドレンズ７を射出した反射光は、反射光の光軸に対して４５度傾斜して設けられたワイヤグリッド偏光板６に再び入射する。ワイヤグリッド偏光板６に入射した反射光は、ワイヤグリッド偏光板６の偏光特性によりＳ偏光のみが光軸を９０度折り曲げられ投影光として投射レンズ８方向に射出する。

ワイヤグリッド偏光板６を射出した投影光は投射レンズ８に入射し、図示しないスクリーンに対して拡大投影され駆動信号に基づいた画像が表示される。

ここで、ＬＥＤ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからからフィールドレンズ７までの光路を照明光学系とも言うことができる。また、反射型ライトバルブ５から射出した反射光の光路であるフィールドレンズ７から投射レンズ８までの光路を投射光学系と言うことができる。

次に、斜め投射光学系について図２を用いて説明する。図２は、図１における投射光学系の部分（図１におけるＡＡ線の矢印の方向）の側面図であり、説明に必要な構成要素のみを示す。

図２に示すように、斜め投射光学系は、フィールドレンズ７、ワイヤグリッド偏光板６及び投射レンズ８の中心軸９Ａが一致するよう設けられている。また、投射レンズ８の射出側（図中、右側）には、中心軸９Ａと直交するようにスクリーン１０（図１では図示せず）が設けられている。

更に、反射型ライトバルブ５は、画素領域における中心位置が中心軸９Ａから所定の距離α離れた位置（図中、下側）となるよう、中心軸９Ａと直交するよう設けられている。

この構成により、反射型ライトバルブ５から射出した反射光が、フィールドレンズ７で屈折され斜め投射される。すなわち、反射型ライトバルブ５で光変調され反射された反射光は、その光束の光路がフィールドレンズ７の中心からα離れた位置（図中、レンズ中心の下側）に入射し、フィールドレンズ７の曲率の影響を受け中心軸９Ａと所定の角度βを有して射出する。所定の角度βでフィールドレンズ７から射出した反射光は、ワイヤグリッド偏光板６に入射する。ワイヤグリッド偏光板６では入射した反射光のうちＳ偏光成分が反射し、投影光として射出する。ワイヤグリッド偏光板６を射出した投影光は、投射レンズ８に入射する。投射レンズ８に入射した投影光の光路は、投射レンズ８の中で投射レンズ８の中心軸９Ａと交差して、投射レンズ８の中心軸９Ａから離れた位置（図中、上側）から射出する。結果として、投射レンズ８から射出された投影光は、中心軸９Ａとスクリーン１０とが交差する位置より図２上で上側を中心とした位置に投影され、スクリーン１０上に画像が表示される。

次に、斜め投射光学系において投影画像の輝度分布を抑えるための照明系について図３を用いて説明する。図３は、図１における照明光学系の部分（図１におけるＢＢ線の矢印の方向）の側面図であり、説明に必要な構成要素のみを示す。図３では、Ｇ光の光路のみについて説明するが、Ｒ光及びＢ光についても同様である。

図３に示す照明光学系は、図１と同様の構成を持ち、その側面方向における各光学部品の配置を適宜設定したものである。

図３に示すように、斜め投射光学系用の照明系は、Ｇ光用コリメータレンズ３Ｇ、第１のダイクロイックミラー３２、フレネルレンズ３３，３４、第２のダイクロイックミラー３８、ワイヤグリッド偏光板６及びフィールドレンズ７の中心軸９Ｂが一致するよう設けられている。ここで、図２におけるワイヤグリッド偏光板６及びフィールドレンズ７は図３と共通であるため、図２における中心軸９Ａと図３における中心軸９Ｂは、一致している。

図２で示したように、反射型ライトバルブ５は、画素領域における中心位置がワイヤグリッド偏光板６及びフィールドレンズ７の中心軸９Ｂと所定の距離α離れた位置（図中、下側）となるよう、中心軸９Ｂと直交するよう設けられている。

一方、緑色用ＬＥＤ２１Ｇは、発光中心位置が中心軸９Ｂから所定の距離γ離れた位置となるよう設けられ、その方向は中心軸９Ｂから反射型ライトバルブ５とは逆方向（図３における上側）となっている。

Ｇ光用ＬＥＤ２１Ｇを射出したＧ色光の光軸は、図３における上側に距離γ離れた位置に中心軸９Ｂと平行となされている。そのため、Ｇ光用ＬＥＤ２１Ｇを射出したＧ色光は、Ｇ光用コリメータレンズ３Ｇの中心軸９Ｂから距離γ離れた位置（図３における上側）に入射する。

Ｇ光用コリメータレンズ３Ｇに入射したＧ光は、Ｇ光用コリメータレンズ３Ｇによって屈折される。Ｇ光用コリメータレンズ３Ｇで屈折されることによってＧ色光の光軸は図３における右下方向に光路が折り曲げられる。光路が折り曲げられたＧ色光は、第１のダイクロイックミラー３２付近で中心軸９Ｂと交差し、フレネルレンズ３３，３４及び第２のダイクロイックミラー３８を透過する。

第２のダイクロイックミラー３８を透過したＧ光は、ワイヤグリッド偏光板６でＰ偏光のみが選択的に透過される。ワイヤグリッド偏光板６を透過したＧ色光のＰ偏光の光軸は、フィールドレンズ７の中心軸９Ｂから離れた位置（図３における下側）に入射し、フィールドレンズ７によって屈折される。フィールドレンズ７によって屈折されることによってＧ色光の光軸は中心軸９Ｂと再び平行になり、中心軸９Ｂに対して画素領域の中心が距離α離れて（図３における下側）して配置された反射型ライトバルブ５に入射する。

次に、図１を用いて画像投射装置１Ａの動作を説明する。

赤色用ＬＥＤ２１Ｒから射出したＲ光は、ライトトンネル２２Ｒ，コリメートレンズ３Ｒを経由して、第１のダイクロイックミラー３２に入射する。また、緑色用ＬＥＤ２１Ｇから射出したＧ光はライトトンネル２２Ｇ，コリメートレンズ３Ｇを経由して、第１のダイクロイックミラー３２に入射する。第１のダイクロイックミラー３２は、赤色帯域の光を反射し緑色帯域の光を透過する特性を有し、Ｒ光とＧ光を合成してＲＧ光にする。ＲＧ光は、フレネルレンズ３３，３４を透過して、第２のダイクロイックミラー３８に入射する。

青色用ＬＥＤ２１Ｂから発生したＢ光はライトトンネル２２Ｂ，コリメートレンズ３Ｂを経由して、反射ミラー３４で反射される。Ｂ光は、フレネルレンズ３６，３７を透過し、第２のダイクロイックミラー３８に入射する。第２のダイクロイックミラー３８は、青色帯域光の光を反射し赤色帯域及び緑色帯域の光を透過する特性を有し、ＲＧ光とＢ光を合成して白色光として射出する。第２のダイクロイックミラー３８から射出した白色光は、ワイヤグリッド偏光板６に入射する。

ワイヤグリッド偏光板６は、入射した光のうちＰ偏光を透過しＳ偏光を反射する特性を有し、入射した白色光のＰ偏光成分の光をフィールドレンズ７に向けて射出する。

フィールドレンズ７に入射したＰ偏光成分の光は、フィールドレンズ７によってその光束を反射型ライトバルブ５の画素領域に合わせるよう整えられ反射型ライトバルブ５に向けて射出する。

ここで、図３に示すように、緑色用ＬＥＤ２１Ｇは、コリメートレンズ３Ｇ，第１のダイクロイックミラー３２，フレネルレンズ３３，３４，第２のダイクロイックミラー３８，ワイヤグリッド偏光板６，及びフィールドレンズ７の中心軸９Ｂから図３における上側に距離γ離れた位置にオフセットして配置されている。赤色用ＬＥＤ２１Ｒ，２１Ｂも緑色用ＬＥＤ２１Ｇと同様に中心軸９Ｂから図３における上側に距離γ離れた位置に配置されている。

緑色用ＬＥＤ２１Ｇから射出したＧ光は、コリメートレンズ３Ｇの中心軸から距離γ離れた位置に入射し、コリメートレンズ３Ｇで屈折され、図３における右下方向に向け斜めに射出する。コリメートレンズ３Ｇを射出したＧ光は、第１のダイクロイックミラー３２でＲ光と合成されＲＧ光となり、フレネルレンズ３３，３４を経由して第２のダイクロイックミラー３８でＢ光と合成され白色光となる。白色光は、ワイヤグリッド偏光板６を経由してＰ偏光となり、フィールドレンズ７の中心軸９Ｂから図３における下側に離れた位置に入射する。

フィールドレンズ７に入射したＰ偏光の白色光は、フィールドレンズ７で屈折され、フィールドレンズ７おける中心軸９Ｂから距離α離れた位置（図３における下側）から、中心軸９Ｂに平行な状態で射出する。フィールドレンズ７から射出したＰ偏光の白色光は、中心軸９Ｂから距離α離れた位置に画素領域の中心が位置するようオフセットして配置された反射型ライトバルブ５に入射する。

次に、反射型ライトバルブ５に入射した白色光の光路について、図１で説明する。

反射型ライトバルブ５に入射したＰ偏光の白色光は、外部から供給された映像信号に基づき反射型ライトバルブ５で光変調され反射して反射光として射出する。反射光は、再びフィールドレンズ７を経由してワイヤグリッド偏光板６に入射し、ワイヤグリッド偏光板６では光変調成分であるＳ偏光が反射し投影光として射出される。ワイヤグリッド偏光板６から射出した投射光は、投射レンズ８に入射し、スクリーン１０上に画像として拡大投影される。

ここで、図２に示すように、反射型ライトバルブ５は、フィールドレンズ７，ワイヤグリッド偏光板６及び投射レンズ８の中心軸９Ａ（図３における中心軸９Ｂに一致する）から図２における上側に距離α離れた位置に画素領域の中心が位置するようオフセットして配置されている。反射型ライトバルブ５から射出した反射光は、フィールドレンズ７の中心軸から距離α離れた位置に入射し、フィールドレンズ７で屈折され、図２における右上方向に向け斜めに射出する。フィールドレンズ７を射出した反射光は、その光変調成分がワイヤグリッド偏光板６で反射され、投射レンズ８を経由してスクリーン１０おける中心軸９Ａから図２における上側に離れた位置を中心に投影される。

ここで、図４にフィールドレンズ７及び反射型ライトバルブ５周辺の拡大図を示す。図４に示すように、フィールドレンズ７に入射するＰ偏光の白色光は、フィールドレンズ７の反射型ライトバルブ５側に近い平面に対して斜め方向（フィールドレンズ７の平坦面における法線に対してθ１の角度で）から入射する。斜め方向から入射したＰ偏光の白色光は、フィールドレンズ７で屈折して、斜め方向から反射型ライトバルブ５に対して入射する。

以上のように、第１の実施の形態に係る画像投射装置１Ａによれば、反射型ライトバルブ５を投射レンズ８の中心軸９Ａから例えば図２における下方にオフセットして配置し、光源２を例えば図３における上方にオフセットして配置することで、画像投射装置１Ａとスクリーンとの距離を短縮することができる。また、光源２から射出する光が反射型ライトバルブ５を均一に照明するようにし、光源２からの光の利用効率を高くすることができ、輝度むらの少ない画像をスクリーン１０に投射することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像投射装置について説明する。

第２の実施の形態に係る画像投射装置１Ｂは、図１に示すように第１の実施の形態に係る画像投射装置１Ａの構成要素と同一の構成要素を有し、これらの構成要素には同一の符号を付与し、重複説明を省略する。以下、第２の実施の形態について、第１の実施の形態との差異を中心に説明する。

図５は、図１における照明光学系の部分（図１におけるＢＢ線の矢印の方向）の側面図であり、説明に必要な構成要素のみを示す。図５では、Ｇ光の光路のみについて説明するが、Ｒ光及びＢ光についても同様である。

図５に示すように、斜め投射光学系用の照明系は、Ｇ光用コリメータレンズ３Ｇ、第１のダイクロイックミラー３２、フレネルレンズ３３，３４、第２のダイクロイックミラー３８、ワイヤグリッド偏光板６及びフィールドレンズ７の中心軸９Ｂが一致するよう設けられている。ここで、図２におけるワイヤグリッド偏光板６及びフィールドレンズ７は図５と共通であるため、図２における中心軸９Ａと図４における中心軸９Ｂは、一致している。

緑色用ＬＥＤ２１Ｇ及びライトトンネル２２Ｇは、中心軸９Ｂに対して傾いて配置される。例えば、Ｇ光の射出方向が図４における斜め右上方となるよう緑色用ＬＥＤ２１Ｇ及びライトトンネル２２Ｇが配置されている。

このように配置した場合、緑色用ＬＥＤ２１Ｇから射出したＧ光は、その光路が中心軸９Ｂに対して右上方に傾いている。そのため、Ｇ光は、コリメートレンズ３Ｇの入射面に対して斜めの角度であって、中心軸から離れた位置に入射し、コリメートレンズ３Ｇで屈折され、図５における右下方向に向け斜めに射出する。コリメートレンズ３Ｇを射出したＧ光は、第１の実施の形態と類似の光路を辿り、Ｐ偏光の白色光としてフィールドレンズ７の中心軸９Ｂから図５における下側に離れた位置に入射する。以下、第１の実施例と同様にＰ偏光の白色光は、反射型ライトバルブ５に入射し、反射型ライトバルブ５で光変調され反射光として射出し、図２の経路を辿り投影光としてスクリーンに投影光として投影される。

ここで、図６にフィールドレンズ７及び反射型ライトバルブ５周辺の拡大図を示す。図６に示すように、フィールドレンズ７に入射するＰ偏光の白色光は、フィールドレンズ７の反射型ライトバルブ５側に近い平面に対して斜め方向（フィールドレンズ７の平坦面における法線に対してθ２の角度で）から入射する。この際、第２の実施の形態におけるフィールドレンズ７に対するＰ偏光の白色光の入射角θ２は、第１の実施の形態におけるフィールドレンズ７に対するＰ偏光の白色光の入射角θ１に対して大きな角度となるよう設定されている。斜め方向から入射したＰ偏光の白色光は、フィールドレンズ７で屈折して、反射型ライトバルブ５に対して入射する。フィールドレンズ７に対するＰ偏光の白色光の入射角θ２を所定の角度となるように光源２，色合成手段４，及び偏光照明手段６の位置、或はコリメータレンズ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ及びフィールドレンズ７の曲率を設定することで、反射型ライトバルブ５に入射するＰ偏光の白色光の光路を反射型ライトバルブ５に対して垂直とすることができる。

以上のように、第２の実施の形態に係る画像投射装置１Ｂによれば、反射型ライトバルブ５を投射レンズ８の中心軸９Ａから例えば図２における下方にオフセットして配置し、光源２を例えば図５における上方にオフセットすると共に、中心軸９Ｂから傾けて配置することで、画像投射装置１Ｂとスクリーンとの距離を短縮することができる。また、光源２から射出する光が反射型ライトバルブ５を均一に照明するようにし、光源２からの光の利用効率を一段と高くすることができ、輝度むらのより少ない画像をスクリーン１０に投射することができる。

なお、上記各実施の形態では、反射型ライトバルブ５を中心軸９Ａに対して例えば下方にオフセットして配置し、光源２を例えば上方にオフセットして配置したが、反射型ライトバルブ５を上方にオフセットして配置し、光源２を下方にオフセットして配置してもよい。

また、ワイヤグリッド偏光板６としてワイヤグリッド偏光板を用いた場合について説明したが、偏光ビームスプリッタを用いることもできる。

また、反射型ライトバルブ５は、反射型液晶表示素子を用いた場合について説明したが、多数の微小鏡面（マイクロミラー）を平面に配列した表示素子、所謂デジタル・ミラー・デバイスであってもよい。

１…画像投射装置
２…光源
３Ｂ、３Ｇ、３Ｒ…コリメートレンズ
４…色合成手段
５…反射型ライトバルブ
６…偏光照明手段
７…フィールドレンズ
８…投射レンズ
２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒ…発光ダイオード
２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒ…ライトトンネル
３２…第１のダイクロイックミラー
３３、３４…フレネルレンズ
３５…ミラー
３６、３７…フレネルレンズ
３８…第２のダイクロイックミラー

Claims (4)

1. 光源と、
   所定の曲率を有し前記光源から射出した光を屈折する第１のレンズと、
   入射する光のうち、第１の直線偏光を透過し、前記第１の直線偏光と直交する第２の直線偏光を反射する偏光照明手段と、
   所定の曲率を有し前記偏光照明手段から射出した前記第１の直線偏光を屈折する第２のレンズと、
   前記第２のレンズを射出した前記第１の直線偏光を外部からの映像信号に基づいて光変調し、反射光として射出する反射型ライトバルブと、
   入射した光を拡大投影する投射レンズと、
   を備え、
   前記第１のレンズ，前記偏光照明手段，前記第２のレンズ，及び前記投射レンズの中心軸は同一平面上にあり、前記反射型ライトバルブの画素領域の中心及び前記光源から射出する光の光路は前記平面上にないよう配置されていることを特徴とする画像投射装置。
2. 前記反射型ライトバルブの画素領域の中心と前記光源から射出する光の光路とは、前記平面を挟んだ異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像投射装置。
3. 前記光源から射出する光の光路は、前記平面と平行であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像投射装置。
4. 前記光源は、複数の発光ダイオードを有し、
   前記複数の発光ダイオードから射出した光を合成する色合成手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像投射装置。

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