JP2011133852A - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明光学系及び投写光学系を省スペースで配置することを可能とする投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】投写型映像表示装置１００は、照明光学系及び投写光学系１１０を収容する筐体２００を有する。筐体２００は、投写光学系１１０の光軸に対する垂直断面における投写光学系１１０の外接円を底として有する仮想円柱状の配置スペース３００を有する。配置スペース３００は、略円錐状の第１配置スペース３１０と、第１配置スペース３１０を除いた第２配置スペース３２０とを有する。投写光学系１１０は、第１配置スペース３１０に設けられる。照明光学系に含まれる特定の光学素子は、第２配置スペース３２０に設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体光源と、固体光源から出射される光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光を投写面上に投写する投写光学系とを備える投写型映像表示装置に関する。

従来、照明光学系から出射される光を投写面上に投写する投写光学系とを有する投写型映像表示装置が知られている。照明光学系は、例えば、LＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源と、固体光源から出射された光を変調する光変調素子とを含む。

ここで、一般的な投写型映像表示装置では、投写光学系の光軸に対して照明光学系の光軸が垂直となるように、照明光学系及び投写光学系が配置される（例えば、特許文献１）。

特開２００４−４５７１８号公報

ところで、照明光学系及び投写光学系を収容する筐体において、投写光学系を中央に配置したいというニーズが存在する。また、筐体の小型化も望まれている。

一般的な投写型映像表示装置では、投写光学系の光軸に対して照明光学系の光軸が垂直であるため、照明光学系及び投写光学系を収容する筐体の小型化を図ることができない。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、照明光学系及び投写光学系を省スペースで配置することを可能とする投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る投写型映像表示装置は、照明光学系及び投写光学系（投写光学系１１０）を収容する筐体（筐体２００）を有する。前記筐体は、前記投写光学系の光軸に対する垂直断面における前記投写光学系の外接円を底として有する仮想円柱状の配置スペース（配置スペース３００）を有する。前記配置スペースは、略円錐状の第１配置スペース（第１配置スペース３１０）と、前記第１配置スペースを除いた第２配置スペース（第２配置スペース３２０）とを有する。前記投写光学系は、前記第１配置スペースに設けられる。前記照明光学系に含まれる光学素子のうち、特定の光学素子は、前記第２配置スペースに設けられる。

第１の特徴において、前記特定の光学素子は、光均一化素子（ロッドインテグレータ２０）である。前記光均一化素子の光軸は、前記投写光学系の光軸と平行である。

第１の特徴において、前記特定の光学素子は、光均一化素子（ロッドインテグレータ２０）である。前記光均一化素子の光軸は、前記投写光学系の光軸とねじれの位置の関係を有する。

第１の特徴において、前記投写光学系は、第１レンズ群（第１投写レンズ群１１１）と、前記第１レンズ群の径よりも大きい径を有する第２レンズ群（第２投写レンズ群１１２）と、前記第２レンズ群から出射された光を投写面側に反射する反射ミラー（反射ミラー１１３）とを有する。前記照明光学系に含まれる光源（光源１０）は、前記第２レンズ群と前記反射ミラーとの間に設けられる。

第１の特徴において、前記照明光学系に含まれる光源は、前記投写光学系に設けられるレンズ群の側方に設けられる。

本発明によれば、照明光学系及び投写光学系を省スペースで配置することを可能とする投写型映像表示装置を提供することができる。

第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。 第１実施形態に係る配置スペースを説明するための図である。 第１実施形態に係る光学素子の第１配置例を示す図である。 第１実施形態に係る光学素子の第１配置例を示す図である。 第１実施形態に係る光学素子の第２配置例を示す図である。 第１実施形態に係る光学素子の第２配置例を示す図である。 第１実施形態に係る光学素子の第３配置例を示す図である。 第１実施形態に係る光学素子の第３配置例を示す図である。 変更例１に係る照明光学系５１０の構成例を示す図である。 変更例１に係る光学素子の第１配置例を示す図である。 変更例１に係るヒートパイプ５３０を示す図である。 変更例１に係る光学素子の第２配置例を示す図である。 変更例１に係る光学素子の第３配置例を示す図である。 変更例２に係る照明光学系５１０の構成例を示す図である。 変更例２に係る照明光学系５１０の構成例を示す図である。 変更例２に係る光学素子の第１配置例を示す図である。 変更例２に係る光学素子の第２配置例を示す図である。 変更例２に係る光学素子の第３配置例を示す図である。 変更例３に係る照明光学系５１０の構成例を示す図である。

以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る投写型映像表示装置は、照明光学系及び投写光学系を収容する筐体を有する。筐体は、投写光学系の光軸に対する垂直断面における投写光学系の外接円を底として有する仮想円柱状の配置スペースを有する。配置スペースは、略円錐状の第１配置スペースと、第１配置スペースを除いた第２配置スペースとを有する。投写光学系は、第１配置スペースに設けられる。照明光学系に含まれる光学素子のうち、特定の光学素子は、第２配置スペースに設けられる。

実施形態によれば、投写光学系が略円錐状の第１配置スペースに設けられており、投写光学系の配置によって筐体内に生じるデッドスペース（第２配置スペース）に特定の光学素子が配置される。すなわち、デッドスペースが有効に利用されるため、照明光学系及び投写光学系を省スペースで配置することができる。また、筐体の幅方向において、照明光学系及び投写光学系を略中央に配置することができる。

なお、特定の光学素子は、例えば、ロッドインテグレータやフライアイレンズユニットなどの光均一化素子、リレーレンズ、ミラーなどである。

実施形態では、配置スペースのうち、投写光学系が配置される第１配置スペースを除いた第２配置スペースに、照明光学系に含まれる特定の光学素子が設けられる。すなわち、投写光学系の配置によって生じるデッドスペース（第２配置スペース）に特定の光学素子を配置することによって、デッドスペースを有効に利用することができる。

［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００（床面投写）を示す図である。図２は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００（壁面投写）を示す図である。

図１及び図２に示すように、投写型映像表示装置１００は、筐体２００を有しており、投写面（不図示）に映像を投写する。投写面は、図１に示すように、床面に設けられていてもよく、図２に示すように、壁面に設けられてもよい。

具体的には、投写型映像表示装置１００は、光源１０と、ロッドインテグレータ２０と、レンズ群３０と、ミラー４０と、ミラー５０と、ＤＭＤ６０と、投写光学系１１０とを有する。これらの光学素子は、筐体２００内に収容される。

光源１０は、複数色の色成分光を個別に出射するように構成される。例えば、光源１０は、光源１０Ｒ、光源１０Ｇ及び光源１０Ｂによって構成される。

光源１０Ｒは、赤成分光Ｒを出射する光源であり、例えば、赤ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や赤ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）である。光源１０Ｇは、緑成分光Ｇを出射する光源であり、例えば、緑ＬＥＤや緑ＬＤである。光源１０Ｂは、青成分光Ｂを出射する光源であり、例えば、青ＬＥＤや青ＬＤである。

ロッドインテグレータ２０は、光入射面と、光出射面と、光入射面の外周から光出射面の外周に亘って設けられる光反射側面とを有する。ロッドインテグレータ２０は、光源１０から出射された色成分光を均一化する。詳細には、ロッドインテグレータ２０は、光反射側面で色成分光を反射することによって、色成分光を均一化する。なお、ロッドインテグレータ２０は、ガラスなどによって構成される中実ロッドであってもよく、ミラー面によって内面が構成される中空ロッドであってもよい。

レンズ群３０は、光源１０から出射された色成分光の拡大を抑制しながら、色成分光をＤＭＤ６０上に略結像するリレーレンズである。レンズ群３０は、例えば、複数のレンズ（レンズ３１、レンズ３２及びレンズ３３）によって構成される。

ミラー４０は、レンズ群３０から出射された色成分光をミラー５０側に反射する。具体的には、ミラー４０は、投写光学系１１０の光軸Ｃに対して垂直方向に色成分光を反射する。ミラー５０は、ミラー４０で反射された色成分光をＤＭＤ６０側に反射する。

ＤＭＤ６０は、複数の微小ミラーによって構成されており、複数の微小ミラーは可動式である。各微小ミラーは、基本的に１画素に相当する。ＤＭＤ６０は、各微小ミラーの角度を変更することによって、色成分光が有効光として投写光学系１１０側に導かれるように色成分光を反射するか否かを切り替える。

なお、ＤＭＤ６０の中心は、投写光学系１１０の光軸Ｃからシフトしていることに留意すべきである。具体的には、ＤＭＤ６０の中心は、投写光学系１１０の光軸Ｃよりも、投写面側にシフトしている。

ここで、光源１０、ロッドインテグレータ２０、レンズ群３０、ミラー４０及びミラー５０は、照明光学系を構成することに留意すべきである。

投写光学系１１０は、ＤＭＤ６０で反射された色成分光（映像光）を投写面に投写する。具体的には、投写光学系１１０は、第１投写レンズ群１１１と、第２投写レンズ群１１２と、反射ミラー１１３とを有する。

第１投写レンズ群１１１は、ＤＭＤ６０で反射された色成分光（映像光）を第２投写レンズ群１１２側に出射する。第１投写レンズ群１１１は、投写光学系１１０の光軸Ｃを中心とする略円形形状を有する。

第２投写レンズ群１１２は、第１投写レンズ群１１１から出射された色成分光（映像光）を反射ミラー１１３側に出射する。ここで、第２投写レンズ群１１２は、投写光学系１１０の光軸Ｃを中心とする略円形形状の一部分によって構成される形状（例えば、下半分の半円形状）を有する。なお、第２投写レンズ群１１２の径は、第１投写レンズ群１１１の径よりも大きいことに留意すべきである。

反射ミラー１１３は、第１投写レンズ群１１１から出射された色成分光（映像光）を反射する。反射ミラー１１３は、映像光を集光した上で、映像光を広角化する。例えば、反射ミラー１１３は、第１投写レンズ群１１１側に凹面を有する非球面ミラーである。ここで、反射ミラー１１３は、投写光学系１１０の光軸Ｃを中心とする略円形形状の一部分によって構成される形状（例えば、下半分の半円形状）を有する。

反射ミラー１１３で集光された映像光は、筐体２００の傾斜面２１０に設けられた透過領域２１１を透過する。傾斜面２１０に設けられた透過領域２１１は、反射ミラー１１３によって映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。

なお、投写光学系１１０の光軸Ｃ方向における筐体２００のサイズは、ＤＭＤ６０と反射ミラー１１３との配置（距離）によって規定されることに留意すべきである。

（配置スペース）
以下において、第１実施形態に係る配置スペースについて、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る配置スペース３００を説明するための図である。

図３に示すように、筐体２００は、第１配置スペース３１０及び第２配置スペース３２０によって構成される配置スペース３００を有する。

配置スペース３００は、投写光学系１１０の光軸Ｃに対する垂直断面における投写光学系１１０の外接円を底として有する仮想円柱状を有する。配置スペース３００の底は、投写光学系１１０の光軸Ｃを中心として有する。配置スペース３００の底は、投写光学系１１０の光軸Ｃに対する垂直断面において、投写光学系１１０のうち、最も外側に張り出した部分（例えば、反射ミラー１１３）の外接円である。

第１配置スペース３１０は、略円錐状の形状を有する。詳細には、第１配置スペース３１０は、ＤＭＤ６０側から反射ミラー１１３側に向けて末広がりの形状を有する。

第１配置スペース３１０には、投写光学系１１０が設けられる。投写光学系１１０は、投写光学系１１０の全体が第１配置スペース３１０内に完全に含まれるように配置されてもよく、投写光学系１１０の一部が第１配置スペース３１０からはみ出すように配置されてもよい。

第２配置スペース３２０は、配置スペース３００のうち、第１配置スペース３１０を除いたスペースである。第２配置スペース３２０の容積は、反射ミラー１１３側からＤＭＤ６０側に向けて大きくなる。

第２配置スペース３２０には、照明光学系に含まれる光学素子のうち、特定の光学素子が設けられる。特定の光学素子は、例えば、ロッドインテグレータ２０、レンズ群３０、ミラー４０又はミラー５０などである。特定の光学素子は、少なくともロッドインテグレータ２０を含むことが好ましい。

特定の光学素子は、特定の光学素子の全体が第２配置スペース３２０内に含まれるように配置されることが好ましい。但し、特定の光学素子は、特定の光学素子の一部が第２配置スペース３２０からはみ出すように配置されてもよい。

（第１配置例）
以下において、第１実施形態に係る第１配置例について、図面を参照しながら説明する。図４及び図５は、第１実施形態に係る第１配置例を示す図である。詳細には、図４は、投写型映像表示装置１００の内部を上方から見た図であり、図５は、投写型映像表示装置１００の内部を側方から見た図である。

図４及び図５に示すように、光源１０は、投写光学系１１０の側方に配置される。また、光源１０は、第１投写レンズ群１１１と反射ミラー１１３との間に配置されることが好ましい。光源１０は、投写光学系１１０の光軸Ｃと略平行な方向に沿って色成分光を出射するように配置される。

このように、光源１０の光出射方向が投写光学系１１０の光軸Ｃと略平行であるため、ロッドインテグレータ２０の光軸は、投写光学系１１０の光軸Ｃと略平行である。

（第２配置例）
以下において、第１実施形態に係る第２配置例について、図面を参照しながら説明する。図６及び図７は、第１実施形態に係る第２配置例を示す図である。詳細には、図６は、投写型映像表示装置１００の内部を上方から見た図であり、図７は、投写型映像表示装置１００の内部を側方から見た図である。

図６及び図７に示すように、光源１０は、投写光学系１１０の側方に配置される。また、光源１０は、第１投写レンズ群１１１と反射ミラー１１３との間に配置されることが好ましい。光源１０は、投写光学系１１０の光軸Ｃに対して略垂直な方向に色成分光を出射するように配置される。

第２配置例では、光源１０から出射された色成分光を反射する反射ミラー４１０が設けられる。反射ミラー４１０は、投写光学系１１０の光軸Ｃと略平行な方向に、光源１０から出射された色成分光を反射する。

このように、反射ミラー４１０の光反射方向が投写光学系１１０の光軸Ｃと略平行であるため、ロッドインテグレータ２０の光軸は、投写光学系１１０の光軸Ｃと略平行である。

（第３配置例）
以下において、第１実施形態に係る第３配置例について、図面を参照しながら説明する。図８及び図９は、第１実施形態に係る第３配置例を示す図である。詳細には、図８は、投写型映像表示装置１００の内部を上方から見た図であり、図９は、投写型映像表示装置１００の内部を側方から見た図である。

図８及び図９に示すように、光源１０は、投写光学系１１０の側方に配置される。また、光源１０は、第１投写レンズ群１１１と反射ミラー１１３との間に配置されることが好ましい。光源１０は、投写光学系１１０の光軸Ｃに対して傾いた方向に沿って色成分光を出射するように配置される。

このように、光源１０の光出射方向が投写光学系１１０の光軸Ｃに対して傾いているため、ロッドインテグレータ２０の光軸は、投写光学系１１０の光軸Ｃに対して傾いている。

また、ロッドインテグレータ２０から出射された色成分光は、上述したように、ミラー４０及びミラー５０によって反射される。すなわち、ロッドインテグレータ２０の光軸は、投写光学系１１０の光軸Ｃとねじれの位置の関係を有する。

（作用及び効果）
第１実施形態では、配置スペース３００のうち、投写光学系１１０が配置される第１配置スペース３１０を除いた第２配置スペース３２０に、照明光学系に含まれる特定の光学素子（例えば、ロッドインテグレータ２０）が設けられる。すなわち、投写光学系１１０の配置によって生じるデッドスペース（第２配置スペース３２０）に特定の光学素子を配置することによって、デッドスペースを有効に利用することができる。また、筐体２００の幅方向において、照明光学系及び投写光学系１１０を略中央に配置することができる。

なお、第２配置例（図６及び図７を参照）では、光源１０から出射される色成分光を反射する反射ミラー４１０が設けられる。従って、光源１０から出射される色成分光の光路長として、第１配置例（図４及び図５を参照）に比べて、長い距離を確保することができる。

また、第３配置例（図８及び図９を参照）では、光源１０の光出射方向が投写光学系１１０の光軸Ｃに対して傾いている。すなわち、ロッドインテグレータ２０の光軸は、投写光学系１１０の光軸Ｃとねじれの位置の関係を有する。従って、光源１０から出射される色成分光の光路長として、第１配置例（図４及び図５を参照）に比べて、長い距離を確保することができる。

［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

第１実施形態では特に触れていないが、変更例１では、ヒートシンクなどの冷却手段が設けられるケースについて例示する。

（照明光学系の構成例）
以下において、変更例１に係る照明光学系の構成例について、図面を参照しながら説明する。図１０は、変更例１に係る照明光学系５１０の構成例を示す図である。

図１０に示すように、照明光学系５１０は、光源１０Ｒと、光源１０Ｇと、光源１０Ｂと、ダイクロイックミラー３３０と、ダイクロイックミラー３４０と、ロッドインテグレータ３５０と、反射ミラー３６０と、反射ミラー３７０と、打ち上げミラー３８０と、ＤＭＤ３９０とを有する。なお、照明光学系５１０は、反射ミラー３６０、反射ミラー３７０、打ち上げミラー３８０及びＤＭＤ３９０を含んでいてもよく、反射ミラー３６０、反射ミラー３７０、打ち上げミラー３８０及びＤＭＤ３９０を含んでいなくてもよい。また、照明光学系５１０は、必要なレンズ群を含むことは勿論である。

ダイクロイックミラー３３０は、光源１０Ｇから出射される緑成分光Ｇを透過し、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂを反射する。ダイクロイックミラー３４０は、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを透過し、光源１０Ｒから出射される赤成分光Ｒを反射する。

ロッドインテグレータ３５０は、ロッドインテグレータ２０と同様に、光入射面と、光出射面と、光入射面の外周から光出射面の外周に亘って設けられる光反射側面とを有する。ロッドインテグレータ３５０は、光源１０（光源１０Ｒ、光源１０Ｇ及び光源１０Ｂ）から出射された色成分光を均一化する。

反射ミラー３６０及び反射ミラー３７０は、ロッドインテグレータ３５０から出射された色成分光を反射して、ロッドインテグレータ３５０から出射された色成分光を打ち上げミラー３８０に導く。

打ち上げミラー３８０は、反射ミラー３６０及び反射ミラー３７０によって導かれた色成分光をＤＭＤ３９０側に反射する。

ＤＭＤ３９０は、ＤＭＤ６０と同様に、複数の微小ミラーによって構成されており、複数の微小ミラーは可動式である。ＤＭＤ３９０は、各微小ミラーの角度を変更することによって、色成分光を反射するか否かを切り替える。

（第１配置例）
以下において、変更例１に係る第１配置例について、図面を参照しながら説明する。図１１は、変更例１に係る第１配置例を示す図である。

図１１に示すように、投写型映像表示装置１００は、照明光学系５１０と、冷却手段５２０と、ヒートパイプ５３０と、投写光学系５４０とを有する。

照明光学系５１０は、上述したように、光源１０、ダイクロイックミラー３３０、ダイクロイックミラー３４０及びロッドインテグレータ３５０などを有する。図１１では、反射ミラー３６０、反射ミラー３７０、打ち上げミラー３８０及びＤＭＤ３９０が照明光学系５１０に含まれていないものとする。

冷却手段５２０は、熱源（例えば、光源１０）を冷却する機能を有する。例えば、冷却手段５２０は、ヒートシンクなどの放熱部材である。

ヒートパイプ５３０は、熱源（例えば、光源１０）が生じる熱を冷却手段５２０に伝達するパイプである。ヒートパイプ５３０は、高熱伝導率を有する部材（銅など）によって構成される。具体的には、図１２に示すように、ヒートパイプ５３０の一端は、冷却手段５２０に接続される。一方で、ヒートパイプ５３０の他端は、熱源（例えば、光源１０）に接続される受熱部５３１を構成する。

投写光学系５４０は、投写光学系１１０と同様に、ＤＭＤ３９０で反射された色成分光（映像光）を投写面に投写する。例えば、投写光学系５４０は、複数の投写レンズ群に加えて、反射ミラー５４１を有する。

反射ミラー５４１は、反射ミラー１１３と同様に、照明光学系５１０から出射された色成分光（映像光）を投写面側に反射する。反射ミラー５４１は、例えば、照明光学系５１０側に凹面を有する非球面ミラーである。

変更例１の第１配置例では、照明光学系５１０は、投写光学系５４０を挟んで冷却手段５２０の反対側に配置される。具体的には、照明光学系５１０は、投写光学系５４０の上方に配置されており、冷却手段５２０は、投写光学系５４０の下方に配置される。

なお、照明光学系５１０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。同様に、冷却手段５２０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。

（第２配置例）
以下において、変更例１に係る第２配置例について、図面を参照しながら説明する。図１３は、変更例１に係る第２配置例を示す図である。

図１３に示すように、投写光学系５４０は、反射ミラー５４１に代えて、反射ミラー５４２及び反射ミラー５４３を有する。

反射ミラー５４２は、照明光学系５１０から出射された色成分光（映像光）を反射ミラー５４２側に反射する。反射ミラー５４２は、例えば、照明光学系５１０側に凹面を有する非球面ミラーである。反射ミラー５４３は、反射ミラー５４２で反射された色成分光（映像光）を投写面側に反射する。反射ミラー５４３は、例えば、平面ミラーである。

変更例１の第２配置例では、照明光学系５１０は、投写光学系５４０を挟んで冷却手段５２０の反対側に配置される。具体的には、照明光学系５１０は、投写光学系５４０の下方に配置されており、冷却手段５２０は、投写光学系５４０の上方に配置される。

なお、照明光学系５１０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。同様に、冷却手段５２０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。

（第３配置例）
以下において、変更例１に係る第３配置例について、図面を参照しながら説明する。図１４は、変更例１に係る第３配置例を示す図である。

図１４に示すように、投写光学系５４０は、反射ミラー５４１に代えて、反射ミラー５４４を有する。

反射ミラー５４４は、照明光学系５１０から出射された色成分光（映像光）を投写面側に反射する。反射ミラー５４２は、例えば、照明光学系５１０側に凸面を有する非球面ミラーである。

変更例１の第３配置例では、照明光学系５１０は、投写光学系５４０を挟んで冷却手段５２０の反対側に配置される。具体的には、照明光学系５１０は、投写光学系５４０の下方に配置されており、冷却手段５２０は、投写光学系５４０の上方に配置される。

なお、照明光学系５１０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。同様に、冷却手段５２０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。

［変更例２］
以下において、第１実施形態の変更例２について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

第１実施形態では、光変調素子として１つのＤＭＤが用いられるケースについて例示した。また、第１実施形態では、光均一化素子としてロッドインテグレータが用いられるケースについて例示した。

これに対して、変更例２では、光変調素子として３つの液晶パネルが用いられるケースについて例示する。また、変更例２では、光均一化素子としてフライアイレンズユニットが用いられるケースについて例示する。

（照明光学系の構成例）
以下において、変更例２に係る照明光学系の構成例について、図面を参照しながら説明する。図１５及び図１６は、変更例２に係る照明光学系５１０の構成例を示す図である。なお、図１５は、照明光学系５１０を上方から見た図であり、図１６は、照明光学系５１０を側方から見た図である。

図１５及び図１６に示すように、照明光学系５１０は、複数の光源１０と、複数のフライアイレンズユニット６２０と、複数の打ち上げミラー６３０と、複数の液晶パネル６４０とを有する。なお、照明光学系５１０は、打ち上げミラー６３０及び液晶パネル６４０を含んでいてもよく、打ち上げミラー６３０及び液晶パネル６４０を含んでいなくてもよい。また、照明光学系５１０は、必要なレンズ群を含むことは勿論である。

複数の光源１０は、光源１０Ｒ、光源１０Ｇ及び光源１０Ｂを含む。

複数のフライアイレンズユニット６２０は、フライアイレンズユニット１０Ｒ、フライアイレンズユニット１０Ｇ及びフライアイレンズユニット１０Ｂを含む。

各フライアイレンズユニット６２０は、複数の微小レンズによって構成されており、各微小レンズは、各液晶パネル６４０の全面に色成分光が照射されるように、各光源１０から出射された色成分光を集光する。これによって、各フライアイレンズユニット６２０は、各光源１０から出射された色成分光を均一化する。

複数の打ち上げミラー６３０は、打ち上げミラー６３０Ｒ、打ち上げミラー６３０Ｇ及び打ち上げミラー６３０Ｂを含む。

各打ち上げミラー６３０は、各フライアイレンズユニット６２０から出射された色成分光を反射して、各フライアイレンズユニット６２０から出射された色成分光を各液晶パネル６４０に導く。

複数の液晶パネル６４０は、液晶パネル６４０Ｒ、液晶パネル６４０Ｇ及び液晶パネル６４０Ｂを含む。

各液晶パネル６４０は、各打ち上げミラー６３０によって導かれた色成分光を変調する。なお、液晶パネル６４０の光入射面側及び光出射面側には、特定の偏光方向を有する光を透過して、特定の偏光方向に対して垂直の偏光方向を有する光を遮光する偏光板が設けられる。

なお、図１５及び図１６では省略しているが、複数の液晶パネル６４０から出射された光を合成するダイクロイックプリズムが設けられることに留意すべきである。

（第１配置例）
以下において、変更例２に係る第１配置例について、図面を参照しながら説明する。図１７は、変更例２に係る第１配置例を示す図である。

図１７に示すように、投写型映像表示装置１００は、照明光学系５１０と、冷却手段５２０と、ヒートパイプ５３０と、投写光学系５４０とを有する。ここでは、変更例１の第１配置例に対する差異について主として説明する。

ヒートパイプ５３０は、ヒートパイプ５３０Ｒ、ヒートパイプ５３０Ｇ、ヒートパイプ５３０Ｂを含む。ヒートパイプ５３０Ｒは、光源１０Ｒが生じる熱を冷却手段５２０に伝達するパイプである。同様に、ヒートパイプ５３０Ｇ及びヒートパイプ５３０Ｂは、光源１０Ｇ及び光源１０Ｂが生じる熱を冷却手段５２０に伝達するパイプである。

変更例２の第１配置例では、図１７に示すように、照明光学系５１０は、投写光学系５４０に対して、冷却手段５２０と同じ側に配置される。具体的には、照明光学系５１０は、投写光学系５４０の下方に配置されており、冷却手段５２０は、照明光学系５１０のさらに下方に配置される。

なお、照明光学系５１０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。同様に、冷却手段５２０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。

（第２配置例）
以下において、変更例２に係る第２配置例について、図面を参照しながら説明する。図１８は、変更例２に係る第２配置例を示す図である。ここでは、変更例１の第２配置例に対する差異について主として説明する。

変更例２の第２配置例では、図１８に示すように、照明光学系５１０は、投写光学系５４０に対して、冷却手段５２０と同じ側に配置される。具体的には、照明光学系５１０は、投写光学系５４０の上方に配置されており、冷却手段５２０は、照明光学系５１０のさらに上方に配置される。

なお、照明光学系５１０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。同様に、冷却手段５２０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。

（第３配置例）
以下において、変更例２に係る第３配置例について、図面を参照しながら説明する。図１９は、変更例２に係る第３配置例を示す図である。ここでは、変更例１の第３配置例に対する差異について主として説明する。

変更例２の第３配置例では、図１９に示すように、照明光学系５１０は、投写光学系５４０を挟んで冷却手段５２０の反対側に配置される。具体的には、照明光学系５１０は、投写光学系５４０の上方に配置されており、冷却手段５２０は、投写光学系５４０の下方に配置される。

なお、照明光学系５１０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。同様に、冷却手段５２０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。

［変更例３］
以下において、第１実施形態の変更例３について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

第１実施形態では、光均一化素子としてロッドインテグレータが用いられるケースについて例示した。これに対して、変更例３では、光均一化素子としてフライアイレンズユニットが用いられるケースについて例示する。

（照明光学系の構成例）
以下において、変更例３に係る照明光学系の構成例について、図面を参照しながら説明する。図２０は、変更例３に係る照明光学系５１０の構成例を示す図である。なお、図２０では、図１０と同様の構成について、同様の符号を付している。

図２０に示すように、照明光学系５１０は、ダイクロイックミラー３３０及びダイクロイックミラー３４０に代えて、クロスダイクロイックミラー７２０を有しており、ロッドインテグレータ３５０に代えて、フライアイレンズユニット７３０を有する。

クロスダイクロイックミラー７２０は、光源１０Ｇから出射される緑成分光Ｇ及び赤成分光Ｒを透過し、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂを反射する反射面と、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを透過し、光源１０Ｒから出射される赤成分光Ｒを反射する反射面とを有する。

フライアイレンズユニット７３０は、複数の微小レンズによって構成されており、各微小レンズは、ＤＭＤ３９０の全面に色成分光が照射されるように、各光源１０から出射された色成分光を集光する。これによって、フライアイレンズユニット７３０は、各光源１０から出射された色成分光を均一化する。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、光変調素子として、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を例示したに過ぎない。光変調素子は、反射型の液晶パネルであってもよい。

実施形態では、投写光学系１１０の配置によって生じるデッドスペース（第２配置スペース３２０）のうち、投写光学系１１０の下方に設けられたスペースに特定の光学素子が配置されるケースについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。具体的には、投写光学系１１０の配置によって生じるデッドスペース（第２配置スペース３２０）のうち、投写光学系１１０の側方に設けられたスペースに特定の光学素子が配置されてもよい。或いは、投写光学系１１０の配置によって生じるデッドスペース（第２配置スペース３２０）のうち、投写光学系１１０の上方に設けられたスペースに特定の光学素子が配置されてもよい。

実施形態では、照明光学系５１０及び冷却手段５２０が投写光学系５４０の上下に分かれて配置されるケースについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、照明光学系５１０及び冷却手段５２０が投写光学系５４０の左右に分かれて配置されてもよい。このようなケースにおいても、照明光学系５１０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。同様に、冷却手段５２０の少なくとも一部は、上述した第２配置スペース３２０内に配置されることが好ましい。

１０…光源、２０…ロッドインテグレータ、３０…レンズ群、４０…ミラー、５０…ミラー、６０…ＤＭＤ、１００…投写型映像表示装置、１１０…投写光学系、１１１…第１投写レンズ群、１１２…第２投写レンズ群、１１３…反射ミラー、２００…筐体、２１０…傾斜面、２１１…透過領域、３００…配置スペース、３１０…第１配置スペース、３２０…第２配置スペース、３４０…ダイクロイックミラー、３５０…ロッドインテグレータ、３６０…反射ミラー、３７０…反射ミラー、３８０…打ち上げミラー、３９０…ＤＭＤ、４１０…反射ミラー、５１０…照明光学系、５２０…冷却手段、５３０…ヒートパイプ、５３１…受熱部、５４０…投写光学系、５４１〜５４４…反射ミラー、６２０…フライアイレンズユニット、６３０…打ち上げミラー、６４０…液晶パネル、７２０…クロスダイクロイックミラー、７３０…フライアイレンズユニット

Claims (5)

1. 照明光学系及び投写光学系を収容する筐体を有する投写型映像表示装置であって、
   前記筐体は、前記投写光学系の光軸に対する垂直断面における前記投写光学系の外接円を底として有する仮想円柱状の配置スペースを有しており、
   前記配置スペースは、略円錐状の第１配置スペースと、前記第１配置スペースを除いた第２配置スペースとを有しており、
   前記投写光学系は、前記第１配置スペースに設けられており、
   前記照明光学系に含まれる光学素子のうち、特定の光学素子は、前記第２配置スペースに設けられることを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 前記特定の光学素子は、光均一化素子であり、
   前記光均一化素子の光軸は、前記投写光学系の光軸と平行であることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
3. 前記特定の光学素子は、光均一化素子であり、
   前記光均一化素子の光軸は、前記投写光学系の光軸とねじれの位置の関係を有することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
4. 前記投写光学系は、第１レンズ群と、前記第１レンズ群の径よりも大きい径を有する第２レンズ群と、前記第２レンズ群から出射された光を投写面側に反射する反射ミラーとを有しており、
   前記照明光学系に含まれる光源は、前記第２レンズ群と前記反射ミラーとの間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
5. 前記照明光学系に含まれる光源は、前記投写光学系に設けられるレンズ群の側方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。

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