JP2011175229A - 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、照明光学系ユニット１２０及び投写光学系ユニット１１０を収容する筐体２００を有する。筐体２００は、投写光学系ユニット１１０の光軸と略平行な第１配置面３１０と対向する第１対向壁２１０と、投写光学系ユニット１１０の光軸と略垂直な第２配置面３２０と対向する第２対向壁２２０とを有する。照明光学系ユニット１２０の光軸は、第１配置面３１０の法線方向と同じ向きである。
【選択図】 図５

Description

本発明は、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、投写面に対して略垂直な平面内において、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２００３−３２２８２２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の小型化が望まれている。特に、投写面と略平行な水平方向（幅方向）において、筐体の小型化が望まれている。

一般的な投写型映像表示装置では、投写面に対して略垂直な平面内において、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（照明光学系ユニット１２０）及び投写光学系（投写光学系ユニット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と略平行な第１配置面（第１配置面３１０）と対向する第１対向壁（第１対向壁２１０）と、前記投写光学系の光軸と略垂直な第２配置面（第２配置面３２０）と対向する第２対向壁（第２対向壁２２０）とを有する。前記照明光学系の光軸は、前記第１配置面の法線方向と同じ向きである。

第１の特徴において、前記照明光学系に含まれる光源は、前記第１配置面の法線方向において、前記第１対向壁側に設けられる。

第１の特徴において、前記照明光学系は、複数の光源と、前記複数の光源から出射される光を合成するように構成された合成素子（ダイクロイックプリズム３０、或いは、ダイクロイックミラー群）と、前記合成素子によって合成された光を均一化するロッドインテグレータ（ロッドインテグレータ４０）とを含む。

第１の特徴において、前記照明光学系は、前記照明光学系の光軸を中心として、少なくとも前記ロッドインテグレータを回動可能に支持する支持体（支持体１２１）を含む。

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の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の光学構成を示す図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の光学構成を示す図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の光学構成を示す図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の光学構成を示す図である。 変更例１に係る照明光学系ユニット１２０を示す図である。 変更例１に係るロッドインテグレータ４０の回動について説明するための図である。 変更例２に係る照明光学系ユニット１２０のバリエーションを示す図である。 変更例２に係る照明光学系ユニット１２０のバリエーションを示す図である。 変更例２に係る照明光学系ユニット１２０のバリエーションを示す図である。 変更例２に係る照明光学系ユニット１２０のバリエーションを示す図である。 変更例３に係る照明光学系ユニット１２０を示す図である。 変更例３に係る照明光学系ユニット１２０を示す図である。 変更例３に係る第１プレート４２０を示す図である。 変更例３に係る第１プレート４２０及び第２プレート４３０を示す図である。 変更例３に係る固定片４４０を示す図である。 変更例３に係る固定片４４０を示す図である。 変更例３に係る懸架片４５０を示す図である。 変更例３に係る懸架片４５０を示す図である。 変更例４に係る照明光学系ユニット１２０及び冷却ユニット１３０を説明するための図である。 変更例４に係る照明光学系ユニット１２０及び冷却ユニット１３０を説明するための図である。 変更例４に係る照明光学系ユニット１２０及び冷却ユニット１３０を説明するための図である。 変更例４に係る照明光学系ユニット１２０及び冷却ユニット１３０を説明するための図である。 変更例４に係る照明光学系ユニット１２０及び冷却ユニット１３０を説明するための図である。 変更例４に係る照明光学系ユニット１２０及び冷却ユニット１３０を説明するための図である。

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、投写光学系の光軸と略平行な第１配置面と対向する第１配置面と、投写光学系の光軸と略垂直な第２配置面と対向する第２配置面とを有する。照明光学系の光軸は、第１配置面の法線方向と同じ向きである。

実施形態では、照明光学系の光軸は、第１配置面の法線方向と同じ向きである。照明光学系の光軸の向きが投写面と略平行な水平方向（幅方向）ではないため、投写面と略平行な水平方向（幅方向）において、筐体の小型化を図ることができる。

なお、投写型映像表示装置は、例えば、床面投写又は壁面投写を行うように配置可能である。従って、筐体が立法体に近い形状となるため、床面投写の配置及び壁面投写の配置のいずれでも、投写型映像表示装置の配置安定性が増大する。

［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の概略構成）
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概略構成について、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の概略構成を示す斜視図である。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３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乃至図３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２に示すように、床面に設けられていてもよく、図３に示すように、壁面に設けられてもよい。

ここで、投写型映像表示装置１００は、図２に示すように、第１配置面３１０（床面）上に配置される。すなわち、投写型映像表示装置１００は、第１配置面３１０（床面）に沿って配置される。図２に示すケースでは、投写型映像表示装置１００は、第２配置面３２０（壁面）に映像光を投写する。なお、図２では、投写型映像表示装置１００は、第２配置面３２０（壁面）に沿って配置されるが、必ずしも第２配置面３２０に沿って配置されなくてもよい。

或いは、投写型映像表示装置１００は、図３に示すように、第２配置面３２０（床面）上に配置される。すなわち、投写型映像表示装置１００は、第２配置面３２０（床面）に沿って配置される。図３に示すケースでは、投写型映像表示装置１００は、第２配置面３２０（床面）に映像光を投射する。なお、図３では、投写型映像表示装置１００は、第１配置面３１０（壁面）に沿って配置されるが、必ずしも第２配置面３２０に沿って配置されなくてもよい。

なお、第１配置面３１０は、投写型映像表示装置１００を側面（図１に示すＡ方向）から見た場合に、後述する投写光学系の光軸（光軸方向）と略平行な面である。第２配置面３２０は、投写型映像表示装置１００を側面（図１に示すＡ方向）から見た場合に、後述する投写光学系の光軸（光軸方向）と略垂直な面である。

図１〜図３に示すように、筐体２００は、第１対向壁２１０と、第２対向壁２２０と、第１側壁２３０と、第２側壁２４０と、第３側壁２５０と、天板２６０とを有する。

第１対向壁２１０は、第１配置面３１０と対向する。例えば、図２に示すケース（壁面投写）では、第１対向壁２１０は、底面板を構成する。

第２対向壁２２０は、第２配置面３２０と対向する。例えば、図３に示すケース（床面投写）では、第２対向壁２２０は、底面板を構成する。

第１側壁２３０及び第２側壁２４０は、筐体２００の側面を構成する。第３側壁２５０は、第２対向壁２２０の反対側に設けられる筐体２００の側面を構成する。

天板２６０は、第１対向壁２１０の反対側に設けられる筐体２００の側面を構成する。ここで、天板２６０は、投写面側に向けて下る傾斜面２６１を有する。傾斜面２６１は、投写型映像表示装置１００から出射された光を投写面側に透過（投写）する透過領域２６２を有する。

（投写型映像表示装置の光学構成）
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光学構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の光学構成を示す斜視図である。図５は、図４に示すＢ方向から見た投写型映像表示装置１００の光学構成を示す正面図である。図６は、図４に示すＣ方向から見た投写型映像表示装置１００の光学構成を示す上面図である。図７は、図４に示すＤ方向から見た投写型映像表示装置１００の光学構成を示す側面図である。

図４〜図７に示すように、投写型映像表示装置１００は、光源１０（光源１０Ｒ、光源１０Ｇ及び光源１０Ｂ）と、レンズ群２０（レンズ２０Ｒ、レンズ２０Ｇ、レンズ２０Ｂ）と、ダイクロイックプリズム３０と、ロッドインテグレータ４０と、ミラー５１と、ミラー５２と、レンズ６１と、レンズ６２と、DMD７０と、投写光学系ユニット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。また、光源１０には、光源１０で生じる熱を放熱するヒートシンク１１が併設されている。なお、光源１０は、例えば、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１０Ｒには、金属などのように放熱性が良好な部材によって構成されるヒートシンク１１Ｒが併設される。

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１０Ｇには、金属などのように放熱性が良好な部材によって構成されるヒートシンク１１Ｇが併設される。

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。光源１０Ｂには、金属などのように放熱性が良好な部材によって構成されるヒートシンク１１Ｂが併設される。

レンズ２０Ｒは、光源１０Ｒから出射される赤成分光Ｒを集光するレンズである。レンズ２０Ｇは、光源１０Ｇから出射される緑成分光Ｇを集光するレンズである。レンズ２０Ｂは、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂを集光するレンズである。なお、レンズ２０Ｒ、レンズ２０Ｇ及びレンズ２０Ｂのそれぞれは、後述するDMD７０の有効領域に色成分光が照射されるように色成分光を集光する。また、レンズ２０Ｒ、レンズ２０Ｇ及びレンズ２０Ｂのそれぞれは、１つのレンズによって構成されてもよく、複数のレンズによって構成されてもよい。

ダイクロイックプリズム３０は、レンズ２０Ｒによって集光される赤成分光Ｒ、レンズ２０Ｇによって集光される緑成分光Ｇ、レンズ２０Ｂによって集光される青成分光Ｂを合成する。なお、ダイクロイックプリズム３０は、合成素子を構成する。

ロッドインテグレータ４０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４０は、ダイクロイックプリズム３０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４０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４０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。

例えば、第１実施形態では、ロッドインテグレータ４０は、光源１０から出射される光の進行方向に向けて、光の進行方向に垂直な断面が大きくなるテーパ形状を有する。但し、実施形態は、これに限定されるものではない。ロッドインテグレータ４０は、光源１０から出射される光の進行方向に向けて、光の進行方向に垂直な断面が小さくなる逆テーパ形状を有してもよい。

また、第１実施形態では、ロッドインテグレータ４０は、光源１０から出射される光の進行方向に垂直な断面が矩形形状である。例えば、ロッドインテグレータ４０の断面は、DMD７０の有効領域と相似形状を有する。なお、ロッドインテグレータ４０の断面は、光入射面及び光出射面を含むことは勿論である。

ミラー５１及びミラー５２は、ロッドインテグレータ４０から出射された光をDMD７０に導くために、光の光路を折り曲げる反射ミラーである。

レンズ６１及びレンズ６２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DMD７０上に略結像するリレーレンズである。

DMD７０は、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。DMD７０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ユニット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、DMD７０の中心は、投写光学系ユニット１１０の光軸（すなわち、投写光学系ユニット１１０に設けられるレンズ中心）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、図７に示すようい、DMD７０の中心Ｃ_１は、投写光学系ユニット１１０の光軸中心Ｃ_２よりも天板２６０（投写面）側にシフトしている。

ここで、光源１０、レンズ群２０、ダイクロイックプリズム３０、ロッドインテグレータ４０、ミラー５１、ミラー５２、レンズ６１及びレンズ６２は、照明光学系ユニット１２０を構成することに留意すべきである。

ここで、照明光学系ユニット１２０の光軸は、図５及び図７に示すように、第１配置面３１０（すなわち、第１対向壁２１０）の法線方向と同じ向きである。すなわち、ロッドインテグレータ４０の長手方向の向きは、第１配置面３１０（すなわち、第１対向壁２１０）の法線方向と同じ向きである。言い換えると、照明光学系ユニット１２０の光軸は、ロッドインテグレータ４０の光出射面の垂線の向きである。

また、光源１０は、図５及び図７に示すように、第１配置面３１０（すなわち、第１対向壁２１０）の法線方向において、第１対向壁２１０側に設けられる。

投写光学系ユニット１１０は、DMD７０から出射された色成分光（映像光）を投写面に投写する。具体的には、投写光学系ユニット１１０は、投写レンズ群１１１と、反射ミラー１１２とを有する。

投写レンズ群１１１は、DMD７０から出射された色成分光（映像光）を反射ミラー１１２側に出射する。投写レンズ群１１１は、投写光学系ユニット１１０の光軸を中心とする略円形形状のレンズ、投写光学系ユニット１１０の光軸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）のレンズなどを含む。

なお、投写レンズ群１１１に含まれるレンズの径は、反射ミラー１１２に近いほど大きいことに留意すべきである。

反射ミラー１１２は、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１１２は、映像光を集光した上で、映像光をスクリーンに対して広角化する。例えば、反射ミラー１１２は、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１１２は、投写光学系ユニット１１０の光軸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１１２で集光された映像光は、筐体２００の傾斜面２６１に設けられた透過領域２６２を透過する。傾斜面２６１に設けられた透過領域２６２は、反射ミラー１１２によって映像光が略集光される位置近傍に設けられることが好ましい。また、投写レンズ群１１１で集光した光線を反射ミラー１１２で反射するように構成してもよい。

なお、投写光学系ユニット１１０の光軸方向における筐体２００のサイズは、投写面と反射ミラー１１２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。

（作用及び効果）
第１実施形態では、照明光学系ユニット１２０の光軸は、第１配置面３１０の法線方向と同じ向きである。照明光学系ユニット１２０の光軸の向きが投写面と略平行な水平方向（幅方向）ではないため、投写面と略平行な水平方向（幅方向）において、筐体２００の小型化を図ることができる。

なお、投写型映像表示装置１００は、例えば、床面投写又は壁面投写を行うように配置可能である。従って、筐体２００が立法体に近い形状となるため、床面投写の配置及び壁面投写の配置のいずれでも、投写型映像表示装置１００の配置安定性が増大する。

第１実施形態では、光源１０は、第１配置面３１０の法線方向において、第１対向壁２１０側に配置される。光源１０には、アルミニウムや銅などの比較的に重量が重いヒートシンク１１が設けられる。従って、投写型映像表示装置１００を壁面投写で配置した場合に、底面を構成する第１対向壁２１０側に光源１０及びヒートシンク１１が配置される。すなわち、光源１０及びヒートシンク１１が下方に配置されるため、投写型映像表示装置１００の安定性が増大する。

第１実施形態では、光源１０は、投写光学系ユニット１１０の光軸方向において、第２対向壁２２０側に設けられる。従って、投写型映像表示装置１００を床面投写で配置した場合に、底面を構成する第２対向壁２２０側に光源１０及びヒートシンク１１が配置される。すなわち、光源１０及びヒートシンク１１が下方に配置されるため、投写型映像表示装置１００の安定性が増大する。

［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、図面を参照しながら説明する。以下において、第１実施形態との相違点について主として説明する。

具体的には、変更例１では、照明光学系は、照明光学系の光軸を中心として、少なくともロッドインテグレータを回動可能に支持する支持体を含む。

（照明光学系の光学構成）
以下において、変更例１に係る照明光学系の光学構成について、図面を参照しながら説明する。図８は、変更例１に係る照明光学系ユニット１２０の光学構成を示す図である。なお、図８では、上述したミラー（ミラー５１、ミラー５２）、レンズ（レンズ６１、レンズ６２）、DMD７０を省略していることに留意すべきである。

図８に示すように、照明光学系ユニット１２０は、支持体１２１を有する。支持体１２１は、照明光学系ユニット１２０の光軸を中心として、ロッドインテグレータ４０を回動可能に支持する。

例えば、支持体１２１は、照明光学系ユニット１２０の光軸を中心として回動するテーブルを有する。また、支持体１２１は、光源１０、レンズ群２０、ダイクロイックプリズム３０及びロッドインテグレータ４０の配置関係が変更されないように、これらの素子を支持する。すなわち、光源１０、レンズ群２０、ダイクロイックプリズム３０及びロッドインテグレータ４０は、支持体１２１に固定される。

これによって、支持体１２１に設けられるテーブルの回動に伴って、照明光学系ユニット１２０の光軸を中心として、ロッドインテグレータ４０が回動する。

なお、支持体１２１は、筐体２００内において第１対向壁２１０側に設けられる。例えば、支持体１２１に設けられるテーブルは、第１対向壁２１０の内面上に設けられることが好ましい。

図９に示すように、光源１０から出射される光の光路を基準として、ロッドインテグレータ４０の光出射面及びDMD７０の有効領域を仮想的に重ねた場合に、ロッドインテグレータ４０の光出射面がDMD７０の有効領域と完全に重なるように、ロッドインテグレータ４０の光出射面の向きを調整することができる。

なお、上述したように、ロッドインテグレータ４０の断面（光出射面）は、DMD７０の有効領域と相似形状を有する。

（作用及び効果）
変更例１では、支持体１２１は、照明光学系ユニット１２０の光軸を中心として、ロッドインテグレータ４０を回動可能に支持する。従って、ロッドインテグレータ４０から出射された光がDMD７０の有効領域に照射されるように、ロッドインテグレータ４０の光出射面の向きを調整することができる。

［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、図面を参照しながら説明する。以下において、第１実施形態との相違点について主として説明する。

具体的には、変更例２では、照明光学系ユニット１２０のバリエーションについて、図１０〜図１３を参照しながら説明する。

（バリエーションＡ）
バリエーションＡでは、照明光学系ユニット１２０は、図１０に示すように、ダイクロイックプリズム３０に代えて、ミラー３１Ａ、ミラー３２Ａ及びミラー３３Ａを有する。また、光源１０Ｒ、光源１０Ｇ及び光源１０Ｂに併設されるヒートシンク１１が共通化されている。

ミラー３１Ａは、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂを反射する。ミラー３２Ａは、光源１０Ｇから出射される緑成分光Ｇを反射して、青成分光Ｂを透過するダイクロイックミラーである。ミラー３３Ａは、光源１０Ｒから出射される赤成分光Ｒを透過して、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを反射するダイクロイックミラーである。なお、ミラー３２Ａ及びミラー３３Ａは、合成素子を構成する。

また、バリエーションＡでは、ロッドインテグレータ４０は、光源１０から出射される光の進行方向に向けて、光の進行方向に垂直な断面が小さくなる逆テーパ形状を有する。ロッドインテグレータ４０が逆テーパ形状を有する場合には、光源１０から出射される光の分散角が大きくなる。従って、ロッドインテグレータ４０の光出射面とミラー５１との間に、ロッドインテグレータ４０から出射される光を集光するレンズ６３が設けられることが好ましい。

ここで、バリエーションＡでは、ロッドインテグレータ４０から光の光路的に離れた方から、光源１０Ｂ、光源１０Ｇ及び光源１０Ｒの順に、各光源１０が配置される。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。各光源１０の配置は、各光源１０の光量、発光効率、指向性などによって定められる。

なお、バリエーションＡは、色成分光の反射回数が比較的多いため、色成分光の利用効率が低い。従って、バリエーションＡは、低出力タイプの投写型映像表示装置１００に適用される。

（バリエーションＢ）
バリエーションＢでは、照明光学系ユニット１２０は、図１１に示すように、ダイクロイックプリズム３０に代えて、ミラー３１Ｂ及びミラー３２Ｂを有する。また、光源１０Ｇ及び光源１０Ｂに併設されるヒートシンク１１が共通化されている。

ミラー３１Ｂは、光源１０Ｒから出射される赤成分光Ｒを透過して、光源１０Ｇから出射される緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー３２Ｂは、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂを透過して、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。なお、ミラー３１Ｂ及びミラー３２Ｂは、合成素子を構成する。

また、バリエーションＢでは、ロッドインテグレータ４０は、光源１０から出射される光の進行方向に向けて、光の進行方向に垂直な断面が小さくなる逆テーパ形状を有する。ロッドインテグレータ４０が逆テーパ形状を有する場合には、光源１０から出射される光の分散角が大きくなる。従って、バリエーションＡと同様に、ロッドインテグレータ４０の光出射面とミラー５１との間に、ロッドインテグレータ４０から出射される光を集光するレンズ６３が設けられることが好ましい。

ここで、バリエーションＢでは、光源１０Ｒ及び光源１０Ｇが光源１０Ｂよりもロッドインテグレータ４０から光の光路的に離れた位置に配置される。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。各光源１０の配置は、各光源１０の光量、発光効率、指向性などによって定められる。

なお、バリエーションＢは、バリエーションＡと比べて、色成分光の反射回数が少ないため、色成分光の利用効率がバリエーションＡよりも高い。従って、バリエーションＢは、中出力タイプの投写型映像表示装置１００に適用される。

（バリエーションＣ）
バリエーションＣでは、照明光学系ユニット１２０は、図１２に示すように、ダイクロイックプリズム３０に代えて、ミラー３１Ｃ、ミラー３２Ｃ及びミラー３３Ｃを有する。また、光源１０Ｇ及び光源１０Ｂに併設されるヒートシンク１１が共通化されている。

ミラー３１Ｃは、光源１０Ｇから出射される緑成分光Ｇを反射するミラーである。ミラー３２Ｃは、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂを透過して、緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー３３Ｃは、光源１０Ｒから出射される赤成分光Ｒを透過して、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを反射するダイクロイックミラーである。なお、ミラー３２Ｃ及びミラー３３Ｃは、合成素子を構成する。

また、バリエーションＣでは、ロッドインテグレータ４０は、光源１０から出射される光の進行方向に向けて、光の進行方向に垂直な断面が小さくなる逆テーパ形状を有する。ロッドインテグレータ４０が逆テーパ形状を有する場合には、光源１０から出射される光の分散角が大きくなる。従って、バリエーションＡと同様に、ロッドインテグレータ４０の光出射面とミラー５１との間に、ロッドインテグレータ４０から出射される光を集光するレンズ６３が設けられることが好ましい。

ここで、バリエーションＣでは、ロッドインテグレータ４０から光の光路的に離れた方から、光源１０Ｇ、光源１０Ｂ及び光源１０Ｒの順に、各光源１０が配置される。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。各光源１０の配置は、各光源１０の光量、発光効率、指向性などによって定められる。

なお、バリエーションＣは、バリエーションＡと比べて、色成分光の反射回数が少ないため、色成分光の利用効率がバリエーションＡよりも高い。従って、バリエーションＣは、中出力タイプの投写型映像表示装置１００に適用される。

（バリエーションＤ）
バリエーションＤでは、照明光学系ユニット１２０は、図１３に示すように、ロッドインテグレータ４０に代えて、フライアイレンズユニット４０Ｄが設けられる。

フライアイレンズユニット４０Ｄは、ダイクロイックプリズム３０から出射された色成分光を均一化する。１対のフライアイレンズによって構成される。各フライアイレンズは、複数の微小レンズによって構成される。複数の微小レンズのそれぞれは、ダイクロイックプリズム３０から出射された光をDMD７０の有効領域に集光するように構成される。

また、バリエーションＤでは、ロッドインテグレータ４０に代えて、フライアイレンズユニット４０Ｄが用いられるため、光源１０から出射される光の分散角が大きくなる。従って、フライアイレンズユニット４０Ｄとミラー５１との間に、フライアイレンズユニット４０Ｄから出射される光を集光するレンズ６３が設けられることが好ましい。

なお、バリエーションＤは、色成分光を反射するミラーが必要ないため、色成分光の利用効率が高く、部品点数を削減することができる。従って、バリエーションＤは、高出力タイプの投写型映像表示装置１００に適用される。

［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、図面を参照しながら説明する。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。

変更例３では、照明光学系ユニット１２０の回動の詳細について説明する。具体的には、図１４及び図１５に示すように、照明光学系ユニット１２０には、放熱ダクト４１０（放熱ダクト４１０Ａ、放熱ダクト４１０Ｂ及び放熱ダクト４１０Ｃ）が設けられる。また、照明光学系ユニット１２０は、第１プレート４２０、第２プレート４３０、固定片４４０及び懸架片４５０によって、筐体２００に固定される。

放熱ダクト４１０は、照明光学系ユニット１２０（光源１０やヒートシンク１１）が生じる熱を逃がすためのダクトである。

第１プレート４２０は、筐体２００（例えば、第１対向壁２１０）に固定される板状の部材である。第２プレート４３０は、第１プレート４２０上に設けられる板状の部材である。第２プレート４３０は、照明光学系ユニット１２０（少なくともロッドインテグレータ４０）を支持する。なお、第１プレート４２０及び第２プレート４３０は、支持体１２１に代えて設けられている。

具体的には、第１プレート４２０は、図１６に示すように、回動軸心４２１と、ボルト孔４２２（ボルト孔４２２Ａ〜ボルト孔４２２Ｄ）と、開口４２３と、ボルト孔４２４（ボルト孔４２４Ａ〜ボルト孔４２４Ｄ）とを有する。

回動軸心４２１は、第２プレート４３０によって支持される照明光学系ユニット１２０を回動するための軸である。回動軸心４２１は、円柱状の形状を有する。なお、回動軸心４２１の底は、照明光学系ユニット１２０の回動軸を中心とする円形である。

ボルト孔４２２は、第２プレート４３０を第１プレート４２０に固定するためのボルトを嵌挿すべき孔である。ボルト孔４２２の数は、少なくとも３つ以上であることが好ましい。

開口４２３は、照明光学系ユニット１２０の軽量化のために設けられている。

ボルト孔４２４は、第１プレート４２０を筐体２００に固定するためのボルトを嵌挿すべき孔である。ボルト孔４２４の数は、少なくとも３つ以上であることが好ましい。

また、第２プレート４３０は、図１７に示すように、軸孔４３１と、回動孔４３２（回動孔４３２Ａ〜回動孔４３２Ｄ）と、開口４３３とを有する。

軸孔４３１は、第１プレート４２０の回動軸心４２１を嵌合すべき孔である。軸孔４３１の内径は、回動軸心４２１の外径と略等しいことが好ましい。

回動孔４３２は、照明光学系ユニット１２０の回動軸を中心とする同心円の円周に沿って延びる形状を有する。例えば、同心円の円周上における回動孔４３２の長さは、照明光学系ユニット１２０の最大回動量を定義する。

なお、回動孔４３２には、第２プレート４３０を第１プレート４２０に固定するためのボルトが嵌挿される。すなわち、第２プレート４３０を第１プレート４２０に固定するためのボルトは、ボルト孔４２２及び回動孔４３２に挿入される。

開口４３３は、ヒートシンク１１Ｇと干渉しないように設けられており、開口４３３によって照明光学系ユニット１２０の軽量化が図られる。

図１４及び図１５に戻って、固定片４４０は、筐体２００（例えば、第２対向壁２２０）に固定される。

具体的には、固定片４４０は、図１８及び図１９に示すように、回動孔４４２（回動孔４４２Ａ、回動孔４４２Ｂ）と、ボルト孔４４４（ボルト孔４４４Ａ、ボルト孔４４４Ｂ）と、突起４４５（突起４４５Ａ、突起４４５Ｂ）とを有する。

回動孔４４２は、照明光学系ユニット１２０の回動軸を中心とする同心円の円周に沿って延びる形状を有する。例えば、同心円の円周上における回動孔４４２の長さは、照明光学系ユニット１２０の最大回動量を定義する。

ボルト孔４４４は、固定片４４０を筐体２００に固定するためのボルトを嵌挿すべき孔である。

突起４４５は、懸架片４５０側に突出する形状を有する。具体的には、後述するように、突起４４５は、懸架片４５０に設けられる回動孔４５２（回動孔４５２Ａ及び回動孔４５２Ｂ）に嵌合する。

図１４及び図１５に戻って、懸架片４５０は、照明光学系ユニット１２０の内壁間を懸架するように、照明光学系ユニット１２０の内壁に固定される。

具体的には、図２０及び図２１に示すように、懸架片４５０は、回動孔４５２（回動孔４５２Ａ、回動孔４５２Ｂ）と、開口４５３とを有する。

回動孔４５２は、照明光学系ユニット１２０の回動軸を中心とする同心円の円周に沿って延びる形状を有する。例えば、同心円の円周上における回動孔４５２の長さは、照明光学系ユニット１２０の最大回動量を定義する。

開口４５３は、照明光学系ユニット１２０の一部（例えば、ロッドインテグレータ４０）が通るべき開口である。

なお、照明光学系ユニット１２０の回動軸を中心とする同心円の円周上において、回動孔４３２、回動孔４４２又は回動孔４５２の長さは、照明光学系ユニット１２０の最大回動量を定義する。

［変更例４］
以下において、第１実施形態の変更例４について、図面を参照しながら説明する。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。

変更例４では、図２２及び図２３に示すように、照明光学系ユニット１２０に隣接して、冷却ユニット１３０が設けられる。冷却ユニット１３０は、例えば、照明光学系ユニット１２０に設けられる放熱ダクト４１０に冷却風を送り込む空冷ファンである。或いは、冷却ユニット１３０は、放熱ダクト４１０内の空気を冷却するラジエータである。

具体的には、冷却ユニット１３０には、送風ダクト５１０（送風ダクト５１０Ａ、送風ダクト５１０Ｂ及び送風ダクト５１０Ｃ）が設けられる。送風ダクト５１０の先端部分は、放熱ダクト４１０内に入り込んでいる。

なお、変更例４では、冷却ユニット１３０は、筐体２００に回動しないように固定される。一方で、照明光学系ユニット１２０は、上述したように、回動可能に支持される。

（ダクト間の間隙）
以下において、変更例４に係るダクト間の間隙について、図２４〜図２７を参照しながら説明する。図２４は、照明光学系ユニット１２０を上方から見た図である。図２５は、図２４に示す領域Ｘの拡大図である。図２６は、送風ダクト５１０及び放熱ダクト４１０を示す図である。図２７は、図２６に示す領域Ｙの拡大図である。

図２４及び図２５に示すように、照明光学系ユニット１２０の回動軸と冷却ユニット１３０側に設けられた放熱ダクト４１０（ここでは、放熱ダクト４１０Ｂ）の開口端との間のＰ方向における距離は“ａ”で表される。また、照明光学系ユニット１２０の回動軸と回動軸から離れた側に設けられた放熱ダクト４１０（ここでは、放熱ダクト４１０Ｂ）の側壁との間のＱ方向における距離は“ｂ”で表される。照明光学系ユニット１２０の最大回動量（最大回動角）を“θ”とした場合に、冷却ユニット１３０側に設けられた放熱ダクト４１０（ここでは、放熱ダクト４１０Ｂ）の開口端の回動長は“ｃ”で表される。

なお、Ｐ方向は、放熱ダクト４１０が延びる方向である。Ｑ方向は、Ｐ方向に直交する方向である。

図２６及び図２７に示すように、送風ダクト５１０は、送風ダクト５１０の先端に向けてサイズが縮小する傾斜部分５１１と、サイズが一定に保たれる先端部分５１２とを有する。送風ダクト５１０の先端部分５１２と放熱ダクト４１０との間のＱ方向における距離は“ｄ”で表される。すなわち、先端部分５１２と放熱ダクト４１０との間の間隙は“ｄ”で定義される。照明光学系ユニット１２０の回動軸と傾斜部分５１１及び先端部分５１２の境界との間のＰ方向における距離は“ｅ”で表される。

このような前提において、距離“ｄ”は、「ｄ≧ｃ＝（ａ×ｔａｎθ）」の関係を満たす必要がある。すなわち、先端部分５１２と放熱ダクト４１０との間の間隙“ｄ”は、照明光学系ユニット１２０の最大回動量（最大回動角θ）によって定められる。距離“ｅ”は、「ｅ≧（ｂ×ｔａｎθ）＋ａ」の関係を満たす必要がある。

ここで、“ａ”、“ｂ”、“θ”は、照明光学系ユニット１２０の構成を定義する値である。一方で、“ｄ”、“ｅ”は、冷却ユニット１３０に設けられる送風ダクト５１０の構成（形状及び配置）を定義する値である。従って、送風ダクト５１０の構成（形状及び配置）は、照明光学系ユニット１２０の構成を定義する値“ａ”、“ｂ”、“θ”によって定めることが可能である。

［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、光源の一例として、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源について例示したに過ぎない。光源は、ＵＨＰランプやキセノンランプなどの白色光源であってもよい。

１０…光源、１１…ヒートシンク、２０…レンズ群、３０…ダイクロイックプリズム、３１Ａ〜３３Ａ…ミラー、３１Ｂ〜３２Ｂ…ミラー、３１Ｃ〜３３Ｃ…ミラー、４０…ロッドインテグレータ、４０Ｄ…フライアイレンズユニット、５１〜５２…ミラー、６１〜６３…レンズ、７０…ＤＭＤ、１００…投写型映像表示装置、１１０…投写光学ユニット、１１１…投写レンズ群、１１２…反射ミラー、１２０…照明光学ユニット、１２１…支持体、１３０…冷却ユニット、２００…筐体、２１０…第１対向壁、２２０…第２対向壁、２３０…第１側壁、２４０…第２側壁、２５０…第３側壁、２６０…天板、２６１…傾斜面、２６２…透過領域、３１０…第１配置面、３２０…第２配置面、４１０…放熱ダクト、４２０…第１プレート、４３０…第２プレート、４４０…固定片、４５０…懸架片、５１０…送風ダクト

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と略平行な第１配置面と対向する第１対向壁と、前記投写光学系の光軸と略垂直な第２配置面と対向する第２対向壁とを有しており、
   前記照明光学系の光軸は、前記第１配置面の法線方向と同じ向きであることを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 前記照明光学系に含まれる光源は、前記第１配置面の法線方向において、前記第１対向壁側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。
3. 前記照明光学系は、複数の光源と、前記複数の光源から出射される光を合成するように構成された合成素子と、前記合成素子によって合成された光を均一化するロッドインテグレータとを含む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. 前記照明光学系は、前記照明光学系の光軸を中心として、少なくとも前記ロッドインテグレータを回動可能に支持する支持体を含むことを特徴とする請求項３に記載の投写型映像表示装置。
5. 前記支持体は、前記筐体に固定される板状の第１プレートと、前記第１プレート上に設けられる板状の第２プレートとを有しており。
   前記第２プレートは、前記ロッドインテグレータを支持しており、
   前記第１プレート及び前記第２プレートのいずれか一方は、前記第２プレートによって支持される前記ロッドインテグレータの回動軸を有することを特徴とする請求項４に記載の投写型映像表示装置。

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