JP3433127B2 - 画像投射表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の波長帯域の
色光が集合した光束から、互いに異なる波長帯域の色光
を分解し、これらの各色光を変調することによって、映
像を大画面に投影する画像投射表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、屋外公衆用や管制業務用のデ
ィスプレイ、またはハイビジョン等の高精細映像の表示
用ディスプレイ等のように、映像を大画面に表示するた
めの投射型表示装置が開発されている。

【０００３】この投射型表示装置は、透過方式と反射方
式とに大別されるが、これらはともに、色分解部によっ
て複数の波長帯域の色光が集合した光束から、互いに異
なる波長帯域の色光を分解し、これらの各色光をＬＣＤ
（Liquid Crystal Display）パネルに入射させ、その入
射光を映像信号に対応させて画素単位で変調して、投射
光を得る空間変調部を備えている。

【０００４】ＬＣＤパネルとしては、三原色光に対応し
た３つの画素電極を１単位として、マトリクス状に配置
した液晶表示素子を１枚だけ用いた単板方式の投射表示
装置が知られている。一般に広く知られている単板式カ
ラー投射表示装置は、赤、緑、青の三原色の光吸収型カ
ラーフィルターを、それぞれ対応色の画素電極面上に備
えたものである。

【０００５】ところが、吸収型のカラーフィルターは特
定波長の光は効率よく透過するものの、それ以外の波長
の光は吸収して透過させない特性を有している。そのた
め、この方式では、カラーフィルターを透過して画素電
極に到達する光は、前記吸収型カラーフィルターへの入
射光（白色光）の１／３に減少してしまうという問題が
生じていた。

【０００６】この問題を解決するために、例えば特開平
４−６０５３８号に開示されているような単板方式のカ
ラー投射表示装置がある。図１１は従来のカラー投射表
示装置の平面図であり、図１２は、それに使用される液
晶表示装置の模式図である。

【０００７】図１１において、光源４から照射された白
色光ｗは、集光光束としてコリメータレンズ５に入射
し、このコリメータレンズ５によって平行光束に変換さ
れる。この平行光束は、色分解部５０によって３つ波長
帯域の光線に分解される。

【０００８】この色分解部５０は、赤の波長帯域の色光
ｒのみを選択的に反射しその他の波長帯域の色光を透過
させるＲダイクロイックミラー５０Ｒと、緑の波長帯域
の色光ｇのみを選択的に反射しその他の波長帯域の色光
を透過させるＧダイクロイックミラー５０Ｇと、青の波
長帯域の色光ｂのみを選択的に反射するＢダイクロイッ
クミラー５０Ｂとから構成される。これらのダイクロイ
ックミラー５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂは、平行光束の光
軸に対してそれぞれ異なる角度で配置されている。

【０００９】すなわち、Ｇダイクロイックミラー５０Ｇ
は光軸に対して４５°の角度で配置されているが、これ
よりも光源側にあるＲダイクロイックミラー５０Ｒは４
５°よりも小さい角度で、またＢダイクロイックミラー
５０Ｂは４５°よりも大きい角度で配置されている。こ
れによって、赤、緑、青の各光線はそれぞれ異なった角
度で色分解部５０から射出されることとなる。例えば、
赤光ｒは入射角＋α°で、緑光ｇは入射角０°で、青光
は入射角−α°でマイクロレンズアレイ１２２に入射さ
れる。

【００１０】また、このカラー投射表示装置は、液晶表
示部５１を備えている。この液晶表示部５１は、図１２
に示すように、液晶表示素子１２３の照明光の入射側に
マイクロレンズアレイ１２２を備えたものである。

【００１１】液晶表示素子１２３は、ガラス基板１２５
及び１２９の間に、信号電極層１２６、液晶層１２７及
び透明電極１２８を介挿した構成となっている。信号電
極層１２６は、ガラス基板１２５上に、赤、緑、青に対
応した信号電極１２６Ｒ，１２６Ｇ，１２６Ｂをストラ
イプ状に配置して構成されるものであり、液晶層１２７
は、この信号電極層の上面に設けられている。また、透
明電極１２８は、この液晶層１２７とガラス基板１２９
との間に設けられている。なお、図１２では、配向膜は
図示していない。

【００１２】マイクロレンズアレイ１２２は、ガラス基
板１２９の上面に接着されており、信号電極１２６Ｒ、
１２６Ｇ、１２６ＢのＲ，Ｇ，Ｂの色光に対応した一組
の信号電極幅と同じ幅の縦ストライプのレンチキュラー
レンズ１２２ｅを、各組の信号電極１２６に対応させて
平行に配列したものである。

【００１３】そして、このような液晶表示部５１からの
出力光は集光レンズ５４によって集光され、投写レンズ
５２を介してスクリーン５３にカラー画像として拡大投
影される。

【００１４】ところで、上述した従来の画像投射表示装
置では、各ダイクロイックミラー５０Ｒ，５０Ｇ，５０
Ｂの組み付け角度について高い精度が要求されるため、
その組付け時には組み付け角度の微調整等の作業が必要
とされる。図１３は、各ダイクロイックミラー５０Ｒ，
５０Ｇ，５０Ｂの角度を調整するために、その組み付け
角度を調整する方法を示す説明図である。なお、同図に
おいては、青光ｂの入射角度を調整する場合を例示する
ものである。

【００１５】同図に示すように、Ｂダイクロイックミラ
ー５０Ｂに入射した光は、青光ｂのみが選択的に反射さ
れ入射角度−α１でマイクロレンズアレイ１２２上の点
Ｐに入射する。ここで、この入射角度を変更するために
は、Ｂダイクロイックミラー５０Ｂを点Ｏを中心にΔθ
だけ回転させ５０Ｂ’の角度に配置し直す方法が考えら
れる。これによれば、マイクロレンズアレイ１２２への
入射角度は−α１から−α２へ修正することができる。

【００１６】しかしながら、この方法では、入射角度を
修正することができても、光の入射中心位置がＰ点から
Ｐ’点にずれてしまうこととなる。このように入射中心
位置にずれが生じたときに、入射光の照射面積がマイク
ロレンズアレイ１２２の面積とほぼ等しく、光束がずれ
を許容できる程度の余裕がない場合には、ずれが生じた
分マイクロレンズアレイ１２２の一部に光の当たらない
部分が発生し、スクリーン５３上では画面の端に青光の
抜けたマゼンダのラインが生じ、画質が劣化するという
問題が生じる。これは、青光のみならず赤色についても
同様である。

【００１７】このような光の入射中心位置にずれが生じ
るのを防止するために、光束径を大きくすることが考え
られるが、この場合は、光利用効率が低下し、高輝度な
投射装置が実現できないという問題があった。

【００１８】これに対し、上記入射中心位置のずれが生
じるのを防止しつつ、ダイクロイックミラー５０Ｒ，５
０Ｇ，５０Ｂの組み付け角度を調整する方法が考えられ
ている。図１４は、光束の入射中心位置を変えることな
く、光束の入射角度を調節する方法を示す図である。

【００１９】この方法では、先ず、Ｂダイクロイックミ
ラー５０Ｂを入射光軸に沿って後方距離ｘだけ平行移動
した後、ダイクロイックミラー５０Ｂの中心Ｏを回転中
心としてΔθだけ回転させる。これによって、マイクロ
レンズアレイ１２２への入射位置を変えることなく、入
射角度を−α１°から−α２°へと変更することができ
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たダイクロイックミラー５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを平行
移動した後回転させる調整方法では、この調整を行うの
に、ダイクロイックミラー５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを平
行移動させる機構と、回転させる機構の２つが必要とな
り、調整装置の機構が複雑になりその価格が上昇すると
ともに、調整工数が増して画像投射表示装置全体の製造
コストが高くなるという問題があった。

【００２１】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
めになされたものであり、色分解された三原色の射出角
度を簡単な調整機構で容易に調整することができる画像
投射表示装置を提供することを目的とするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め請求項１に係る本発明は、複数の波長帯域の色光が集
合した光束から、互いに異なる波長帯域の色光を分解
し、これらの各色光を変調することによって画像を投射
表示する画像投射表示装置において、所定の波長帯域の
色光を選択的に反射し該色光以外の波長帯域の色光を透
過する複数種の波長選択性反射ミラーを、所定の間隔を
もって平行に、且つ前記光束の光軸に対して所定の角度
をもって配置してなる色分解要素と、前記色分解要素に
よって分解された各色光をそれぞれ集光する集光要素
と、前記各種の波長選択性反射ミラー間隔を調整し、分
解された各色光の前記集光要素に対する入射位置を変え
ることによって、該集光要素から射出される各色光の射
出角度を可変とする調整手段とを備えるものである。

【００２３】このような請求項１に係る発明によれば、
複数の色光を含む光束は、各種波長選択性反射ミラーに
よって異なる波長帯域の色光毎に分解される。これら分
解された各色光は、選択性反射ミラーの間隔に応じた距
離だけ主光軸から平行にシフトされていることから、各
光線は集光要素によって、そのシフト量に応じた角度で
屈曲される。従って、集光要素から射出された各色光
は、照明対象に対してシフト量に応じた入射角度を有す
るとともに、照明対象表面における入射位置は変化する
ことがない。

【００２４】また、各種の波長選択性反射ミラーの間隔
を変化させることによって、集光要素から射出される色
光の照明対象に対する入射位置を変化させることなく、
射出角度を可変とすることができる。

【００２５】請求項２に係る発明は、３原色光を含む白
色光から各色光を分解し、これらの各色光を変調するこ
とによって画像を投射表示する画像投射表示装置におい
て、前記白色光のうち前記第１の色光を選択的に反射
し、前記第２及び第３の色光を透過する第１の波長選択
性反射ミラーと、この第１の波長選択性反射ミラーの後
方に設けられ、前記第３の色光を選択的に反射し、前記
第１の色光及び前記第２の色光を透過する第２の波長選
択性反射ミラーとを所定角度で接合してなる少なくとも
３個の第１のＶ字形ミラー、第２のＶ字形ミラー及び第
３のＶ字形ミラーを所定間隔を有して積層方向に順次配
列してなる色分解要素と、前記色分解要素によって色分
解された前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３
の色光をそれぞれ集光する集光要素とを備え、前記白色
光を、前記第２のＶ字形ミラーの第１の波長選択性反射
ミラーに入射させ、前記第１の色光を反射させ、前記第
２及び第３の色光を透過させ、該第１の色光を前記第１
のＶ字形ミラーの前記第１の波長選択性反射ミラーで反
射させた後、前記第１のＶ字形ミラーの前記第２の波長
選択性反射ミラーを透過させて、この第１の色光を前記
第１のＶ字形ミラーから射出させ、前記第２のＶ字形ミ
ラーの第１の波長選択性反射ミラーを透過した前記第２
及び第３の色光のうち、該第３の色光を前記第２のＶ字
形ミラーの第２の波長選択性反射ミラーで反射させ、該
第２の色光を透過させて、該第２の色光を前記第２のＶ
字形ミラーから射出させ、前記第２のＶ字形ミラーの第
２の波長選択性反射ミラーで反射された前記第３の色光
を前記第３のＶ字形ミラーの前記第２波長選択性反射ミ
ラーで反射させて、この第３の色光を第３のＶ字形ミラ
ーから射出させるものである。

【００２６】なお、ここで、上記第１〜第３のＶ字形ミ
ラーは、相互の位置関係を示すために便宜上付した名称
であり、Ｖ字形ミラーが３つであるときは、その中央に
位置するものを第２のＶ字形ミラーとし、その両側に位
置するものを第１又は第３のＶ字形ミラーとする。ま
た、Ｖ字形ミラーが４つ以上ある場合には、いずれのＶ
字形ミラーを第２のＶ字形ミラーとするかによって各々
の名称は変動する。すなわち、Ｖ字形ミラーが４つ以上
ある場合は、両端に配置されたＶ字形ミラー以外のＶ字
形ミラーを第２のＶ字形ミラーとし、それの両側に配置
されるものを第１若しくは第３のＶ字形ミラーとする。

【００２７】このような請求項２に係る発明によれば、
複数の色光を含む白色光は、中央の第２のＶ字形ミラー
に入射され、この第２のＶ字形ミラーとこれの両側に配
置された第１、第３の各Ｖ字形ミラーとによって異なる
波長帯域の色光毎に分解される。

【００２８】これら分解された各色光は、Ｖ字形ミラー
の間隔に応じた距離だけ主光軸から平行にシフトされて
いることから、各色光線は集光要素によって、そのシフ
ト量に応じた角度で屈曲される。従って、集光要素から
射出された各色光は、照明対象に対してシフト量に応じ
た入射角度を有するとともに、照明対象表面における入
射位置は変化することがない。

【００２９】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
画像投射表示装置において、前記複数のＶ字形ミラーの
間隔を積層方向に調整して、前記第１の色光、前記第２
の色光及び前記第３の色光に色分解された各色光の前記
集光要素に対する入射位置を変えることによって、該集
光要素から射出される各色光の射出角度を可変とするも
のである。

【００３０】このような請求項３に係る発明によれば、
各種のＶ字形ミラーの間隔を積層方向に変化させること
によって、集光要素から射出される色光の照明対象に対
する入射位置を変化させることなく、射出角度を可変と
することができる。

【００３１】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
画像投射表示装置において、前記波長選択性反射ミラー
のうち、いずれか１つをそれ以外のものの寸法よりも小
さくしたものである。

【００３２】このような請求項４に係る発明によれば、
各色光のうちいずれか１つの反射量を減少させることに
よって、色バランスやコントラストの調整を図ることが
できる。特に、色分解要素によって分解される際、照明
光束の光軸からシフトされない色光はシフトされた他の
色光と比べて光強度が大きくなる傾向があるため、これ
の反射量を減少させることによって、他の色光とのバラ
ンスを図ることができる。

【００３３】請求項５に係る発明は、光源から放射され
る光束により光変調部を照射し、この光変調部で変調し
て、画像を投射し表示する画像投射表示装置において、
小径のレンズを多数配置してなり、これら多数の小径レ
ンズによって前記光源から照射される光束を多数の光束
に変換するインテグレータと、これら多数の光束を第１
の結像面に重ね合わせるための第１の結像光学系と、前
記第１の結像面に結像された像を、第２の結像面に結像
させる第２の結像光学系とを有し、前記第１の結像面の
色分解要素に対する虚像面と前記第２の結像光学系の主
平面と前記光変調部とがそれぞれの各延長線で略一直線
で交わるように配置されたことを特徴とするものであ
る。

【００３４】このような請求項５に係る発明によれば、
光源からの光束をインテグレータで多数の光束に変換
し、これらを第１の結像光学系で一旦第１結像面上に一
つにまとめ、これを第２の結像面である光変調部の受光
面で結像させるため、光変調部を均一な照度で照射する
ことができる。このとき、第２の結像光学系と、第２結
像面である光変調部受光面とはいわゆる仰ぎ光学系の関
係にあることから、光束外縁部付近におけるボケの発生
を防止することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下に、本発
明の第１の実施形態について詳細に説明する。図１は、
本実施形態に係る投射表示装置１００の説明図である。

【００３６】（投射表示装置１００の構成）同図におい
て、投射表示装置１００は、白色光ｗを照射する光源４
と、光源４からの集光光束を平行光束に変換するコリメ
ータレンズ５と、白色光ｗに含まれる不要な赤外光を除
去するコールドミラー６と、照明対象上の照明光の輝度
分布を均一にするインテグレータ７と、このインテグレ
ータ７からの光束を所定の角度に反射させる反射ミラー
８と、光束を各波長帯域の色光に分解する色分解部１
と、分解された各波長帯域の光線を偏光させる偏光板９
と、空間光変調部１０と、カップリングプリズム１１
と、投射レンズ１２とから概略構成される。

【００３７】上記コリメータレンズ５は、凸レンズ５ａ
と凹レンズ５ｂとの組み合わせによって、光源４が照射
する白色光ｗを平行光束に変換するものであり、本実施
形態においては、前記コールドミラー６が、凸レンズ５
ａと凹レンズ５ｂとの間に配置されている。

【００３８】インテグレータ７は、第１，第２のインテ
グレータ７ａ及び７ｂから構成され、光源４の照射光を
均一な光束とするものである。具体的には、インテグレ
ータ７は、小径のレンズセグメントを複数アレイ状に配
列した第１インテグレータ７ａと、この第１インテグレ
ータ７ａの各レンズセグメントから映し出される像をそ
れぞれ結像させるための複数のレンズセグメントを有す
る第２インテグレータ７ｂとから構成される。これら第
１、第２インテグレータ７ａ、７ｂの各レンズセグメン
トは互いに対応した関係をなしている。

【００３９】また、前記偏光板９は、後述するホログラ
ムカラーフィルターに対してＳ偏光成分となる直線偏光
を主に透過させるように、透過軸が設定されているもの
である。

【００４０】前記空間光変調部１０は、図２に示すよう
に、いわゆる反射型と呼ばれるものであり、シリコン基
板１４上に三原色光に対応した画素電極１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂが縦ストライプ状に形成された画素電極層１
５と、液晶層１６と、透明電極１７と、薄板ガラス層１
８と、ホログラムカラーフィルター１９とを順次積層し
た構成をなしている。なお、ホログラムカラーフィルタ
ー１９は、画素電極１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの三原色光
に対応した一組の画素電極幅と同じ幅の縦ストライプの
ホログラムレンズ１９ｅを、一組の画素電極に対応させ
て平行に配列したものである。

【００４１】前記カップリングプリズム１１は、平板状
のガラス板で構成されたものであり、その一面１１ａが
色分解部１で分解された各波長帯域の光線に対して、ほ
ぼ垂直となるように形成されている。また、このカップ
リングプリズム１１の底面１１ｂに、空間光変調部１０
が取り付けられており、空間光変調部１０で変調され反
射された光束は、上面１１ｃを透過して投射レンズ１２
に入射する。

【００４２】（投射表示装置１００の動作）このような
構成の投射表示装置１００では、光源４から照射された
白色光ｗは、コリメータレンズ５で平行光束に変換され
た後、インテグレータ７及び反射ミラー８を経て、色分
解部１に入射する。そして、色分解部１で分解された各
波長帯域の光線ｒ、ｇ、ｂは、各々所定の入射角度で、
偏光板９で偏光された後、カップリングプリズム１１に
入射し、空間光変調部１０に到達する。

【００４３】この空間変調部１０では、ホログラムレン
ズアレイ１９によって、入射した三原色光を回折させ、
それぞれ対応色の画素電極上に集光される。例えば、本
実施形態では、入射角度６０°の緑光の主光線を回折角
度０°で射出するように設計されており、このホログラ
ムレンズに入射角度６５°で赤光を入射させると回折角
度が約５°となり、また青光を入射角度５５°で入射さ
せると回折角度が約−５°となる。従って、画素電極ピ
ッチと回折角度からホログラムレンズ１９ｅの焦点距離
を決めてやれば、各色光を対応する画素電極上に集光さ
せることができる。

【００４４】画素電極層１５に到達した三原色光は、そ
れぞれ対応する画素電極で反射され液晶層１６を通過す
る際に信号に応じた光変調を受ける。そして、映像情報
を含むＰ偏光成分がホログラムレンズアレイ１９で回折
されることなく透過して、カップリングプリズム１１及
び投射レンズ１２を介してスクリーン（図示せず）上に
カラー映像として表示される。なお、ホログラムレンズ
アレイ１９の変更特性に関しては、本出願人による先願
の特許公開公報平９−１８９８０９号に詳説されてい
る。

【００４５】（色分解部１の構成及び動作）次に、この
投射表示装置１００に備えられた前記色分解部１につい
て詳細に説明する。図３は、色分解部１の構成を示す説
明図である。同図において、色分解部１は、色分解要素
２と、集光レンズ３とから概略構成される。なお、同図
において、点Ｐは各波長帯域の光束中心による焦点であ
り、Ｔは、点Ｐが集合して空間上に形成される仮想の照
明対象である。

【００４６】色分解要素２は、赤光ｒのみを選択的に反
射しその他の波長帯域の光線を透過するＲダイクロイッ
クミラー２Ｒと、緑光ｇのみを選択的に反射しその他の
波長帯域の光線を透過するＧダイクロイックミラー２Ｇ
と、青光ｂのみを選択的に反射しその他の波長帯域の光
線を透過するＢダイクロイックミラー２Ｂとを、互いに
平行に、且つ所定の間隔ｄで配置した態様で具備するも
のである。

【００４７】これらの各ダイクロイックミラー２Ｒ，２
Ｇ，２Ｂは集光レンズ３の光軸Ｑに対して所定の角度θ
1だけ傾斜して配置されている。なお、本実施形態にお
けるθ1は、４５°に設定されている。

【００４８】そして、この色分解部１に入射した白色光
ｗは、色分解部１の色分解要素２を構成するＲ，Ｇ，Ｂ
ダイクロイックミラー２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって三色に
分解される。詳述すると、この色分解部１に入射した白
色光ｗのうち、赤色波長帯域の光線（赤光ｒ）は、Ｒダ
イクロイックミラー２Ｒにおいて選択的に反射され、次
段の集光レンズ３に対して略垂直に入射される。この
際、赤光ｒ以外の波長帯域の光線（シアン光）はＲダイ
クロイックミラー２Ｒを透過し、背後のＧダイクロイッ
クミラー２Ｇに到達する。

【００４９】このＧダイクロイックミラー２Ｇに到達し
たシアン光のうち、緑色波長帯域の光線（緑光ｇ）は、
Ｇダイクロイックミラー２Ｇにおいて選択的に反射さ
れ、次段の集光レンズ３に対して略垂直に入射する。こ
の際、緑光ｇ以外の波長帯域の光線はＧダイクロイック
ミラー２Ｇを透過し、背後のＢダイクロイックミラー２
Ｂに到達する。

【００５０】これらＲダイクロイックミラー２Ｒ及びＧ
ダイクロイックミラー２Ｇの両者を透過した青色波長帯
域の光線（青光ｂ）は、Ｂダイクロイックミラー２Ｂに
おいて反射され、次段の集光レンズ３に対して略垂直に
入射される。

【００５１】このような色分解要素２では、光源４から
の白色光ｗを各波長帯域の光線に分解するとともに、こ
れら各波長帯域の光線赤光ｒ、緑光ｇ、青光ｂを平行に
且つ、ダイクロイックミラー２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの間隔ｄ
に応じた距離ｌだけ、光軸Ｑからシフトさせて、集光レ
ンズ３に対して射出することができる。すなわち、本実
施形態では、緑光ｇの光束中心は光軸Ｑに一致し、赤光
ｒの光束中心は光軸Ｑの下側に、また青光ｂの光束中心
は光軸Ｑの上側にシフトしている。

【００５２】従って、これらの赤光ｒ、緑光ｇ、青光ｂ
は、集光レンズ３を透過するとき、その各々のシフト量
に応じた角度で屈折される。すなわち、緑光ｇの光束中
心は集光レンズ３の光軸Ｑに沿って直進するが、赤光ｒ
の主光線は仮想照明対象Ｔの点Ｐに入射角度−β1で入
射し、赤光ｂの主光線は仮想照明対象Ｔの点Ｐに入射角
度＋β1で入射する。なお、ここでの入射角度の正負は
便宜上光軸Ｑに対して上方を＋、下方を−とした。

【００５３】そして、このような色分解要素２によっ
て、各光線の入射角度を変更する場合は、以下の手順に
よって行う。なお、青光ｂの入射角度を変更する場合を
例に説明する。他の色光についても同様に入射角度の変
更を行うことができる。

【００５４】先ず、Ｂダイクロイックミラー２ＢをΔｄ
だけ後方の２Ｂ’（図中点線）の位置に平行シフトす
る。これによって、Ｂダイクロイックミラー２Ｂで反射
された青光ｂの主光線は上方へΔｌだけ平行移動し、こ
れの集光レンズ３に対する入射点はＳからＳ’へと移動
する。その結果、集光レンズ３から射出された青光ｂ
の、仮想照明対象Ｔに対する入射角度＋β1から＋β2へ
と変化する。このとき、仮想照明対象Ｔ上における入射
点は同じＰであり、入射角度が変化してもその位置は変
わらない。

【００５５】このような、色分解部１によれば、三原色
に対応した３枚のダイクロイックミラー２Ｒ，２Ｇ，２
Ｂの配置間隔を変えるだけで、色分解装置からの三原色
光の射出角度を任意に変更することができ、しかも入射
角度を変更しても照明対象に対する入射点Ｐは変わるこ
とがない。

【００５６】［第２の実施形態］次に、本発明の第２の
実施形態について詳細に説明する。図４は、本実施形態
に係る投射表示装置２００の説明図である。

【００５７】（投射表示装置２００の構成）同図におい
て、投射表示装置２００は、白色光ｗを照射する光源４
と、光源４からの集光光束を平行光束に変換するコリメ
ータレンズ５と、照明対象上の照明光の輝度分布を均一
にするインテグレータ７と、このインテグレータ７から
の光束を所定の角度に反射させる反射ミラー２３と、光
束を各波長帯域の光線に分解する色分解部２１と、分解
された各波長帯域の光線を偏光させる偏光板９と、空間
光変調部１０と、カップリングプリズム１１と、投射レ
ンズ１２とから概略構成される。なお、前述した第１実
施形態と同様の機能を有する部分には、第１実施形態と
同一の番号を付し、その説明は省略する。

【００５８】（色分解部２１の構成及び動作）特に、本
実施形態に係る投射表示装置２００は、色分解部２１の
構成に特徴を有する。本実施形態における色分解部２１
は、色分解要素２２と、集光レンズ３とから構成されて
いる。図５は、この色分解部２１の一部を拡大して示す
説明図である色分解要素２２は、２枚のダイクロイック
ミラーを所定の角度で接合して略Ｖ字形を形成するＶ字
形ダイクロイックミラー２２ａを複数個、所定の間隔で
配列して構成されるものである。

【００５９】Ｖ字形ダイクロイックミラー２２ａは、同
図に示すように、赤光ｒのみを選択的に反射しその他の
波長帯域の光線を透過するＲダイクロイックミラー２Ｒ
１〜２Ｒ５と、青光ｂのみを選択的に反射しその他の波
長帯域の光線を透過するＢダイクロイックミラー２Ｂ１
〜２Ｂ５とを、所定の角度で各々接合して構成される。
そして、このような複数個のＶ字形ダイクロイックミラ
ー２２ａは、本実施形態では所定の間隔ｋ1で配置され
ており、この所定間隔ｋ1は、駆動手段（図示せず）に
よって変化される。

【００６０】次に、このような構成の色分解部２１の動
作について説明する。色分解部２１に対して白色光ｗ1
〜ｗ3が入射すると、白色光ｗ1はＲダイクロイックミラ
ー２Ｒ２において赤光ｒ1とシアン光ｇ1ｂ1に分離され
る。そして、赤光ｒ1は、Ｒダイクロイックミラー２Ｒ
２で反射され下方のＲダイクロイックミラー２Ｒ３に入
射し、ここで再び水平左方向に反射されて対向配置され
たＢダイクロイックミラー２Ｂ３に入射する。Ｂダイク
ロイックミラー２Ｂ３は青光ｂのみを選択的に反射する
ものであるため、入射した赤光ｒ１はこれを透過して次
段の集光レンズ３に対して略垂直に入射する。

【００６１】一方、Ｒダイクロイックミラー２Ｒ２を透
過したシアン光ｇ１ｂ１は、対向配置されたＢダイクロ
イックミラー２Ｂ２に入射する。ここでは、緑色光ｇ１
がＢダイクロイックミラー２Ｂ２を透過し、青光ｂ１が
反射して色分解が行われる。透過した緑光ｇ１はそのま
ま次段の集光レンズ３に略垂直に入射する。また、青光
ｂ１は、反射され上方のＢダイクロイックミラー２Ｂ１
に入射し、ここで再び水平左方向に反射されて、次段の
集光レンズ３に対して垂直に入射する。以下同様に、Ｒ
ダイクロイックミラー２Ｒ３で反射された赤光２ｒは、
Ｒダイクロイックミラー２Ｒ４で再度反射されＢダイク
ロイックミラー２Ｂ４を透過し、次段の集光レンズ３に
垂直に入射する。さらに、Ｒダイクロイックミラー２Ｒ
ｒで反射された赤光ｒ３は、Ｒダイクロイックミラー２
Ｒ５で再度反射されＢダイクロイックミラー２Ｂ５を透
過し、次段の集光レンズ３に垂直に入射する。

【００６２】また、Ｒダイクロイックミラー２Ｒ３を透
過したシアン光ｇ２ｂ２は、Ｂダイクロイックミラー２
Ｂ３で緑光ｇ２と青光ｂ２に分離され、青光ｂ２はＢダ
イクロイックミラー２Ｂ３及び２Ｂ２で反射されて次段
の集光レンズ３に略垂直に入射する。緑光ｇ２は、Ｂダ
イクロイックミラー２Ｂ３を透過してそのまま次段の集
光レンズ３に略垂直に入射する。

【００６３】また、Ｒダイクロイックミラー２Ｒ４を透
過したシアン光ｇ３ｂ３は、Ｂダイクロイックミラー２
Ｂ４で緑光ｇ３と青光ｂ３に分離され、青光ｂ３はＢダ
イクロイックミラー２Ｂ４及び２Ｂ３で反射されて次段
の集光レンズ３に略垂直に入射する。緑光ｇ３はＢダイ
クロイックミラー２Ｂ４を透過してそのまま次段の集光
レンズ３に略垂直に入射する。

【００６４】このようにして、白色光ｗは、三原色に分
離される。そして、赤光ｒ及び青光ｂは緑光ｇを中心に
上下に所定距離だけ移動した態様で集光レンズ３に入射
する。このため、集光レンズ３からの各色光は、それぞ
れ異なる射出角度を持ったものとなる。

【００６５】次に、照明対象Ｔに対する入射角度を変更
する場合の動作について説明する。すなわち、Ｖ字形ダ
イクロイックミラー２２ａの間隔ｋ１を駆動機構（図示
せず）によってｋ２に変化させる。これにより、各ダイ
クロイックミラーの位置は、それぞれ２Ｒ１’，２Ｒ
２’，２Ｒ４’，２Ｒ５’，２Ｂ１’，２Ｂ２’，２Ｂ
４’，２Ｂ５’となる。従って、Ｒダイクロイックミラ
ー２Ｒ３を透過した青光ｂの主光線は対向配置されたＢ
ダイクロイックミラー２Ｂ３で上方に反射され、さらに
上方に配置されたＢダイクロイックミラー２Ｂ２’によ
って水平方向左に反射されて、次段の集光レンズ３に略
垂直に入射する。このとき青光ｂの光束中心位置はＳか
らＳ’に移動している。よって、集光レンズ３から射出
する青光ｂの照明対象への入射角度は、＋β１から＋β
２へと変化する。しかも、照明対象Ｔへの入射点はＰで
あり変化しない。

【００６６】このような色分解部２１によれば、色分解
要素群のダイクロイックミラーは小型でよいため、装置
の小型化が図れるとともに、コストの低廉化を図ること
ができる。また、Ｖ字形ダイクロイックミラー２２ａの
配置間隔を変えるだけで、色分解装置からの三原色光の
射出角度を任意に変更でき、しかも、入射角度を変更し
ても、照明対象に対する入射点は変わることがないた
め、入射角度の調整を容易に行うことができ、且つ調整
機構も簡単にすることができこれの製造コストが安価に
なる。

【００６７】［第３の実施形態］次に、本発明の第３の
実施形態について詳細に説明する。図６は、本実施形態
に係る投射表示装置に備えられた色分解部３１の説明図
である。同図において、（ａ）は色分解部３１の構成を
模式的に示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＴをｙ
方向から見た側面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＴ
をｘ方向から見た正面図である。

【００６８】なお、本実施形態に係る投射表示装置の全
体構成は、前述した第１実施形態における投射表示装置
１００とほぼ同様である。本実施形態では、前述した投
射表示装置１００の色分解部１に換えて、色分解部３１
を備えていることを特徴とする。

【００６９】（色分解部３１の構成及び動作）図６
（ａ）に示すように、色分解部３１は、色分解要素群３
２を構成する三枚のダイクロイックミラーのうち、中央
に配置され、最も光強度の大きい波長帯域の光線を反射
するダイクロイックミラー、すなわち本実施形態ではＧ
ダイクロイックミラー３２Ｇの寸法が、前述したＧダイ
クロイックミラー２Ｇとは異なることを特徴とする。

【００７０】詳述すると、Ｇダイクロイックミラー３２
Ｇは、その高さＨ及び幅Ｗが、前述したＧダイクロイッ
クミラー２Ｇよりも小さく設定されている。これによ
り、Ｇダイクロイックミラー２Ｇから外れたシアン光の
光束外周部分の光線は、Ｇダイクロイックミラー２Ｇで
反射されることなく、背後のＢダイクロイックミラー２
Ｂに入射する。このＢダイクロイックミラー２Ｂは、前
述したように、青光ｂのみを選択的に反射するものであ
るため、Ｇダイクロイックミラー２Ｇに反射されること
なくＢダイクロイックミラー２Ｂに到達した緑光ｇは、
このＢダイクロイックミラー２Ｇにも反射されることな
く、径外に放出される排除される。

【００７１】この結果、緑光ｇのみ、次段の集光レンズ
３に入射される光量が減少されることとなる。これによ
り、光強度及び視感度が最も強い緑光ｇの照度が低下
し、他の色光との照度バランスがとれ、投射表示装置の
色バランスの調整が容易となる。

【００７２】なお、同図（ｂ）に示すように、Ｇダイク
ロイックミラー２Ｇの高さＨを調整して、入射範囲角度
βを小さくする色純度が向上し、一方、同図（ｃ）に示
すように、幅Ｗを調整して入射範囲角度γを小さくする
と画像のコントラストを向上させることができる。

【００７３】［第４の実施形態］次に、本発明の第４実
施形態について説明する。本実施形態は、前述した第１
〜３実施形態において、空間光変調部１０上でボケが発
生するのを回避するためのものである。かかるボケの発
生原理を、前述した第１実施形態に係る投射表示装置１
００を例に説明する。

【００７４】（投射表示装置１００におけるボケの発生
原理）図１に示すように、色分解要素２で分解された各
色光は、照明対象である空間光変調部１０に斜めに入射
する。図７は、空間光変調部１０を斜めに照射したとき
の、照度分布を示した概念図である。なお、同図におい
て、Ｘ軸、Ｙ軸は照明対象表面の座標を表している。

【００７５】前記第１実施形態に係る投射表示装置１０
０では、カップリングプリズム１１内において、光軸に
直交した仮想照明対象Ｔに結像する構成であるため、光
軸に対して斜めに配置された空間光変調部１０の表面上
では、光軸から離れるに従って、焦点が仮想照明対象Ｔ
から遠ざかることとなり、光軸から離れた位置では像の
ボケが生じることとなる。従って、空間光変調部１０の
表面上における照度分布は、図７に示すように、中心部
が明るくなり周辺部では暗くなり、不均一なものとな
る。

【００７６】そこで、本実施形態に係る投射表示装置４
００は、前述した空間変調部１０上に発生するボケを防
止することを目的とする。この投射表示装置４００の構
成を以下に説明する。

【００７７】（投射表示装置４００の構成）図８におい
て、投射表示装置４００は、第１の結像光学系と、第２
の結像光学系と、これら第１，第２の結像光学系の間に
設けられる色分解要素２とから構成される。

【００７８】第１の結像光学系は、白色光を照射する光
源４と、光源４からの集光光束を略平行光束に変換する
コリメータレンズ４７と、照明対象を均一に照射するイ
ンテグレータ４３と、インテグレータ４３から映し出さ
れる像を第１結像面４６に重ね合わせるための凹面鏡４
４と、凹面鏡４４からの光束を反射させる反射ミラー４
５とから構成される。

【００７９】インテグレータ４３は、小径のレンズセグ
メントを複数アレイ状に配列した第１インテグレータ４
３ａと、この第１インテグレータ４３ａの各レンズセグ
メントから映し出される像を第１結像面４６に結像させ
るための複数のレンズセグメントを有する第２インテグ
レータ４３ｂとから構成される。第１、第２インテグレ
ータ４３ａ、４３ｂの各レンズセグメントは互いに対応
した関係をなしている。

【００８０】凹面鏡４４は、光路を所定の角度に屈折さ
せるとともに、第２インテグレータ４３ｂの各レンズセ
グメントから射出された複数の光束を第１結像面上に重
ね合わせるフィールドレンズの役割をも果たすものであ
る。

【００８１】前記第２の結像光学系は、主として、第２
の結像面４９上に像を結像させる結像レンズ群４８から
構成されている。

【００８２】結像レンズ群４８は、第１結像面４６上の
像を空間変調部１０上の面に結像させるリレーレンズ４
８ａと、このリレーレンズ４８ａから射出される光束を
平行光束に変換するフィールドレンズ４８ｂとから構成
される。そして、これらリレーレンズ４８ａ及びフィー
ルドレンズ４８ｂとは、テレセントリック結像系を構成
している。すなわち、第１結像面４６の色分解要素２に
対する虚像面４６’と、リレーレンズ４８ａ及びフィー
ルドレンズ４８ｂの周面と、光軸に対して斜めに配置し
た空間光変調部１０の面の延長が１本の直線Ｏ（図８中
における紙面に垂直な直線）で交わるように配置されて
いる。

【００８３】ここで、この第２の光学系では、第１結像
面４６の像を照明光軸に対して斜めに配置した空間光変
調部１０の面に正しく結像させるために、第１結像面４
６の色分解要素２に対する虚像面４６’と、結像レンズ
４８を構成するリレーレンズ４８ａ及びフィールドレン
ズ４８ｂの主面と、空間光変調部１０の面の延長が、１
本の直線Ｏで交わるように配置されている。

【００８４】なお、本実施形態においては、不要光であ
る赤外光及び紫外光のカットフィルター、空間光変調部
１０への直線偏光を供給するために、フィールドレンズ
４８ｂの前方に介挿される変更板及びカップリングプリ
ズムは図示していない。

【００８５】（投射表示装置４００の動作）次に、かか
る投射表示装置４００の動作について説明する。

【００８６】光源４より照射された白色光はコリメータ
レンズ４７によって平行光束に変換され、インテグレー
タ４３の第１インテグレータ４３ａに入射する。第１イ
ンテグレータ４３ａの各レンズセグメントを通過した光
線は、第２インテグレータ４３ｂにの対応するレンズセ
グメントに集光され、このより第２インテグレータ４３
ｂにより第１インテグレータ４３ａのレンズセグメント
の像を第１結像面４６の位置に結像する。

【００８７】第２インテグレータ４３ｂから射出された
光線は次に凹面鏡４４に入射する。凹面鏡４４は光路を
曲げると同時に、第１インテグレータ４３ａの像を第１
結像面４６において互いに重なり合わせる。

【００８８】凹面鏡４４から射出された光線は、反射ミ
ラー４５で光路を屈折された後、一旦第１結像面４６上
に収斂され、それから色分解要素２に入射する。色分解
要素２においては、先ず、赤光ｒがＲダイクロイックミ
ラー２Ｒで選択的に反射され、赤光ｒ以外の色光（シア
ン光）は背後のＧダイクロイックミラー２Ｇに入射す
る。

【００８９】このシアン光のうち緑光ｇがＧダイクロイ
ックミラー２Ｇで選択的に反射され、Ｒダイクロイック
ミラー２Ｒを透過して色分解要素２から射出される。一
方、シアン光のうちＧダイクロイックミラー２Ｇを透過
した青光ｂは、Ｂダイクロイックミラー２Ｂで選択的に
反射され、Ｇダイクロイックミラー２Ｇ及びＲダイクロ
イックミラー２Ｒを透過して色分解手段２から射出され
る。

【００９０】このようにして、白色光はｒ、ｇ、ｂの三
原色光に分解される。このとき、色分解要素２の各ダイ
クロイックミラー２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、所定の間隔をも
って平行に配置されているとともに、照明光軸の垂設面
から所定の角度だけ傾けて設けられているため、色分解
要素２から射出される三原色光は緑光ｇを中心に主光線
を平行にシフトした態様をなしている。従って、結像レ
ンズ４８を透過して空間光変調部１０に入射するときに
は、これらの各色光はそれぞれ異なる入射角度を有する
こととなる。

【００９１】そして、このように三原色光に分解された
各光線は、結像レンズ群４８を通過することによって空
間光変調部１０に向けて射出される。虚像面４６’と、
結像レンズ群４８を構成するリレーレンズ４８ａ及びフ
ィールドレンズ４８ｂと、空間光変調部１０上面とは、
テレセントリック結像系を構成しているため、空間光変
調部１０上において正しく結像させることができる。

【００９２】従って、空間光変調部１０の表面のＸ軸方
向及びＹ軸方向の照明分布は図９に示すように、全面に
わたって均一となり、照度分布の均一な投影像を表示す
ることができる。しかも、空間光変調部１０を照明する
三原色光は、それぞれ平行光束であるから、光軸に対し
て斜めに配置した空間光変調部１０に対しても、第１結
像面４６の像は歪むことなく結像することができる。例
えば、第１インテグレータ４３ａのレンズセグメントを
矩形状とし、その矩形状の像を空間光変調部１０の矩形
に略一致させることができ、光利用率を向上することが
でき、明るい投影像の表示が可能となる。

【００９３】なお、リレーレンズ４８ａはフレネルレン
ズを使用することもでき、その場合にはレンズ表面の凹
凸部で蹴られることになる光ロスを低減する目的から、
フレネルレンズの周面を光軸に対して垂直に配置しても
差し支えない。また、フィールドレンズ４８ｂの傾き角
を可変できるようにして、空間変調部１０における結像
状態を調整できるようにすることも可能である。

【００９４】（第４実施形態の変更例）なお、上述した
投射表示装置４００は、色分解要素として第１実施形態
に係る色分解要素２を備えるものであるが、本発明はこ
れに限定されるものではない。例えば、色分解要素２に
換えて、前述した第２実施形態に係る色分解要素２２を
採用することができる。図１０は、色分解要素２２を採
用した投射表示装置４１０の概略構成図である。

【００９５】同図に示すように、投射表示装置４１０
は、第１の結像光学系と、第２の結像光学系と、これら
第１，第２の結像光学系の間に設けられる色分解要素２
２とから構成される。

【００９６】第１の結像光学系は、白色光を照射する光
源４と、光源４からの集光光束を略平行光束に変換する
コリメータレンズ４７と、照明対象を均一に照射するイ
ンテグレータ４３と、インテグレータ４３から映し出さ
れる像を第１結像面４６に重ね合わせるための凹面鏡４
４とから構成される。

【００９７】また、第２の結像光学系は、主として、第
２の結像面４９上に像を結像させる結像レンズ群４８か
ら構成されている。この第２の光学系では、第１結像面
４５の像を照明光軸に対して斜めに配置した空間光変調
部１０の面に正しく結像させるために、第１結像面４６
と、結像レンズ４８を構成するリレーレンズ４８ａ及び
フィールドレンズ４８ｂの主面と、空間変調部１０の面
の延長が、１本の線Ｏ（図１０中における紙面に垂直な
線）で交わるように配置されている。

【００９８】色分解要素２２は、前述した第２実施形態
と同様に、２枚のダイクロイックミラーを所定の角度で
接合して略Ｖ字形を形成するＶ字形ダイクロイックミラ
ー２２ａを複数個、所定の間隔で配列して構成されるも
のである。この複数個のＶ字形ダイクロイックミラー２
２ａは、本実施形態においても、所定の間隔で配置され
ており、この所定間隔は、駆動手段（図示せず）によっ
て変化される。

【００９９】このような色分解要素２２によって、白色
光ｗは、三原色に分離される。そして、赤光及び青光は
緑光を中心に上下に所定距離だけ移動した態様でリレー
レンズ４８ａに入射する。このため、リレーレンズ４８
ａからの各色光は、それぞれ異なる射出角度を持ったも
のとなる。

【０１００】そして、このような投射表示装置４１０に
よれば、第１結像面４６と、結像レンズ群４８を構成す
るリレーレンズ４８ａ及びフィールドレンズ４８ｂと、
空間光変調部１０上面（第２結像面４９）とは、テレセ
ントリック結像系を構成しているため、空間光変調部１
０上において正しく結像させることができる。

【０１０１】従って、空間光変調部１０の表面のＸ軸方
向及びＹ軸方向の照明分布は、全面にわたって均一とな
り、照度分布の均一な投影像を表示することができる。
しかも、空間光変調部１０を照明する三原色光は、それ
ぞれ平行光束であるから、光軸に対して斜めに配置した
空間光変調部１０に対しても、第１結像面の像は歪むこ
となく結像することができる。

【０１０２】なお、本変更例においても、リレーレンズ
４８ａはフレネルレンズを使用することもでき、その場
合にはレンズ表面の凹凸部で蹴られることになる光ロス
を低減する目的から、フレネルレンズの周面を光軸に対
して垂直に配置しても差し支えない。また、フィールド
レンズ４８ｂの傾き角を可変できるようにして、空間変
調部１０における結像状態を調整できるようにすること
も可能である。

【０１０３】なお、本発明においては、ホログラムフィ
ルタはマイクロレンズアレイでもよく、また、空間光変
調部１０は反射型に限らず透過型であってもよい。

【０１０４】

【発明の効果】このように本発明によれば、色分解され
た三原色の射出角度を簡単な調整機構で容易に調整する
ことができる。また、本発明によれば、色バランスやコ
ントラストなどの調整、ボケの発生を防止する等によっ
て投影される画像の質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る投射表示装置の
概略構成図である。

【図２】第１実施形態に係る空間光変調部の構成を示す
説明図である。

【図３】第１実施形態に係る色分解部の構成を示す説明
図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る投射表示装置の
概略構成図である。

【図５】第２実施形態に係る色分解部の構成を示す説明
図である。

【図６】第３実施形態に係る色分解部の構成を示す説明
図である。

【図７】第１実施形態にける照明対象表面の高度分布を
示すグラフである。

【図８】本発明の第４の実施形態に係る投射表示装置の
概略構成図である。

【図９】第４実施形態にける照明対象表面の高度分布を
示すグラフである。

【図１０】本発明の第４の実施形態の変更例に係る投射
表示装置の概略構成図である。

【図１１】従来の投射表示装置の概略構成図である。

【図１２】従来の空間光変調部の構成を示す説明図であ
る。

【図１３】従来の色分解部によって、入射角度を変更す
る他の方法を示す説明図である。

【図１４】従来の色分解部によって、入射角度を変更す
る他の方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１…色分解部、２…色分解要素、３…集光レンズ、４…
光源、５…コリメータレンズ、６…コールドミラー、７
…インテグレータ、８…反射ミラー、９…偏光板、１０
…空間光変調部、１１…カップリングプリズム、１２…
投射レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 扶二子 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地 日本ビクター株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 27/18 G03B 21/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の波長帯域の色光が集合した光束か
   ら、互いに異なる波長帯域の色光を分解し、これらの各
   色光を変調することによって画像を投射表示する画像投
   射表示装置において、 所定の波長帯域の色光を選択的に反射し、該色光以外の
   波長帯域の色光を透過する複数種の波長選択性反射ミラ
   ーを、所定の間隔を有して平行に、且つ前記光束の光軸
   に対して所定の角度に配置してなる色分解要素と、 前記色分解要素によって分解された各色光をそれぞれ集
   光する集光要素とを備え、 前記各種の波長選択性反射ミラーの間隔を調整し、分解
   された各色光の前記集光要素に対する入射位置を変える
   ことによって、該集光要素から射出される各色光の射出
   角度を可変とすることを特徴とする画像投射表示装置。
2. 【請求項２】 ３原色光を含む白色光から各色光を分解
   し、これらの各色光を変調することによって画像を投射
   表示する画像投射表示装置において、 前記白色光のうち前記第１の色光を選択的に反射し、前
   記第２及び第３の色光を透過する第１の波長選択性反射
   ミラーと、この第１の波長選択性反射ミラーの後方に設
   けられ、前記第３の色光を選択的に反射し、前記第１の
   色光及び前記第２の色光を透過する第２の波長選択性反
   射ミラーとを所定角度で接合してなる少なくとも３個の
   第１のＶ字形ミラー、第２のＶ字形ミラー及び第３のＶ
   字形ミラーを所定間隔を有して積層方向に順次配列して
   なる色分解要素と、 前記色分解要素によって色分解された前記第１の色光、
   前記第２の色光及び前記第３の色光をそれぞれ集光する
   集光要素とを備え、 前記白色光を、前記第２のＶ字形ミラーの第１の波長選
   択性反射ミラーに入射させ、前記第１の色光を反射さ
   せ、前記第２及び第３の色光を透過させ、該第１の色光
   を前記第１のＶ字形ミラーの前記第１の波長選択性反射
   ミラーで反射させた後、前記第１のＶ字形ミラーの前記
   第２の波長選択性反射ミラーを透過させて、この第１の
   色光を前記第１のＶ字形ミラーから射出させ、 前記第２のＶ字形ミラーの第１の波長選択性反射ミラー
   を透過した前記第２及び第３の色光のうち、該第３の色
   光を前記第２のＶ字形ミラーの第２の波長選択性反射ミ
   ラーで反射させ、該第２の色光を透過させて、該第２の
   色光を前記第２のＶ字形ミラーから射出させ、 前記第２のＶ字形ミラーの第２の波長選択性反射ミラー
   で反射された前記第３の色光を前記第３のＶ字形ミラー
   の前記第２波長選択性反射ミラーで反射させて、この第
   ３の色光を第３のＶ字形ミラーから射出させることを特
   徴とする画像投射表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像投射表示装置にお
   いて、 前記複数のＶ字形ミラーの間隔を積層方向に調整して、
   前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光に
   色分解された各色光の前記集光要素に対する入射位置を
   変えることによって、該集光要素から射出される各色光
   の射出角度を可変とすることを特徴とする画像投射表示
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の画像投射表示装置にお
   いて、 前記波長選択性反射ミラーのうち、いずれか１つをそれ
   以外のものの寸法よりも小さくしたことを特徴とする画
   像投射表示装置。
5. 【請求項５】 光源から放射される光束により光変調部
   を照射し、この光変調部で変調して、画像を投射し表示
   する画像投射表示装置において、 小径のレンズを多数配置してなり、これら多数の小径レ
   ンズによって前記光源から照射される光束を多数の光束
   に変換するインテグレータと、 これら多数の光束を第１の結像面に重ね合わせるための
   第１の結像光学系と、 前記第１の結像面に結像された像を、第２の結像面に結
   像させる第２の結像光学系とを有し、 前記第１の結像面の色分解要素に対する虚像面と前記第
   ２の結像光学系の主平面と前記光変調部とがそれぞれの
   各延長線で略一直線で交わるように配置されたことを特
   徴とする画像投射表示装置。