JP4591061B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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本発明に係る画像表示装置は、上述した従来の技術の課題を解決するため、光源と、光源から発せられた光束を矩形形状の複数のレンズセルにより空間的に分割する矩形形状の第1のレンズアレイと、第1のレンズアレイの各レンズセルに対応する矩形形状の複数のレンズセルを有する矩形形状の第2のレンズアレイと、第1のレンズアレイの各レンズセルの像を重ね合わせる重ね合わせレンズと、重ね合わせレンズにより各レンズセルの像が表示面上で重なり合い第1及び第2のレンズアレイと重ね合わせレンズとによって集光された光束を変調する空間光変調素子と、空間光変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、投射レンズの瞳位置に設置され、第2のレンズアレイの矩形形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、投射レンズの焦点距離可変操作に応じて開口絞りの開口の面積を可変させる面積可変機構とを備えることを特徴とするものである。
本発明に係る画像表示装置は、光源と、光源から発せられた光束を矩形形状の入射面から入射させ内面部において多重反射させ矩形形状の出射面から射出するガラスロッドと、ガラスロッドの出射面から射出する光を受ける出射レンズと、出射レンズから射出する光を受ける重ね合わせレンズと、ガラスロッド、出射レンズ、重ね合わせレンズによって集光された光束を変調する空間光変調素子と、空間光変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、投射レンズの瞳位置に設置されガラスロッド内での反射回数に対応した複数のガラスロッド出射面の形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、投射レンズの焦点距離可変操作に応じて開口絞りの開口の面積を可変させる面積可変機構とを備えることを特徴とするものである。
本発明に係る画像表示装置は、光源と、光源から発せられた光束を矩形形状の複数のレンズセルにより空間的に分割する矩形形状の第1のレンズアレイと、第1のレンズアレイの各レンズセルに対応する矩形形状の複数のレンズセルを有する矩形形状の第2のレンズアレイと、第1のレンズアレイの各レンズセルの像を重ね合わせる重ね合わせレンズと、重ね合わせレンズにより各レンズセルの像が表示面上で重なり合い第1及び第2のレンズアレイと重ね合わせレンズとによって集光された光束を変調する空間光変調素子と、空間光変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、投射レンズの瞳位置に設置され第2のレンズアレイの矩形形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、投射レンズの焦点距離可変操作に応じて開口絞りの光軸方向の位置を可変させる第1の位置可変機構とを備えることを特徴とするものである。
本発明に係る画像表示装置は、光源と、光源から発せられた光束を矩形形状の入射面から入射させ内面部において多重反射させ矩形形状の出射面から射出するガラスロッドと、ガラスロッドの出射面から射出する光を受ける出射レンズと、出射レンズから射出する光を受ける重ね合わせレンズと、ガラスロッド、出射レンズ、重ね合わせレンズによって集光された光束を変調する空間光変調素子と、空間光変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、投射レンズの瞳位置に設置されガラスロッド内での反射回数に対応した複数のガラスロッド出射面の形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、投射レンズの焦点距離可変操作に応じて開口絞りの光軸方向の位置を可変させる第1の位置可変機構とを備えることを特徴とするものである。
構成1乃至構成4のいずれか一を有する画像表示装置において、投射レンズは光軸に対してオフセットされており、開口絞りの開口の光軸に対する位置を投射レンズの焦点距離可変操作に応じて可変させる第2の位置可変機構を備えることを特徴とするものである。
本発明に係る画像表示装置は、光源と、光源から発せられた光束を矩形形状の複数のレンズセルにより空間的に分割する矩形形状の第1のレンズアレイと第1のレンズアレイの各レンズセルに対応する矩形形状の複数のレンズセルを有する矩形形状の第2のレンズアレイと第1のレンズアレイの各レンズセルの像を重ね合わせる重ね合わせレンズとを含む照明光学系と、表示画像における色バランスを調整する色バランス調整用フィルタと、照明光学系によって集光された光束を複数色に分解する色分解光学系と、重ね合わせレンズにより各レンズセルの像が表示面上で重なり合い色分解光学系によって分解された複数色の光束を変調する複数の空間光変調素子と、複数の空間光変調素子によって変調された光束を合成する色合成光学系と、色合成光学系が合成した合成光が供給され空間変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、投射レンズの瞳位置に設置され第2のレンズアレイの矩形形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、投射レンズの焦点距離可変操作に応じて開口絞りの光軸方向の位置を可変させる第1の位置可変機構とを備えることを特徴とするものである。
構成6を有する画像表示装置において、投射レンズの焦点距離可変操作に応じて開口絞りの開口の面積を可変させる面積可変機構を備えて構成したことを特徴とするものである。
構成6、または、構成7を有する画像表示装置において、投射レンズは光軸に対してオフセットされており、投射レンズの焦点距離可変操作に応じて開口絞りの開口の光軸に対する位置を可変させる第2の位置可変機構を備えて構成したことを特徴とするものである。
〔構成9〕
構成6乃至構成8のいずれか一を有する画像表示装置において、色バランス調整用フィルタは第2のレンズアレイに蒸着されていることを特徴とするものである。
〔構成10〕
構成1乃至構成9のいずれか一を有する画像表示装置において、投射レンズは複数のレンズを有し、開口絞りは複数のレンズの間に配置されていることを特徴とするものである。
図1は、第1の基本的構成を示す平面図である。
図2は、第2の基本的構成を示す平面図であり、第2の基本的構成はロッドインテグレータ方式の照明光学系を用いて構成したものである。
図3は、第1の実施の形態の画像表示装置を示す平面図である。図3において、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図3における投射レンズ9は焦点距離可変型であるとする。
図4は、第2の実施の形態の画像表示装置を示す平面図である。図4において、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図4における投射レンズ9も焦点距離可変型であるとする。
図5及び図6は第3の実施の形態の画像表示装置を示す平面図であり、図5は焦点距離可変型の投射レンズを短焦点端(WIDE)としたときの状態、図6は焦点距離可変型の投射レンズを長焦点端(TELE)としたときの状態を示している。
上述した第1〜第3の実施の形態は、液晶ライトバルブ8を透過型の液晶表示素子とし、カラー表示の画像表示装置の場合であっても簡略化のためモノクロ表示の画像表示装置として図示しているが、図7に示す第4の実施の形態においては、反射型の液晶表示素子を用い、カラー表示の画像表示装置として図示して具体的に説明することとする。
3,23 第1のレンズアレイ
4,24 第2のレンズアレイ
6,26 重ね合わせレンズ
7,27 コンデンサレンズ
8,28R,28G,28B 液晶ライトバルブ(空間光変調素子)
9,500 投射レンズ
9b,53 開口絞り
13,241 フィルタ(色バランス調整用フィルタ)
63 駆動部(位置可変機構,面積可変機構)
90,92 面積可変機構
91,92 位置可変機構
Claims (10)
- 光源と、
前記光源から発せられた光束を矩形形状の複数のレンズセルにより空間的に分割する矩形形状の第1のレンズアレイと、
前記第1のレンズアレイの各レンズセルに対応する矩形形状の複数のレンズセルを有する矩形形状の第2のレンズアレイと、
前記第1のレンズアレイの各レンズセルの像を重ね合わせる重ね合わせレンズと、
前記重ね合わせレンズにより前記各レンズセルの像が表示面上で重なり合い、前記第1及び第2のレンズアレイと前記重ね合わせレンズとによって集光された光束を変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、
前記投射レンズの瞳位置に設置され、前記第2のレンズアレイの矩形形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、
前記投射レンズの焦点距離可変操作に応じて前記開口絞りの開口の面積を可変させる面積可変機構と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から発せられた光束を矩形形状の入射面から入射させ、内面部において多重反射させ、矩形形状の出射面から射出するガラスロッドと、
前記ガラスロッドの出射面から射出する光を受ける出射レンズと、
前記出射レンズから射出する光を受ける重ね合わせレンズと、
前記ガラスロッド、前記出射レンズ、前記重ね合わせレンズによって集光された光束を変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、
前記投射レンズの瞳位置に設置され、前記ガラスロッド内での反射回数に対応した複数のガラスロッド出射面の形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、
前記投射レンズの焦点距離可変操作に応じて前記開口絞りの開口の面積を可変させる面積可変機構と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から発せられた光束を矩形形状の複数のレンズセルにより空間的に分割する矩形形状の第1のレンズアレイと、
前記第1のレンズアレイの各レンズセルに対応する矩形形状の複数のレンズセルを有する矩形形状の第2のレンズアレイと、
前記第1のレンズアレイの各レンズセルの像を重ね合わせる重ね合わせレンズと、
前記重ね合わせレンズにより前記各レンズセルの像が表示面上で重なり合い、前記第1及び第2のレンズアレイと前記重ね合わせレンズとによって集光された光束を変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、
前記投射レンズの瞳位置に設置され、前記第2のレンズアレイの矩形形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、
前記投射レンズの焦点距離可変操作に応じて前記開口絞りの光軸方向の位置を可変させる第1の位置可変機構と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から発せられた光束を矩形形状の入射面から入射させ、内面部において多重反射させ、矩形形状の出射面から射出するガラスロッドと、
前記ガラスロッドの出射面から射出する光を受ける出射レンズと、
前記出射レンズから射出する光を受ける重ね合わせレンズと、
前記ガラスロッド、前記出射レンズ、前記重ね合わせレンズによって集光された光束を変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、
前記投射レンズの瞳位置に設置され、前記ガラスロッド内での反射回数に対応した複数のガラスロッド出射面の形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、
前記投射レンズの焦点距離可変操作に応じて前記開口絞りの光軸方向の位置を可変させる第1の位置可変機構と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 前記投射レンズは光軸に対してオフセットされており、
前記開口絞りの開口の前記光軸に対する位置を前記投射レンズの焦点距離可変操作に応じて可変させる第2の位置可変機構を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から発せられた光束を矩形形状の複数のレンズセルにより空間的に分割する矩形形状の第1のレンズアレイと前記第1のレンズアレイの各レンズセルに対応する矩形形状の複数のレンズセルを有する矩形形状の第2のレンズアレイと前記第1のレンズアレイの各レンズセルの像を重ね合わせる重ね合わせレンズとを含む照明光学系と、
表示画像における色バランスを調整する色バランス調整用フィルタと、
前記照明光学系によって集光された光束を複数色に分解する色分解光学系と、
前記重ね合わせレンズにより前記各レンズセルの像が表示面上で重なり合い、前記色分解光学系によって分解された前記複数色の光束を変調する複数の空間光変調素子と、
前記複数の空間光変調素子によって変調された光束を合成する色合成光学系と、
前記色合成光学系が合成した合成光が供給され、前記空間変調素子によって変調されて射出した光束を投射する焦点距離可変型の投射レンズと、
前記投射レンズの瞳位置に設置され、前記第2のレンズアレイの矩形形状と相似の矩形形状の開口を有する開口絞りと、
前記投射レンズの焦点距離可変操作に応じて前記開口絞りの光軸方向の位置を可変させる第1の位置可変機構と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 前記投射レンズの焦点距離可変操作に応じて前記開口絞りの開口の面積を可変させる面積可変機構を備えて構成したことを特徴とする請求項6記載の画像表示装置。
- 前記投射レンズは光軸に対してオフセットされており、
前記投射レンズの焦点距離可変操作に応じて前記開口絞りの開口の前記光軸に対する位置を可変させる第2の位置可変機構を備えて構成したことを特徴とする請求項6、または、請求項7記載の画像表示装置。 - 前記色バランス調整用フィルタは前記第2のレンズアレイに蒸着されていることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一に記載の画像表示装置。
- 前記投射レンズは複数のレンズを有し、
前記開口絞りは前記複数のレンズの間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一に記載の画像表示装置。
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