JP6050933B2 - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、投写型映像表示装置に関する。

表示画面を大きくした大型の投写型映像表示装置として、透過型の液晶パネルや反射型の液晶パネルなどの映像表示素子に映し出された映像を、投写レンズにより、投写面であるスクリーンに投写する投写型映像表示装置が知られている。

近年、スクリーンから投写型映像表示装置までの距離が短い、所謂短投写距離の投写レンズを用いた投写型映像表示装置が普及してきた。例えば、透過型屈折素子を含む第一光学系と反射型屈折素子を含む第二光学系からなる投写レンズからなり、第一光学系の一部のレンズが第二光学系の下端を下限とする下方スペース内に収納される装置が開示されている（特許文献１参照）。又、レンズ系と凹面鏡との組み合わせで短い全長でありながら大画面で良質な投写画像を投射しうる投写光学系が開示されている（特許文献２参照）。

特開２００９−８６３１５号公報 特開２００８−２５０２９６号公報

上記特許文献１及び２によれば、レンズの光軸に対称な形状のプラスチックレンズを念頭にしているため、プラスチックレンズを成形する場合に生じる残留応力やプラスチック材料が固有にもつ光弾性係数の大小により偏光が乱れ投射映像の品位が乱れることについて、考慮されていない。

特に、特許文献２におけるプラスチックレンズ材料は、吸湿による形状変化や屈折率変化による結像性能低下を軽減し、成形精度向上のため流動性に優れ、吸湿しない（吸水率が０％）日本ゼオン(株)のＺＥＯＮＥＸ４８Ｒであるが、従来のプラスチックレンズの形状がレンズ光軸に対称な円形状であるため比較的流動性が良く残留応力が少ない成形条件が得られやすかったため図１２に示す材料に起因する複屈折について、考慮されていない。

そこで、本発明の目的は、光軸に対して非対称な形状のプラスチックレンズを用いた投写レンズを使用しても表示画面像の品位に優れた投写型映像表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。

当該投写型映像表示装置は、スクリーンに投影する映像を生成する映像表示素子と、映像をスクリーンに拡大投射する光学系を備え、光学系は、スクリーンに近い方から順に、第１のレンズ、第２のレンズを備え、第１のレンズのゲートの位置と、第２のレンズのゲートの位置は、各々、一定角度ずらして配置される。

本発明によれば、光軸に対して非対称な形状のプラスチックレンズを用いた投写レンズを使用しても表示画面像の品位に優れた投写型映像表示装置を提供することができる。

投写型映像表示装外観を示した全体の斜視図。 斜投写光学系における投写レンズの原理を説明するレンズ配置図。 斜投写光学系における投写レンズ構造物の配置を示す断面図。 自由曲面レンズＬ１５を示す図。 自由曲面レンズＬ１６を示す図。 自由曲面レンズＬ１５のプラスチックの流動性と歪みの関係を説明するための図。 自由曲面レンズＬ１６のプラスチックの流動性と歪みの関係を説明するための図。 光軸に対して対称な円形なプラスチックレンズＬ１３を示す図。 レンズＬ１３のプラスチックの流動性と歪みの関係を説明するための図。 プラスチックレンズの形状評価について説明するための図。 プラスチックレンズの形状評価について説明するための図。 プラスチックレンズ材料の物性を纏めた図。 各々のプラスチックレンズのゲート方向をずらした様子を示す図。 投写型映像表示装置の全体構成の一例を示すブロック図。

以下、実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、投写型映像表示装置の外観を示した全体の斜視図である。符号１００は、当該投写型映像表示装置を、符号１０１は、セット前面に設けられセット内部に取り込む冷却用の外気から塵埃を取り除く防塵フィルタを保護するフィルタカバーを、そして、符号１０２は、セット上面に取り付けられたランプ交換部分を保護する保護カバーを、それぞれ示している。そして、傾斜投写光学系を形成する投写レンズの一部として、これらの上端部には、符号Ｌ１６で示される自由曲面のプラスチックレンズと、符号Ｍ１７で示される自由曲面ミラーがある。

図２は、斜投写光学系における投写レンズの原理を説明するレンズ配置図である。符号Ｌ１からＬ１６までで示す１６枚のレンズと符号Ｍ１７で示す１枚のミラーから構成されている。ミラーＭ１７のミラー反射面及び符号Ｌ１５とＬ１６で示されたレンズは自由曲面形状を成している。このため、斜投写光学系であっても設計自由度が非球面の約５倍程度と大きく、良好な収差補正が可能となる。

又、符号Ｐで示した映像表示素子からの映像光束（全体をφ１で図示する）は投影面の結像位置に対して投写レンズ内ではそれぞれのレンズの異なった場所を通過する。自由曲面ミラーＭ１７と自由曲面レンズＬ１５とＬ１６は、その他殆どのレンズが共有する光軸より上部に位置し、不要なレンズ有効領域を無く小型化出来るのでコスト低減が可能となる。又、符号Ｌ３及びＬ８で示されたレンズは非球面形状とすることでコマ収差と球面収差の補正を行っている。更に、符号Ｌ１３で示されたレンズは光束が偏って通過する位置に配置されているので、非球面形状とすることでコマ収差の補正を行っている。

図３は、斜投写光学系における投写レンズの構造物の配置を示す断面図である。符号ＰＬは映像表示素子を、符号Ｐ１はクロスプリズムを示している。説明の都合上、投影面の上端部分で結像する光束φ３と投影面のほぼ中央部分で結像する光束φ２が投写レンズを構成する個々のレンズ（図中Ｌ１からＬ１６で表示）のどの部分を通過するかを示している。投影面の上端部分で結像する光束φ３の上限光と投影面のほぼ中央部分で結像する光束φ２の下限光線は、非球面レンズＬ１３及び自由曲面レンズＬ１５及びＬ１６で重なり合わないので単独で収差補正が可能となり補正能力が大幅に向上する。

自由曲面ミラーＭ１７ではその傾向が更に顕著となる。比較的光軸に近い領域での収差補正に寄与するレンズ（Ｌ１からＬ１４）は鏡筒Ｂ３に組み込まれ、光軸から離れた領域での収差補正に寄与するレンズ（Ｌ１５，Ｌ１６）はフォーカス調整のため別体をなす鏡筒Ｂ２に組み込まれＬ１３とＬ１４及びＬ１６とＭ１７の間隔を調整すると共に、Ｌ１５とＬ１６の間隔も同時に調整可能な構造としている。

一方、自由曲面ミラーＭ１７はミラーベースＭＢ１に取り付けられ、電動モータ（図示せず）により開閉可能な構造となっている。更に、これら全てが投写レンズベースに高精度に固定されることで所定のフォーカス性能が得られるようになっている。

図４は、自由曲面レンズＬ１５を示す図である。（Ａ）はＬ１５の斜視図、（Ｂ）はＬ１５の正面図、（Ｃ）はＬ１５の側面図、そして、（Ｄ）はＬ１５の一部断面を含む側面図である。図４では、Ｌ１５がプラスチック製のレンズであるため、レンズ有効領域Ｌ１５−ａの外側に鏡筒Ｂ１に組み込む時の位置だしと保持のためレンズコバ部Ｌ１５−ｂを設けている。

図５は、自由曲面レンズＬ１６を示す図である。（Ａ）はＬ１６の斜視図、（Ｂ）はＬ１６の正面図、（Ｃ）はＬ１６の側面図、（Ｄ）はＬ１６の一部断面を含む側面図である。図４と同様、Ｌ１６はプラスチック製のレンズであるため、レンズ有効領域Ｌ１６−ａの外側に鏡筒Ｂ１に組み込む時の位置だしと保持のためレンズコバ部Ｌ１６−ｂを設けている。

自由曲面レンズＬ１５及びＬ１６や自由曲面ミラーＭ１７は金型を製作し、プラスチックの収縮や反りを考慮しながら成形レンズ面形状は設計形状に対して最小誤差になるように数回にわたって金型の形状補正を繰り返す。当該補正により得られた形状の金型を使用し射出成形によりレンズを成形する。

射出成形機ではペレット又はパウダー状の樹脂を金型内で熱溶解しスクリューを回転させ加圧しながら金型のスプールとランナーを介してゲートから可動及び固定駒により形成された空間に樹脂が押し出され金型内に充填される。

光軸に対して非対称な形状であるＬ１５において、図６に示すようにゲートＬ１５−ｃとゲートＬ１５−ｃに対向した面により形成される軸（流動方向の軸でＡ２及びＡ３で示す）と、この軸に直交する軸では、金型内部での樹脂の冷却時間の遅れから冷却により収縮率が異なるため形状精度が均一とならない。

又、ゲートＬ１５−ｃ付近はレンズの肉厚が厚く、反対に反ゲート付近（図中ｂの領域）はレンズの肉厚が薄くなり易いので最適形状が得られるように成形条件を制御することが成形メーカのノウハウとなっている。

更に、レンズ形状がレンズ光軸に対して非軸対称となっているためにレンズ有効領域内の反ゲート付近（図中ｂ）とゲートの両側のレンズ領域（図中ａ）では樹脂の冷却時間の遅れと樹脂の流動方向の違いにより成形時に大きな残留応力が残る。この時のレンズ表面の樹脂の流動方向を図４（Ｄ）のＡ１に示す。

光軸に対して非対称な形状であるＬ１６も、Ｌ１５と同様である（流動方向の軸は図７のＢ２及びＢ３、レンズ表面の樹脂の流動方向は図５（Ｄ）で示す）。

図８は、光軸に対して対称な円形なプラスチックレンズＬ１３を示す図である。Ｌ１５、Ｌ１６と同様、レンズ有効領域Ｌ１３−ａの外側に鏡筒Ｂ３に組み込む時の位置だしと保持のためレンズコバ部Ｌ１３−ｂを設けている。レンズ形状が光軸に対して対称な形状であるＬ１３では、図９に示すようにゲートＬ１３−ｃとゲートＬ１３−ｃに対向した面により形成される軸（流動方向の軸でＣ２及びＣ３で示す）と、この軸に直交する軸では、金型内部での樹脂の冷却時間の遅れから冷却により収縮率が異なるため形状精度が均一とならない。

図１０及び図１１は、投写レンズを構成するプラスチックレンズの形状評価について説明するための説明図である。図１０及び図１１において、図９に示すようにゲートとゲートに対向した面により形成される軸をＹ軸、この軸に直交する軸をＸ軸と定義すれば、ゲートＬ１３−ｃ付近（−Ｙ）はレンズの肉厚が厚く、反対に反ゲート付近（図９中ｃの領域で図１０中では＋Ｙ）はレンズの肉厚が薄くなり易い。又、Ｘ軸は、射出成形時にプラスチック樹脂が最後に充填されるので収縮が遅く左右（図１０の−Ｘ及び＋Ｘ）で肉厚が均等に成り易く、結果＋Ｙ軸方向がレンズの肉厚薄く成り易い。そこで、最適形状が得られるように成形条件を制御することが成形メーカのノウハウとなっている。一方、レンズ形状がレンズ光軸に対して軸対称となっているためにレンズ有効領域内の反ゲート付近（図９中のｃ領域）とゲートの両側のレンズ領域では樹脂の流動方向が優れているため成形時に残留応力が残りにくい。

以上述べたように、光軸に対称なプラスチックレンズの形状精度は、図１０に示したようにゲートとゲートに対向した面で形成される軸をＹ軸にこれと直交する軸をＸ軸として評価し光軸からの距離に対するサグ量を設計形状と比較することで得られるが、上述した理由によりＹ軸とＸ軸の誤差が等しくならず対称性が損なわれる。このため、対称性が最も悪い軸（領域）を映像光線が通過しない領域と合わせて鏡筒内に組み込むことで結像性能の低下を軽減する手法が従来から行われていたが、従来の光軸に対称な非球面プラスチックレンズでは成形時に発生した残留応力が少なく画質に対する影響が少ないことからこの軽減技術について検討されていなかった。

発明者らは開発の初期段階で本実施形態の傾斜投写光学系を実現する投写レンズとして図２及び図３に示した投写レンズをベースに、使用するプラスチックレンズ材料の検討を行った。図１２はこの時検討したプラスチックレンズ材料の物性を纏めたものである。アクリルはプラスチック材料の内最も一般的な材料であり、透過率が高く複屈折量が少ない（図中は同一成形条件で距離１０ｍｍにおいて発生する複屈折量）。

一方、吸水率（飽和吸水率）が重量比で１．２％と大きく、試作した投写レンズによって４０℃９５％ＲＨ雰囲気中で２０００時間放置したあとフォーカス性能を評価した結果、プラスチックレンズの吸湿による形状変化と屈折率変化によりフォーカス性能が変動し、高解像度が必要な投写レンズには採用できないことが判明した。

次に、アクリル材に対して吸湿による形状変化や屈折率変化が小さく結像性能低下を軽減可能で、成形精度向上のため流動性に優れた材料として吸湿しない（吸水率が０％）日本ゼオン(株)のＺＥＯＮＥＸ４８０の使用を検討した。光線が斜めからプラスチックレンズを通過するため傾斜投写光学系に適した投写レンズで採用するプラスチックレンズでは光軸に対して軸対称で局部的に急激な厚さ変化が少ない非球面レンズが適している。又、光軸に対して軸対称な非球面レンズは残留応力が少なく、透過型液晶パネルや反射型液晶パネルを映像表示素子とした偏光を使用する投射型映像表示装置でも偏光が乱れた事に起因する表示画面の品位低下が少なかった。

一方、上述した光軸に対して非軸対称で斜めから入射した光線にとっては局部的に急激な厚さ変化が存在する自由曲面形状を有するＬ１５及びＬ１６をＺＥＯＮＥＸ４８０で成形し、透過型液晶パネルや反射型液晶パネルを映像表示素子とした偏光を使用する投射型映像表示装置に使用すると偏光が乱れた事に起因する表示画面の品位低下（画面の色付き）が著しく、実証検討の結果、使用できないことが判った。

そこで発明者らは、自由曲面形状を有するＬ１５及びＬ１６をＺＥＯＮＥＸ３３０とＺＥＮＥＸ４８Ｒに設計変更し、実際に成形したレンズを使用して、透過型液晶パネルや反射型液晶パネルを映像表示素子とした偏光を使用する投射型映像表示装置に使用した。結果はＺＥＯＮＥＸ３３０では表示画面の品位低下は問題のないレベルに低減できることが判った。一方、ＺＥＯＮＥＸ３３０はレンズ面の形状精度と、外観（マイクロクラック）の両面において要求仕様を満足する成形条件を見つけることが比較的困難であることから、新たにＺＥＯＮＥＸ４８Ｒでも同様の検討を行った。

ＺＥＯＮＥＸ４８Ｒは流動性が悪いので成形時の樹脂温度と金型温度をＺＥＯＮＥＸ３３０に比べて高くする必要があるが、レンズ面の形状精度と外観（マイクロクラック）の両面において要求仕様を満足する成形条件は比較的見出し易いことが検討の結果判明した。そこで、ＺＥＯＮＥＸ４８Ｒを使用して設計変更し、実際に成形したレンズを、透過型液晶パネルや反射型液晶パネルを映像表示素子とした偏光を使用する投射型映像表示装置に使用して、投影画像の品位低下（画面の色付き）を検討した。結果はＺＥＯＮＥＸ３３０での結果よりは劣るレベルであることが判った。

そこで、成形時発生する残留応力を複数枚のプラスチックレンズを組合せることで軽減する新たな使いこなし方法により投影画像の品位低下（画面の色付き）を軽減する方法について実証検討を行った。この結果、投写レンズを構成する複数枚のプラスチックレンズにおいて、各々のプラスチックレンズのゲート方向を互いに約（３６０/プラスチックレンズの枚数）度ずらした位置でレンズを組立てることで残留応力の一部がキャンセルされ、投影画像の品位が向上することが判明した。

又、これらプラスチックレンズの内で最も映像表示面に近い位置に配置されたプラスチックレンズ（Ｌ１６）のゲート方向が拡大投影画面の上下方向に略揃えてレンズを組立てることで残留応力が残った領域を通過する映像光線が少なくなるため更に優れた品位の投影画像を得ることが可能となる。同様に、最も映像表示面に近い位置に配置されたプラスチックレンズ（Ｌ１６）のゲート方向が、拡大投影画面の画面短辺方向に略揃えてレンズを組立てても同様の効果が得られることは言うまでもない。

更に、プラスチックレンズの枚数が奇数枚の場合には、各々のプラスチックレンズのゲート方向を互いに約１８０度ずらした位置でレンズを組立て、かつこれらプラスチックレンズのうちで最も映像表示面に近い位置に配置されたプラスチックレンズ（Ｌ１６）のゲート方向が拡大投影画面の上下方向に略揃えてレンズを組立てても同様の効果が得られた。これらプラスチックレンズのうちで最も映像表示面に近い位置に配置されたプラスチックレンズのゲート方向が拡大投影画面の画面短辺方向に略揃えてレンズを組立てても同様の効果が得られた。

図１３は、各々のプラスチックレンズのゲート（Ｌ−ｃ）方向をずらした様子を示す図である。ここでは、説明を簡単にするため、最も映像表示面に近い位置に配置されたプラスチックレンズ（Ｌ１６）から連続して３枚のレンズを示している。図１３では、Ｌ１６のゲートは拡大投影画面（スクリーン）の上下方向と平行な線上に位置している。Ｌ１５のゲートは、Ｌ１６のゲートとは上下反対方向（約１８０度ずらした方向）に位置している。Ｌ１４のゲートは、Ｌ１６と同じ方向に位置している。

尚、図１３では、各々のプラスチックレンズのゲート方向が１８０度ずれている状態を示したが、各々のプラスチックレンズのゲート方向を互いに約（３６０/プラスチックレンズの枚数）度ずらす形態など、状況に応じて、様々な形態があることは言うまでもない。

以上述べたようにＺＥＯＮＥＸ４８Ｒを使用してもプラスチックレンズの組立方法によりそれぞれのプラスチックレンズに存在する残留応力で発生する投影画面品位の低下（画面の色付き）が軽減できることが検討の結果明らかとなった。

続いて、投写型映像表示装置を構成するために必要な映像投写ユニットを、図１４を参照して説明する。図１４において、光源１９９は、ランプ管球２００と、リフレクタ２０１とからなる。このランプ１９９は、高圧水銀ランプの白色ランプである。又、リフレクタ２０１は、ランプ２００を背後側から覆うように配置された、例えば、回転放物面形状の反射面を有するものであり、円形又は多角形の出射開口を有している。そして、このランプ管球２００から射出された光は、回転放物面形状の反射面を有するリフレクタ２０１によって反射され、光軸２１５に略平行な光束となり射出される。光源１９９から射出された光は、マルチレンズ方式のインテグレータに入射する。

上述したように、マルチレンズ方式インテグレータ２０３は、第１のマルチレンズ素子２０３ａと第２のマルチレンズ素子２０３ｂとから構成されている。尚、第１のマルチレンズ２０３ａのレンズセル形状は、光軸２１５方向から見て液晶パネル２２２a、２２２ｂ、２２２ｃとほぼ相似な矩形形状を有し、複数のレンズセルがマトリックス状に配設されて形成されたものであり、光源から入射した光を複数のレンズセルで複数の光に分割し、もって、効率よく第２のマルチレンズ素子２０３ｂと偏光変換素子２０４を通過するように導く。即ち、第１のマルチレンズ素子２０３ａは、ランプ管球２００と第２のマルチレンズ素子２０３ｂの各レンズセルとが光学的に共役な関係になるように設計されている。

第２のマルチレンズ素子２０３ｂのレンズセル形状は、第１のマルチレンズ素子２０３ａと同様に、光軸２１５方向から見て矩形形状であり、かつ、複数のレンズセルがマトリクス状に配設された構成を有しており、当該レンズ素子を構成するレンズセルは、それぞれ、対応する第１のマルチレンズ素子２０３ａのレンズセル形状を、フィールドレンズ２０５及び重畳レンズ２０８ａ,２０８ｂ,２０８ｃと共に液晶パネル２２２ａ,２２２ｂ,２２２ｃ上に投影（写像）する。

そして、この過程で、偏光変換素子２０４の働きによって、第２のマルチレンズ素子２０３ｂからの光は所定の偏光方向に揃えられる。同時に、第１のマルチレンズ素子２０３ａの各レンズセルによる投影像は、それぞれ、重畳レンズ２０８ａ,２０８ｂ,２０８ｃの働きにより重畳され、もって、それぞれに対応した液晶パネル２２２a、２２２ｂ、２２２ｃ上の光量分布が一様となる。

以上より、本実施例をまとめると、以下のようになる。

当該投写型映像表示装置は、スクリーンに斜め方向から映像光を投影する投写レンズと、光源からの光の偏光方向を揃えるインテグレータと、偏光方向の揃った光を映像信号により変調する映像表示素子と、を備え、投写レンズは、複数のプラスチックレンズを含み、複数のプラスチックレンズの各々は、それぞれ、互いのゲート方向を１８０度ずらして配置される。

プラスチックレンズが偶数枚の場合、複数のプラスチックレンズの各々は、ゲート方向を拡大投影画面の上下方向に揃えて配置されてもよい。又、複数のプラスチックレンズの各々は、ゲート方向を拡大投影画面の短辺方向に揃えて配置されてもよい。

プラスチックレンズが奇数枚の場合、複数のプラスチックレンズのうち、スクリーンに最も近い位置に配置されたプラスチックレンズのゲート方向が、拡大投影画面の上下方向に揃えて配置されてもよい。又、スクリーンに最も近い位置に配置されたプラスチックレンズのゲート方向が、拡大投影画面の画面短辺方向に揃えて配置されてもよい。

更に、投写レンズがｎ枚（ｎは自然数）のプラスチックレンズを含む場合、複数のプラスチックの各々は、それぞれ、互いのゲート方向を（３６０/ｎ）度ずらして配置される。

この時、複数のプラスチックレンズのうち、スクリーンに最も近い位置に配置されたプラスチックレンズのゲート方向が、拡大投影画面の上下方向に揃えて配置されてもよい。

又、複数のプラスチックレンズのうち、スクリーンに最も近い位置に配置されたプラスチックレンズのゲート方向が、拡大投影画面の画面短辺方向に揃えて配置されてもよい。

更に、スクリーンに拡大投写された投影像は、投写レンズを構成する所定数のレンズが共有する光軸とスクリーン表示の下端が前記光軸を延長して当該スクリーンと結んだ軸より上部に表示されてもよく、プラスチックレンズは所望のレンズ面を持つ金型へ、プラスチックをゲートから射出する射出成型により成形されてもよい。

以上、本実施例によれば、光軸に対して対称な形状のプラスチックレンズや非対称な形状で残留応力が大きくても、互いに発生する複屈折をキャンセルするように各々のプラスチックレンズを鏡筒に組み込むことで、複数枚のプラスチックレンズを使用した投写レンズを使用しても表示画面像の品位に優れた投写型映像表示装置を提供することができる。

１００…投写型映像表示装置、Ｍ１７…反射ミラー、Ｌ１６…レンズ素子、１０２…ランプ交換部、１０１…フィルタカバー、Ｐ１…プリズム（硝子材）、Ｌ１〜Ｌ１６：レンズ素子、φ１…光束、ＰＬ…液晶パネル、ＭＢ１…ミラーベース、ＢＳ１…投写レンズベース、Ｂ１…レンズベース１、Ｂ２…レンズベース２、Ｂ３…レンズベース３、φ２…光束、φ３…光束３、Ｌ１５−ａ…レンズ有効領域、Ｌ１５−ｂ…レンズコバ部、Ｌ１５−ｃ…レンズゲート部、Ａ１、Ａ２、Ａ３…樹脂の流れ、Ｌ１６−ａ…レンズ有効領域、Ｌ１６−ｂ…レンズコバ部、Ｌ１６−ｃ…レンズゲート部、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３…樹脂の流れ、Ｌ１６−ａ…レンズ有効領域、Ｌ１６−ｂ…レンズコバ部、Ｌ１６−ｃ…レンズゲート部、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３…樹脂の流れ、ａ…内部歪み、ｂ…内部歪み、Ｃ…内部歪み、Ｌ１３−ａ…レンズ有効領域、Ｌ１３−ｂ…レンズコバ部、Ｌ１３−ｃ…レンズゲート部、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…樹脂の流れ、１９９…光源、２００…水銀ランプ、２０１…リフレクタ、２０２…防爆硝子、２０３…インテグレータ、２０４…偏光変換素子、２０５…フィールドレンズ、２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ…反射ミラー、２０７ａ、２０７ｂ…ダイクロイックミラー、２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃ…重畳レンズ、２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ…液晶パネル、２２０…投写レンズ、２１１…クロスプリズム。

Claims (10)

1. スクリーンに投影する映像を生成する映像表示素子と、
   前記映像を前記スクリーンに拡大投射する光学系を備え、
   前記光学系は、光軸に対して非対称でレンズ有効領域が非円形の形状を有するプラスチック製の第１のレンズと第２のレンズを備え、前記第２のレンズは前記第１のレンズと前記スクリーンの間に配置されるものであって、
   前記第１のレンズのゲートは、前記第２のレンズのゲートに対し、互いのゲート方向を１８０度ずらして配置することで、前記第１及び第２のレンズの前記非対称な形状に起因する成形時に発生する残留応力の影響を軽減するとともに、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズは、鏡筒に組み込むときの位置決めと保持のために、前記レンズ有効領域の外側にレンズコバ部を有し、該レンズコバ部はその一部に切欠きが設けられていることを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 光源からの光の偏光方向を揃える偏光変換素子及びインテグレータを備え、
   前記映像表示素子は、前記偏光方向の揃った光を映像信号により変調する、請求項１記載の投写型映像表示装置。
3. 前記光学系が二枚以上のレンズを偶数含む場合、当該複数のレンズの各々のゲート方向は前記スクリーンの上下方向に揃えて配置される、請求項１又は２に記載の投写型映像表示装置。
4. 前記光学系が二枚以上のレンズを偶数含む場合、当該複数のレンズの各々のゲート方向は前記スクリーンの短辺方向に揃えて配置される、請求項１又は２に記載の投写型映像表示装置。
5. 前記光学系が三枚以上のレンズを奇数含む場合、前記第１のレンズのゲート方向が、前記スクリーンの上下方向に揃えて配置される、請求項１又は２に記載の投写型映像表示装置。
6. 前記光学系が三枚以上のレンズを奇数含む場合、前記第１のレンズのゲート方向が、前記スクリーンの画面短辺方向に揃えて配置される、請求項１又は２に記載の投写型映像表示装置。
7. スクリーンに投影する映像を生成する映像表示素子と、
   前記映像を前記スクリーンに拡大投射する光学系を備え、
   前記光学系は、光軸に対して非対称でレンズ有効領域が非円形の形状を有するプラスチック製のｎ枚（ｎは２以上の自然数）のレンズを含み、
   前記複数のレンズの各々は、前記複数のレンズの他のレンズに対して、隣接するレンズのゲート方向を互いに（３６０/ｎ）度ずらして配置することで、前記複数のレンズの前記非対称な形状に起因する成形時に発生する残留応力の影響を軽減するとともに、
   前記複数のレンズの各々は、鏡筒に組み込むときの位置決めと保持のために、前記レンズ有効領域の外側にレンズコバ部を有し、該レンズコバ部はその一部に切欠きが設けられていることを特徴とする投写型映像表示装置。
8. 光源からの光の偏光方向を揃える偏光変換素子及びインテグレータを備え、
   前記映像表示素子は、前記偏光方向の揃った光を映像信号により変調する、請求項７記載の投写型映像表示装置。
9. 前記光学系が二枚以上のレンズを偶数含む場合、当該複数のレンズの各々のゲート方向は前記スクリーンの上下方向に揃えて配置される、請求項７又は８に記載の投写型映像表示装置。
10. 前記光学系が二枚以上のレンズを偶数含む場合、当該複数のレンズの各々のゲート方向は前記スクリーンの短辺方向に揃えて配置される、請求項７又は８に記載の投写型映像表示装置。

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