WO2019181404A1 - 画像表示装置 - Google Patents

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optical
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健 米澤
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Definitions

  • This technology relates to an image display device.
  • Patent Document 1 discloses an illumination optical system for uniformly illuminating a surface to be illuminated, and a projection display device such as a liquid crystal projector using the illumination optical system.
  • the illumination optical system described in Patent Document 1 includes a reflector made of a concave mirror array, a lens array, and a condenser lens. With this configuration, the first fly-eye lens in the integrator optical system can be omitted apparently, and the image forming element can be uniformly irradiated without collimating the emitted light from the light source. It is also possible to realize a projection display device with a compact illumination optical system. (Specification paragraphs [0024] and [0027] of Patent Document 1).
  • an object of the present technology is to provide an image display device capable of realizing downsizing of the device.
  • an image display device includes a light source unit and one or more optical components.
  • the one or more optical components include an optical surface that divides and collects light emitted from the light source unit into a plurality of light beams and a reflection surface that reflects the plurality of light beams converged by the optical surface. Then, the plurality of light beams reflected by the reflecting surface are emitted from the optical surface.
  • This image display device includes an optical component having an optical surface and a reflective surface.
  • the light from the light source unit is divided into a plurality of light beams by the optical surface of the optical component and collected, and reflected by the reflecting surface.
  • the plurality of light beams reflected by the reflecting surface are emitted from the optical surface. This makes it possible to reduce the size of the apparatus.
  • the optical surface may be constituted by a lens surface of each of a plurality of lenses arranged two-dimensionally.
  • the reflection surface may reflect the light beam converged by each of the plurality of lenses toward the lens surface of each of the plurality of lenses.
  • the reflection surface may be arranged so that the focal planes of the plurality of lenses are positioned in the vicinity of the surfaces of the plurality of lenses.
  • the optical surface and the reflective surface may be arranged to face each other.
  • the optical surface and the reflective surface may be integrally formed.
  • the image display device may further include a collimating optical system that converts light emitted from the emitting unit into collimated light and guides the light to the optical surface.
  • the image display device may further include an image display element and an illumination optical system.
  • the illumination optical system guides the plurality of light beams emitted from the optical component to an image display surface of the image display element.
  • the illumination optical system may superimpose the plurality of light beams emitted from the optical component on the image display surface.
  • the reflection surface may have a plurality of reflection regions that reflect each of the plurality of light beams.
  • the plurality of reflection regions may have the same shape.
  • Each of the plurality of reflective regions may have a planar shape.
  • the light source unit may include a plurality of light sources arranged at different positions.
  • each of the plurality of reflection regions may have a shape corresponding to the positional relationship of the plurality of light sources.
  • Each of the plurality of reflection regions may include a planar portion having a planar shape formed at the center of the reflection region, and a tapered surface portion extending obliquely from the center of the reflection region toward the periphery. .
  • the optical components are arranged at different angles corresponding to the positions of the plurality of light sources, and each of the plurality of light beams emitted from a corresponding light source among the plurality of light sources and converged by the optical surface You may have a some reflective surface which reflects.
  • the one or more optical components may include first and second optical components.
  • the image display device further divides the light emitted from the light source unit and emits the light to each of the first and second optical components, and the first and second optical components. You may provide the beam splitter which synthesize
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an optical system of the image display apparatus according to the first embodiment of the present technology.
  • the image display apparatus 100 includes a light source 1, a concave reflecting mirror 2, condenser lenses 3 and 4, a quarter wavelength plate (QWP) 5, a reflective fly-eye lens 6, a polarizing beam splitter (PBS) 7, It has an image display element 8 and a projection lens 9.
  • QWP quarter wavelength plate
  • PBS polarizing beam splitter
  • the reflective fly-eye lens 6, QWP 5, condenser lens 3, concave reflecting mirror 2, condenser lens 4, PBS 7, and image display element 8 are Are arranged in this order.
  • the reflective fly's eye lens 6, QWP 5, condenser lenses 3 and 4, and PBS 7 have a first axis (also referred to as the optical axis of each member) passing through the center of an optical surface that exhibits optical characteristics such as a lens surface and a reflective surface. Are arranged so as to substantially coincide with the reference axis A1.
  • the concave reflecting mirror 2 is arranged so that a predetermined reflection characteristic is exhibited with reference to the first reference axis A1.
  • the image display element 8 is arranged such that the center of the image display surface 8a is aligned with the first reference axis A1.
  • the first reference axis A1 is an optical axis of light traveling from the reflective fly's eye lens 6 to the image display surface 8a.
  • the projection lens 9 is arranged on a second reference axis A2 that is orthogonal to the first reference axis A1 and passes through the center of the optical surface 7a of the PBS 7.
  • the projection lens 9 is disposed so that its optical axis substantially coincides with the second reference axis A2.
  • the second reference axis A2 is an optical axis of the image light emitted from the image display surface 8a and reflected by the optical surface 7a of the PBS 7.
  • the light source 1 is a white light source, and for example, a laser light source or an LED is used. Of course, other light sources such as a mercury lamp and a xenon lamp may be used. In the present embodiment, the light source 1 corresponds to a light source unit.
  • the concave reflecting mirror 2 reflects the white light emitted from the light source 1 toward the condenser lens 3.
  • a wire grid polarizing film is used as the concave reflecting mirror 2. Accordingly, light of a predetermined polarization state (here, S-polarized light) is reflected on the optical surface 2a of the concave reflecting mirror 2, and light of another polarization state (here, P-polarized light) is reflected. Therefore, the concave reflecting mirror 2 functions as a polarizing element.
  • the concave reflecting mirror 2 may be configured by a polarizing element other than the wire grid polarizing film.
  • the condenser lens 3 collects and emits the white light reflected by the concave reflecting mirror 2.
  • the white light reflected by the concave reflecting mirror 2 is converted into collimated light (parallel light) by the condenser lens 3.
  • the collimated white light is emitted toward the QWP 5 and the reflective fly's eye lens 6 along the first reference axis A1.
  • a collimating optical system is realized in which the concave light reflecting mirror 2 and the condenser lens 3 convert white light emitted from the light source 1 into collimated light and guide it to the optical surface 12 of the reflective fly-eye lens 6.
  • the concave reflecting mirror 2 whose optical surface 2a has a concave shape
  • the optical load on the condenser lens 3 can be suppressed, and the condenser lens 3 can be downsized.
  • the optical path length of white light can be shortened. As a result, the image display device 100 can be reduced in size.
  • QWP5 gives a 90 ° phase difference to the polarization plane of incident light.
  • the specific configuration of the QWP 5 is not limited and may be designed arbitrarily.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of the reflective fly's eye lens 6.
  • the reflective fly's eye lens 6 has an optical surface 12 and a reflective surface 13.
  • the optical surface 12 is configured by the lens surfaces 14a of the plurality of lenses 14 arranged in a two-dimensional manner.
  • the plurality of lenses 14 have substantially the same shape. Accordingly, the plurality of lens surfaces 14a have substantially the same shape.
  • the plurality of lenses 14 are formed so as to face the same direction on substantially the same plane. Accordingly, the optical axes passing through the centers of the lens surfaces 14a extend in the same direction. The position of the tip of the lens surface 14a is also the same position. Therefore, the focal plane of each lens 14 (plane perpendicular to the optical axis including the focal point) is configured at the same position.
  • the reflection surface 13 has a planar shape and is disposed so as to face the optical surface 12.
  • the reflecting surface 13 is arranged so that the focal planes F of the plurality of lenses 14 are positioned in the vicinity of the surfaces of the plurality of lens surfaces 14a. That is, the reflecting surface 13 is disposed at a position away from each lens 14 by about half of the focal length of the lens 14.
  • the reflecting surface 13 is configured in common on a single plane with respect to the plurality of lenses 14, and is disposed at a position where the focal plane F of each lens 14 and the surface of each lens surface 14 a approximately coincide with each other.
  • the reflecting surface 13 has a plurality of reflecting regions 15 corresponding to the plurality of lenses 14.
  • One reflection region 15 is arranged for one lens 14 (lens surface 14a).
  • the plurality of reflection regions 15 have the same shape as each other, and have a planar shape in the present embodiment.
  • the collimated light L1 When the collimated light L1 is incident on the optical surface 12 of the reflective fly-eye lens 6, the collimated light L1 is divided into a plurality of light beams L2 and condensed by each of the plurality of lenses 14. As described above, the reflecting surface 13 is disposed at a position approximately half the focal length of the lens 14 from each lens 14. Therefore, the plurality of divided light beams L2 are reflected toward the lens surface 14a by the reflection region 15 of the reflection surface 13 while being condensed, and are condensed and emitted near the lens surface 14a.
  • the reflective fly's eye lens 6 includes an optical surface that divides and collects light emitted from the light source unit into a plurality of light beams, and a reflective surface that reflects the plurality of light beams converged by the optical surface. And functions as an optical component that emits a plurality of light beams reflected by the reflecting surface from the optical surface.
  • the reflective fly's eye lens 6 is formed as one component. Therefore, the optical surface 12 and the reflecting surface 13 are integrally formed.
  • the reflective fly's eye lens 6 can be easily formed by glass molding or injection molding using a transparent resin material. Of course, any other method such as cutting may be used.
  • a reflective film or the like may be formed on the reflective surface 13 from the outside.
  • the condenser lens 4 condenses a plurality of light beams emitted from the reflective fly-eye lens 6.
  • the PBS 7 is a prism type beam splitter, and divides incident light by an optical surface 7a based on the polarization state of incident light.
  • the optical surface 7a is designed to have a high reflectance for S-polarized light and a high transmittance for P-polarized light.
  • the reflective image display element 8 is disposed to face the first surface 7b orthogonal to the first reference axis A1 of the PBS 7.
  • the image display element 8 for example, a high-resolution and ultra-small micro display is used.
  • a reflective liquid crystal panel for example, it is possible to adopt a reflective liquid crystal panel, a digital micromirror device (DMD) DLP, an organic EL (Electro-Luminescence panel, etc.
  • DMD digital micromirror device
  • organic EL Electro-Luminescence panel
  • a color filter is mounted on the image display element 8, and RGB sub-pixels (sub-pixels) are arranged for one pixel (pixel).
  • RGB sub-pixels sub-pixels
  • image display surface 8a white light is modulated by RGB sub-pixels based on an image signal including image information of each color of RGB. Image light including each of the RGB modulated lights is emitted from the image display surface 8a.
  • the projection lens 9 is disposed so as to face the second surface 7c orthogonal to the second reference axis A2 of the PBS 7.
  • the projection lens 9 projects the image light generated by the image display element 8 onto a screen or the like.
  • the specific configuration of the projection lens 9 is not limited and may be arbitrarily designed.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an optical path until an image is projected.
  • white light L ⁇ b> 3 is emitted from the light source 1 toward the concave reflecting mirror 2.
  • the polarization state of the white light L3 may be aligned by a polarizing plate or the like so as to be S-polarized with respect to the optical surface 2a of the concave reflecting mirror 2. Thereby, it is possible to suppress light loss (decrease in the amount of light), and it is possible to improve luminance.
  • the white light L3 is converted into collimated light by the concave reflecting mirror 2 and the condenser lens 3 and emitted to the QWP 5.
  • the polarization state of the white light L3 is changed by the QWP 5 and emitted to the reflective fly's eye lens 6.
  • white light L3 (corresponding to L1 in FIG. 2) is divided into a plurality of light beams L2 and collected by a plurality of lens surfaces 14a included in the optical surface 12 of the reflective fly-eye lens 6.
  • the plurality of light fluxes L2 being collected are reflected on the reflection region 15 of the reflection surface 13 and are collected near the lens surface 14a. Accordingly, an image of the light source 1 is formed in the vicinity of the lens surface 14a.
  • the plurality of light beams L2 reflected by the reflection region 15 of the reflection surface 13 are emitted from the plurality of lens surfaces 14a.
  • a plurality of light beams emitted from the optical surface 12 of the reflective fly-eye lens 6 will be described as a plurality of light beams L4.
  • the polarization state of the plurality of light beams L4 emitted from the reflective fly-eye lens 6 is changed by QWP5. Since the white light L3 passes through the QWP 5 twice, the polarization direction of the light is rotated by 90 °.
  • the polarization state of the plurality of light beams L4 becomes P-polarized light with respect to the optical surface 2a of the concave reflecting mirror 2. Accordingly, the plurality of light beams L4 emitted from the reflective fly-eye lens 6 are collected by the condenser lens 3 and then pass through the concave reflecting mirror 2.
  • the plurality of light beams L4 transmitted through the concave reflecting mirror 2 are collected by the condenser lens 4, transmitted through the optical surface 7a of the PBS 7, and irradiated onto the image display element 8. Therefore, for example, the optical system is appropriately designed so that light that becomes P-polarized light with respect to the optical surface 2a of the concave reflecting mirror 2 becomes P-polarized light also with respect to the optical surface 7a of the PBS 7.
  • the polarization state may be controlled by a polarizing element such as a half-wave plate so that the plurality of light beams L4 transmitted through the concave reflecting mirror 2 are also P-polarized with respect to the optical surface 7a of the PBS 7. .
  • the plurality of light beams L4 emitted from the reflective fly-eye lens 6 are irradiated so as to be superimposed on the image display surface 8a of the image display element 8. That is, in the present embodiment, a plurality of light beams L4 are collected using the image of the light source 1 that is condensed by the lens 14, reflected by the reflection region 15 of the reflecting surface 13, and formed again on the vicinity of the lens surface 14a as a secondary light source. Is superimposed on the image display surface 8a. This makes it possible to irradiate the image display surface 8a with white light with uniform luminance (intensity).
  • the reflective fly's eye lens 6, the QWP 5, the condenser lenses 3 and 4, and the PBS 7 realize an illumination optical system that guides a plurality of light beams emitted from the optical components to the image display surface of the image display element.
  • this illumination optical system a plurality of light beams L4 emitted from the reflective fly-eye lens 6 are superimposed on the image display surface 8a.
  • the condenser lens 3 functions as a collimating optical system and also functions as an illumination optical system.
  • the reflective fly's eye lens 6 has both the function of dividing the white light L3 into a plurality of light beams and the function of the illumination optical system.
  • the specific configurations of the collimating optical system and the illumination optical system are not limited and may be arbitrarily designed.
  • the condenser lens 3 can be omitted by appropriately designing the concave reflecting mirror 2.
  • a new design for realizing the function as the illumination optical system may be required.
  • Image light L5 including modulated light of each color of RGB is emitted from the image display surface 8a of the image display element 8.
  • the P-polarized component of the image light L5 is reflected by the optical surface 7a of the PBS 7 and is emitted from the second surface 7c along the second reference axis A2.
  • the image light L5 emitted from the second surface 7c is projected onto the projection object 60 such as a screen by the projection lens 9. As a result, a full color image is displayed.
  • each color light of RGB is generated from the white light by the color wheel, and is irradiated onto the image display surface 8a in a time division manner.
  • each color light is modulated based on an image signal including image information of each color of RGB, and image light (modulated light) of each color is generated.
  • the generated image light L5 of each color is reflected by the optical surface 7a of the PBS 7 and projected by the projection lens 9. Therefore, RGB image light L5 is projected in a time-sharing manner. Even with such a configuration, a full-color image can be displayed.
  • the reflective fly-eye lens 6 having the optical surface 12 and the reflective surface 13 is mounted.
  • the white light L3 from the light source 1 is divided into a plurality of light beams L4 by the optical surface 12 of the reflective fly's eye lens 6 and condensed and reflected by the reflective surface 13.
  • a plurality of light beams L4 reflected by the reflecting surface 13 are emitted from the optical surface 12.
  • the image display device 100 can be reduced in size.
  • a light pipe also called a rod
  • two fly-eye lenses are used in the illumination system in order to improve illumination efficiency and ensure uniformity of the illumination image.
  • the optical system becomes long, so it is difficult to reduce the size of the apparatus.
  • an illumination system is configured with a conventional fly-eye optical system, it is advantageous for improving illumination efficiency, but downsizing of the apparatus has been a problem.
  • the reflective fly-eye lens 6 it is possible to significantly shorten the length of the optical system while exhibiting high illumination efficiency comparable to that of a conventional fly-eye optical system. As a result, it is possible to reduce the size of the image display apparatus 100, which is very advantageous for application to eyewear, for example. In addition, by using the reflective fly-eye lens 6, it is possible to reduce the number of parts, thereby reducing the cost.
  • the present technology is not limited to eyewear, and can be applied to various devices capable of displaying images.
  • projectors TVs, notebook PCs, tablet terminals, smartphones, digitizers, PDAs (Personal Digital Assistants), portable AV players, digital still cameras, camcorders, game machines, electronic book terminals, ATMs (Automatic Teller Machines), station ticket sales
  • a machine, a car navigation system, or the like may be configured as an image display device according to the present technology.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an optical system of the image display apparatus 200 according to the present embodiment.
  • the image display device 200 includes a light source 21, a collimating lens 22, a PBS 23, QWPs 24 and 25, a first reflective fly-eye lens 26, a second reflective fly-eye lens 27, condenser lenses 28 and 29, A TIR prism (internal total reflection prism) 30, an image display element 31, and a projection lens 32 are included.
  • the collimating optical system that converts the white light L1 emitted from the light source 21 into collimated light and guides it to the optical surfaces 26a and 27b of the first and second reflective fly's eye lenses 26 and 27 includes the collimating lens 22 and This is realized by the PBS 23.
  • Two reflective fly-eye lenses (first and second reflective fly-eye lenses 26 and 27) are used.
  • the TIR prism 30 is used as the illumination optical system.
  • the white light L1 emitted from the light source 21 is collimated by the collimating lens 22 and then divided by the optical surface 23a of the PBS 23.
  • the S-polarized component L2 of the white light L1 is reflected by the optical surface 23a and guided to the first reflective fly-eye lens 26.
  • the P-polarized component L3 of the white light L1 passes through the optical surface 23a and is guided to the second reflective fly-eye lens 27.
  • a plurality of light beams L4 are emitted from the optical surface 26a of the first reflective fly-eye lens 26. Since the plurality of light beams L4 pass through the QWP 24 twice, they become P-polarized light and pass through the optical surface 23a of the PBS 23.
  • a plurality of light beams L5 are emitted from the optical surface 27a of the second reflective fly-eye lens 27.
  • the plurality of light beams L5 pass through the QWP 25 twice, so that it becomes S-polarized light and is reflected by the optical surface 23a of the PBS 23.
  • the plurality of light beams L4 emitted from the first reflection fly-eye lens 26 and the plurality of light beams L5 emitted from the second reflection fly-eye lens 27 are synthesized coaxially.
  • the plurality of light beams L4 and L5 synthesized on the same axis are superimposed on the image display surface 31a of the image display element 31 via the condenser lenses 28 and 29 and the TIR prism 30.
  • Image light L6 is generated by the image display element 31, and is emitted from the image display surface 31a.
  • the image light L6 emitted from the image display surface 31a is projected onto a screen or the like via the TIR prism 30 and the projection lens 32.
  • both the structure provided with a color filter and the structure where a color wheel is used are employable.
  • the PBS 23 is arranged as a collimating optical system, and the two white lights L2 and L3 divided by the PBS 23 are converted into two reflective fly-eye lenses (first and second reflective fly-eye lenses 26 and 26). 27).
  • the first and second reflective fly's eye lenses 26 and 27 emit a plurality of light beams L4 and L5. Thereby, it is possible to suppress light loss (decrease in the amount of light), and it is possible to improve luminance.
  • the optical path length can be shortened, and the apparatus can be miniaturized.
  • the first and second reflective fly's eye lenses 26 and 27 correspond to first and second optical components included in one or more optical components.
  • the PBS 23 divides the light emitted from the light source unit, emits the light to each of the first and second optical components, and combines the plurality of light beams emitted from each of the first and second optical components. Functions as a splitter.
  • the beam splitter which concerns on this technique may be implement
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a modification of the image display device 200 shown in FIG.
  • the condenser lens 33 is disposed between the first reflective fly-eye lens 26 ′ and the QWP 24 ′.
  • a condenser lens 34 is disposed between the second reflective fly-eye lens 27 ′ and the QWP 25 ′.
  • the number of condenser lenses arranged between the PBS 23 ′ and the TIR prism 30 ′ can be reduced, and the distance between the PBS 23 ′ and the TIR prism 30 ′ can be shortened. Become. As a result, the image display device 200 ′ can be downsized.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an optical system of an image display device 300 according to the third embodiment of the present technology.
  • the configurations of the light source unit 41 and the reflective fly-eye lens 43 are different from those of the image display device 100 according to the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the image display device 100, the same reference numerals as those in FIG.
  • a color image is projected by a field sequential method. That is, RGB light is irradiated onto the image display surface 8a of the image display element 8 in a time division manner. In accordance with the timing, each color light is modulated based on an image signal including image information of each color of RGB, and image light (modulated light) of each color is generated. The generated image light of each color is projected by the projection lens 9 in a time division manner.
  • the light source unit 41 is configured as an LED array light source including a red LED 42R, a green LED 42G, and a blue LED 42B.
  • the red LED 42R, the green LED 42G, and the blue LED 42B are arranged at different positions with respect to the concave reflection mirror 2.
  • the red LED 42R, the green LED 42G, and the blue LED 42B correspond to a plurality of light sources arranged at different positions.
  • the reflective fly-eye lens 43 has a lens body 44 and a dichroic wedge plate 46.
  • the lens body 44 has a configuration substantially equal to that of the reflective fly-eye lens 6 shown in FIG. 1 and has an optical surface 45 composed of a plurality of lens surfaces.
  • the dichroic wedge plate 46 is connected to the rear surface 47 of the lens body 44 that faces the optical surface 45.
  • the rear surface 47 is a surface corresponding to the reflection surface 13 of the reflection fly-eye lens 6 shown in FIG. 1, but is not used as a reflection surface in the present embodiment.
  • An antireflection film or the like may be formed on the rear surface 47.
  • the dichroic wedge plate 46 has a plurality of reflecting surfaces that have a property of selectively reflecting colored light in a predetermined wavelength region and transmitting light in other wavelength regions.
  • a reflective surface 48R that selectively reflects red light
  • a reflective surface 48G that selectively reflects green light
  • a reflective surface 48B that selectively reflects blue light are provided.
  • the reflection surfaces 48R, 48G, and 48B are arranged so that the reflection angles are different from each other.
  • the reflecting surface 48G that reflects green light is disposed at an angle substantially perpendicular to the first reference axis A1.
  • the reflecting surface 48R that reflects red light and the reflecting surface 48B that reflects blue light are arranged at an oblique angle with respect to the first reference axis A1.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the emission direction of light of each color of RGB.
  • the chief ray is light that travels through the center of the luminous flux.
  • FIG. 7 it is assumed that the condenser lens 3 functioning as a collimating optical system is not shown, and conversion to collimated light is performed by the optical surface 2 a of the concave reflecting mirror 2. That is, in FIG. 7, the light reflected by the optical surface 2a of the concave reflecting mirror 2 becomes the principal ray of each color light collimated.
  • the green light G emitted from the green LED 42G is collimated by the collimating optical system and is substantially perpendicular to the reflective fly-eye lens 43 along the first reference axis A1. Is emitted.
  • the red light R emitted from the red LEDs 42R arranged at different positions is collimated by the collimating optical system.
  • the collimated red light R is emitted obliquely with respect to the reflective fly-eye lens 43 along a direction different from the emission direction of the green light G.
  • the blue light B emitted from the blue LEDs 42 ⁇ / b> B arranged at different positions the collimated blue light B is emitted obliquely with respect to the reflective fly-eye lens 43.
  • the reflective surfaces 48R, 48G, and 48B of the dichroic wedge plate 46 are arranged at angles corresponding to the emission directions of the collimated red light R, green light G, and blue light B, respectively. Specifically, a plurality of light beams of red light R divided by the optical surface 45, a plurality of light beams of green light G divided by the optical surface 45, and a plurality of blue light B divided by the optical surface 45
  • the angles of the reflecting surfaces 48R, 48G, and 48B are designed so that the light beam is reflected while being collected along substantially the same direction.
  • angles of the reflecting surfaces are designed so that the plurality of light beams of the respective colors emitted from the optical surface 45 travel in substantially the same direction with the first reference axis A1 as a reference. This corresponds to matching the optical axes of the respective color lights emitted from the optical surface 45 of the reflective fly's eye lens 43.
  • the emission direction of the collimated red light R, green light G, and blue light B corresponds to the position where the red LED 42R, the green LED 42G, and the blue LED 42B are arranged. Therefore, it can be said that the angles of the reflection surfaces 48R, 48G, and 48B correspond to the positions of the red LED 42R, the green LED 42G, and the blue LED 42B.
  • the specific angle to be set is not limited, and may be appropriately designed according to the position of each light source, the direction of the optical axis to be matched, and the like.
  • the reflecting surfaces 48R, 48G, and 48B of the dichroic wedge plate 46 are arranged at different angles corresponding to the positions of the plurality of light sources, and each of them is from a corresponding light source among the plurality of light sources. It functions as a plurality of reflecting surfaces that reflect a plurality of light beams that are emitted and converged by the optical surface (that is, in the middle of being condensed).
  • ⁇ Fourth Embodiment> 8 and 9 are diagrams schematically illustrating a configuration example of a reflective fly-eye lens according to the fourth embodiment of the present technology.
  • the reflective fly's eye lens 50 according to this embodiment can be used in place of the reflective fly's eye lens 43 including the dichroic wedge plate 46.
  • the reflective fly-eye lens 50 has an optical surface 52 constituted by the lens surfaces 51 a of the plurality of lenses 51.
  • the reflective fly's eye lens 50 has a reflective surface 53 that is disposed so as to face the optical surface 52.
  • the reflection surface 53 has a plurality of reflection regions 54 corresponding to the plurality of lenses 51.
  • each reflection region 54 is appropriately designed so as to be different from the planar shape. Specifically, a planar portion 55 having a planar shape is formed at the center of each reflective region 54 in each reflective region 54. In addition, a tapered surface portion 56 extending obliquely from the center of the reflective region 54 toward the periphery is formed.
  • the green light G incident substantially perpendicularly to the reflective fly's eye lens 50 converges on the flat portion 55 of the reflective region 54. Then, the light is reflected by the flat portion 55 and emitted from the optical surface 52 along the first reference axis A1.
  • the red light R and the blue light B incident obliquely with respect to the reflective fly-eye lens 50 converge toward the tapered surface portion 56 and are collected after reflection. Accordingly, the red light R and the blue light B are emitted from the optical surface 52 along substantially the same direction as the green light G (along the first reference axis A1).
  • the optical surface 52 of the reflective fly-eye lens 50 is matched with the point at which each color light converges and the traveling direction of the condensed light (typically, the traveling direction of the principal ray).
  • the shape of the reflection region 54 is appropriately designed so that the optical axes of the emitted color lights are substantially coaxial.
  • each reflection region 54 is not limited to that shown in FIG. What is necessary is just to design suitably according to the emission direction of the red light R, the green light G, and the blue light B collimated by the collimating optical system so that the optical axes of the respective color lights are substantially the same. This corresponds to designing the shape of each reflection region so as to have a shape corresponding to the position of the red LED 42R, the green LED 42G, and the blue LED 42B.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a simulation regarding the shape of the reflection region.
  • green light G1 is incident on the central portion of the lens surface 61 substantially vertically.
  • the red light R1 and the blue light B1 are incident obliquely at a position slightly offset from the center of the lens surface 61.
  • the position at which the green light G1 is collected is near the lens surface 61, and the positions at which the red light R1 and the blue light B1 are collected are also near the lens surface 61.
  • the green light G2 reflected by the flat portion 62 was emitted from the lens surface 61 along substantially the same direction as the incident green light G1.
  • Red light R2 and B2 reflected by the tapered surface portion 63 are also emitted from the lens surface 61 along substantially the same direction as the green light G2.
  • the light of each color is emitted along the same direction as a whole, and the substantially same region may be irradiated as white light in which the three colors are combined. It could be confirmed.
  • the shape of the reflection region can be designed with high accuracy.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing another example of the configuration of the reflective fly-eye lens.
  • the flat portion 55 and the tapered surface portion 56 are formed so that a concave portion is formed in the center of the reflective region 54.
  • the flat surface portion 65 and the tapered surface portion 66 may be formed so that the reflective region 64 is generally convex.
  • you may comprise so that the inclination of the taper surface part 66 may become reverse. That is, the tapered surface portion 56 may be formed so as to increase in height from the center to the periphery of the reflection region.
  • the shape of the lens surface 67 may be designed for the optical axis alignment of each color light.
  • the shape is designed in accordance with each color for each of the regions 67a, 67b, and 67c where the RGB color lights are incident.
  • any design such as designing the radius of curvature of the lens surface, making it aspherical in accordance with each color, or making it a free-form surface may be adopted.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a modification of the image display device shown in FIG. In the image display apparatus shown in FIG. 12, an LED array light source is used as the light source unit.
  • the LED array light source includes a row arranged in the order of the red LED 42R, the green LED 42G, and the blue LED 42B, and a row arranged in the order of the blue LED 42B ′, the green LED 42G ′, and the red LED 42R ′.
  • the two rows are shown side by side on the drawing, but actually, the two rows are arranged along the vertical direction (depth direction) of the drawing.
  • FIG. 12A is a diagram showing principal rays of RGB light emitted from a row in which the red LED 42R, the green LED 42G, and the blue LED 42B are arranged in this order.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating principal rays of RGB light emitted from a row in which blue LEDs 42B ′, green LEDs 42G ′, and red LEDs 42R ′ are arranged in this order.
  • the LEDs are arranged so that the positions of the red LED and the blue LED are reversed in the two rows, the red light R and the blue light B emitted from the optical surface 52 of the reflective fly-eye lens 50 are arranged.
  • the position (light beam position) is also reversed. Thereby, it is possible to sufficiently suppress the deviation of each RGB light superimposed on the image display surface of the image display element, and it is possible to display a high-quality image.
  • a polarizing element is used as an element that reflects light emitted from the light source unit and transmits a plurality of light beams emitted from the reflective fly-eye lens.
  • the present invention is not limited to this, and other optical elements such as a half mirror may be used.
  • an RGB LED light source is taken as an example as a plurality of light sources arranged at different positions.
  • the present invention is not limited to this, and any light source having any color may be used as a plurality of light sources.
  • a reflective fly-eye lens according to the present technology may be prepared for each RGB color, and a plurality of RGB light beams emitted from the respective reflective fly-eye lenses may be coaxially matched.
  • this technique can also take the following structures.
  • a light source unit An optical surface that divides and collects the light emitted from the light source unit into a plurality of light fluxes, and a reflective surface that reflects the plurality of light fluxes converged by the optical surfaces, and is reflected by the reflective surface.
  • One or more optical components that emit the plurality of light beams from the optical surface An image display device comprising: (2) The image display device according to (1), The optical surface is constituted by a lens surface of each of a plurality of lenses arranged two-dimensionally, The image display apparatus, wherein the reflection surface reflects a light beam converged by each of the plurality of lenses toward a lens surface of each of the plurality of lenses.
  • the image display device according to (2), The image display apparatus, wherein the reflecting surface is arranged so that a focal plane of each of the plurality of lenses is positioned in the vicinity of each surface of the plurality of lenses.
  • the image display device according to any one of (1) to (3), The image display device, wherein the optical surface and the reflection surface are arranged to face each other.
  • the image display device according to any one of (1) to (4), The optical display and the reflection surface are formed integrally with each other.
  • An image display device comprising: a collimating optical system that converts light emitted from the emitting unit into collimated light and guides it to the optical surface.
  • the image display device according to any one of (1) to (6), An image display element; An image display apparatus comprising: an illumination optical system that guides the plurality of light beams emitted from the optical component to an image display surface of the image display element.
  • the illumination optical system is an image display device that superimposes the plurality of light beams emitted from the optical component on the image display surface.
  • the image display device according to any one of (1) to (8), The image display apparatus, wherein the reflection surface includes a plurality of reflection regions that reflect each of the plurality of light beams.
  • the image display device according to (9), The image display apparatus according to claim 1, wherein the plurality of reflection regions have the same shape.
  • Each of the plurality of reflection regions has a planar shape.
  • the image display device according to (9) or (10), The light source unit has a plurality of light sources arranged at different positions, Each of the plurality of reflective regions has a shape corresponding to a positional relationship between the plurality of light sources.
  • Each of the plurality of reflection regions has a flat surface portion having a planar shape formed at the center of the reflection region, and a tapered surface portion extending obliquely from the center of the reflection region toward the periphery.
  • the image display device according to any one of (1) to (8),
  • the light source unit has a plurality of light sources arranged at different positions,
  • the optical components are arranged at different angles corresponding to the positions of the plurality of light sources, and each of the plurality of light beams emitted from a corresponding light source among the plurality of light sources and converged by the optical surface
  • An image display device having a plurality of reflecting surfaces that reflect light.
  • the one or more optical components include first and second optical components;
  • the image display device further divides the light emitted from the light source unit and emits the light to each of the first and second optical components and emits the light from each of the first and second optical components.
  • An image display device comprising a beam splitter for combining the plurality of light beams.

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Abstract

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像表示装置は、光源部と、１以上の光学部品とを具備する。前記１以上の光学部品は、前記光源部から出射された光を複数の光束に分割して集光する光学面と、前記光学面により収束された前記複数の光束を反射する反射面とを有し、前記反射面により反射された前記複数の光束を前記光学面から出射する。

Description

画像表示装置
　本技術は、画像表示装置に関する。
　特許文献１には、被照明面を均一に照明するための照明光学系、及びこれを用いた液晶プロジェクタ等の投写型ディスプレイ装置について開示されている。特許文献１に記載の照明光学系は、凹面鏡アレイからなる反射板と、レンズアレイと、コンデンサレンズとにより構成されている。この構成により、見掛け上、インテグレータ光学系における第１のフライアイレンズを省略可能であり、光源の出射光をコリメートすることなく画像形成素子に均一に照射可能とのことである。また照明光学系がコンパクトな投写型ディスプレイ装置を実現することが可能とのことである。（特許文献１の明細書段落［００２４］［００２７］等）。
特開２００１－７５１７３号公報
　このようにプロジェクタ等の種々の画像表示装置において、装置の小型化を実現することを可能とする技術が求められている。
　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、装置の小型化を実現することが可能な画像表示装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像表示装置は、光源部と、１以上の光学部品とを具備する。
　前記１以上の光学部品は、前記光源部から出射された光を複数の光束に分割して集光する光学面と、前記光学面により収束された前記複数の光束を反射する反射面とを有し、前記反射面により反射された前記複数の光束を前記光学面から出射する。
　この画像表示装置は、光学面及び反射面を有する光学部品を具備する。光学部品の光学面により光源部からの光が複数の光束に分割されて集光され、反射面により反射される。反射面により反射された複数の光束は、光学面から出射される。これにより装置の小型化を実現することが可能となる。
　前記光学面は、２次元状に配置された複数のレンズの各々のレンズ面により構成されてもよい。この場合、前記反射面は、前記複数のレンズの各々により収束された光束を、前記複数のレンズの各々のレンズ面に向かって反射してもよい。
　前記反射面は、前記複数のレンズの各々の焦点面を前記複数のレンズの各々の面近傍に位置させるように配置されてもよい。
　前記光学面及び前記反射面は、互いに対向するように配置されてもよい。
　前記光学面及び前記反射面は、一体的に形成されてもよい。
　前記画像表示装置は、さらに、前記出射部から出射された光をコリメート光に変換して前記光学面に導くコリメート光学系を具備してもよい。
　前記画像表示装置は、さらに、画像表示素子と、照明光学系とを具備してもよい。
　前記照明光学系は、前記光学部品から出射された前記複数の光束を前記画像表示素子の画像表示面に導く。
　前記照明光学系は、前記光学部品から出射された前記複数の光束を前記画像表示面上で重畳させてもよい。
　前記反射面は、前記複数の光束の各々を反射する複数の反射領域を有してもよい。
　前記複数の反射領域は、互いに等しい形状を有してもよい。
　前記複数の反射領域の各々は、平面形状を有してもよい。
　前記光源部は、互いに異なる位置に配置された複数の光源を有してもよい。この場合、前記複数の反射領域の各々は、前記複数の光源の位置関係に対応した形状を有してもよい。
　前記複数の反射領域の各々は、前記反射領域の中央に形成された平面形状からなる平面部と、前記反射領域の中央から周縁に向かって斜めに延在するテーパ面部とを有してもよい。
　前記光学部品は、前記複数の光源の位置に対応して互いに異なる角度となるように配置され、各々が前記複数の光源のうち対応する光源から出射され前記光学面により収束された前記複数の光束を反射する複数の反射面を有してもよい。
　前記１以上の光学部品は、第１及び第２の光学部品を含んでもよい。この場合、前記画像表示装置は、さらに、前記光源部から出射された光を分割して前記第１及び前記第２の光学部品の各々に出射し、前記第１及び前記第２の光学部品の各々から出射された前記複数の光束を合成するビームスプリッタを具備してもよい。
　以上のように、本技術によれば、装置の小型化を実現することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
第１の実施形態に係る画像表示装置の光学系の構成例を示す模式図である。 図１に示す反射フライアイレンズの構成例を示す模式図である。 画像が投射されるまでの光路について説明するための図である。 第２の実施形態に係る画像表示装置の光学系の構成例を示す模式図である。 図４に示す画像表示装置の変形例を示す模式図である。 第３の実施形態に係る画像表示装置の光学系の構成例を示す模式図である。 ＲＧＢの各色の光の出射方向について説明するための図である。 第４の実施形態に係る反射フライアイレンズの構成例を模式的に示す図である。 第４の実施形態に係る反射フライアイレンズの構成例を模式的に示す図である。 反射領域の形状に関するシミュレーションを説明するための模式図である。 反射フライアイレンズの構成の他の例を示す模式図である。 図８に示す画像表示装置の変形例を示す模式図である。
　以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
　＜第１の実施形態＞
　［画像表示装置］
　図１は、本技術の第１の実施形態に係る画像表示装置の光学系の構成例を模式的に示す図である。画像表示装置１００は、光源１と、凹面反射ミラー２と、コンデンサレンズ３及び４と、１／４波長板（ＱＷＰ）５と、反射フライアイレンズ６と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７と、画像表示素子８と、投射レンズ９とを有する。
　図１に示すように、一方向に延びる第１の基準軸Ａ１に沿って、反射フライアイレンズ６、ＱＷＰ５、コンデンサレンズ３、凹面反射ミラー２、コンデンサレンズ４、ＰＢＳ７、及び画像表示素子８が、この順番で配置される。
　反射フライアイレンズ６、ＱＷＰ５、コンデンサレンズ３及び４、及びＰＢＳ７は、レンズ面や反射面等の光学特性を発揮する光学面の中心を通る軸（各部材の光軸ともいえる）が、第１の基準軸Ａ１と略一致するように配置される。
　凹面反射ミラー２は、第１の基準軸Ａ１を基準として、所定の反射特性が発揮されるように配置される。画像表示素子８は、画像表示面８ａの中心が第１の基準軸Ａ１に合わせられて配置される。第１の基準軸Ａ１は、反射フライアイレンズ６から画像表示面８ａに進む光の光軸となる。
　投射レンズ９は、第１の基準軸Ａ１に直交し、ＰＢＳ７の光学面７ａの中心を通る第２の基準軸Ａ２上に配置される。投射レンズ９は、自身の光軸が第２の基準軸Ａ２に略一致するように配置される。第２の基準軸Ａ２は、画像表示面８ａから出射され、ＰＢＳ７の光学面７ａにより反射される画像光の光軸となる。
　光源１は、白色光源であり、例えば、レーザ光源やＬＥＤが用いられる。もちろん、水銀ランプやキセノンランプ等の他の光源が用いられてもよい。本実施形態において、光源１は、光源部に相当する。
　凹面反射ミラー２は、光源１から出射された白色光をコンデンサレンズ３に向かって反射する。本実施形態では、凹面反射ミラー２として、ワイヤーグリッド偏光フィルムが用いられる。従って、凹面反射ミラー２の光学面２ａに対して、所定の偏光状態の光（ここではＳ偏光とする）を反射し、他の偏光状態の光（ここではＰ偏光とする）。従って凹面反射ミラー２は、偏光素子として機能する。もちろん、ワイヤーグリッド偏光フィルム以外の偏光素子により、凹面反射ミラー２が構成されてもよい。
　コンデンサレンズ３は、凹面反射ミラー２により反射された白色光を集光して出射する。本実施形態では、コンデンサレンズ３により、凹面反射ミラー２により反射された白色光がコリメート光（平行光）に変換される。そしてコリメートされた白色光が、第１の基準軸Ａ１に沿って、ＱＷＰ５及び反射フライアイレンズ６に向かって出射される。
　従って本実施形態では、凹面反射ミラー２及びコンデンサレンズ３により、光源１から出射された白色光をコリメート光に変換して、反射フライアイレンズ６の光学面１２に導く、コリメート光学系が実現される。
　光学面２ａが凹面形状となる凹面反射ミラー２を用いることで、コンデンサレンズ３の光学的な負荷を抑制することが可能となり、コンデンサレンズ３の小型化を図ることが可能となる。また白色光の光路長を短くすることも可能となる。この結果、画像表示装置１００の小型化を実現することが可能となる。
　ＱＷＰ５は、入射する光の偏光面に９０°の位相差を与える。ＱＷＰ５の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。
　図２は、反射フライアイレンズ６の構成例を示す模式図である。反射フライアイレンズ６は、光学面１２と、反射面１３とを有する。
　光学面１２は、２次元状に配置された複数のレンズ１４の各々のレンズ面１４ａにより構成される。複数のレンズ１４は互いに略等しい形状を有する。従って、複数のレンズ面１４ａも互いに略等しい形状となる。
　また複数のレンズ１４は、略同一平面上に同じ方向を向くように形成される。従って、各レンズ面１４ａの中心を通る光軸は、同じ方向にそれぞれ延在する。またレンズ面１４ａの先端の位置も同じ位置となる。従って、各レンズ１４の焦点面（焦点を含む光軸に垂直な面）は、同じ位置に構成されることになる。
　反射面１３は、平面形状を有し、光学面１２と対向するように配置される。本実施形態では、反射面１３は、複数のレンズ１４の各々の焦点面Ｆを複数のレンズ面１４ａの各々の面近傍に位置させるように配置される。すなわち反射面１３は、各レンズ１４からレンズ１４の焦点距離のおよそ半分離れた位置に配置される。反射面１３は、複数のレンズ１４に対して１つの平面にて共通して構成され、各レンズ１４の焦点面Ｆと各レンズ面１４ａの面が大よそ一致するような位置に配置される。
　図２に示すように、反射面１３は、複数のレンズ１４に対応して複数の反射領域１５を有する。１つのレンズ１４（レンズ面１４ａ）に対して、１つの反射領域１５が配置される。複数の反射領域１５は、互いに等しい形状を有し、本実施形態では平面形状からなる。
　反射フライアイレンズ６の光学面１２にコリメート光Ｌ１が入射すると、複数のレンズ１４の各々により、コリメート光Ｌ１が複数の光束Ｌ２に分割されて集光される。上記したように反射面１３は、各レンズ１４からレンズ１４の焦点距離のおよそ半分離れた位置に配置されている。従って分割された複数の光束Ｌ２は、集光されながら反射面１３の反射領域１５によりレンズ面１４ａに向かって反射され、レンズ面１４ａ近傍にて集光して出射される。
　本実施形態において、反射フライアイレンズ６は、光源部から出射された光を複数の光束に分割して集光する光学面と、光学面により収束された複数の光束を反射する反射面とを有し、反射面により反射された複数の光束を光学面から出射する光学部品として機能する。
　本実施形態では、反射フライアイレンズ６は、１つの部品として形成される。従って、光学面１２と反射面１３とは、一体的に形成される。例えばガラスモールド成形や、透明樹脂材料を用いた射出成形等により、反射フライアイレンズ６を簡単に形成することが可能である。もちろん切削加工等の他の任意の方法が用いられてもよい。なお反射面１３に、外側から反射膜等が形成されてもよい。
　図１に戻り、コンデンサレンズ４は、反射フライアイレンズ６から出射された複数の光束を集光する。ＰＢＳ７は、プリズム型のビームスプリッタであり、光学面７ａにより、入射光の偏光状態に基づいて入射光を分割する。本実施形態では、光学面７ａに対してＳ偏光では高い反射率を持ち、Ｐ偏光では高い透過率を有するように設計されている。
　反射型の画像表示素子８は、ＰＢＳ７の第１の基準軸Ａ１に直交する第１の面７ｂに対向して配置される。画像表示素子８としては、例えば高解像度及び超小型のマイクロディスプレイが用いられる。例えば反射型の液晶パネル、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）ＤＬＰ、有機ＥＬ（Electro-Luminescenceパネル等を採用することが可能である。もちろんマイクロディスプレイに含まれない画像表示素子や、その他の種類の画像表示素子に対しても、本技術は適用可能である。
　本実施形態では、画像表示素子８にカラーフィルタが搭載されており、１つの画素（ピクセル）に対してＲＧＢのサブ画素（サブピクセル）が配置されている。画像表示面８ａに白色光が照射されると、ＲＧＢのサブピクセルにより、ＲＧＢの各色の画像情報を含んだ画像信号に基づいて、白色光が変調される。ＲＧＢの各変調光を含んだ画像光は、画像表示面８ａから出射される。
　投射レンズ９は、ＰＢＳ７の第２の基準軸Ａ２に直交する第２の面７ｃに対向して配置される。投射レンズ９は、画像表示素子８により生成された画像光を、スクリーン等に投射する。投射レンズ９の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。
　図３は、画像が投射されるまでの光路について説明するための図である。図３Ａに示すように、光源１から凹面反射ミラー２に向けて白色光Ｌ３が出射される。この際に、偏光板等により、凹面反射ミラー２の光学面２ａに対してＳ偏光となるように、白色光Ｌ３の偏光状態が揃えられてもよい。これにより光の損失（光量の低下）を抑えることが可能となり、輝度を向上させることが可能となる。
　凹面反射ミラー２及びコンデンサレンズ３により、白色光Ｌ３がコリメート光に変換され、ＱＷＰ５に出射される。ＱＷＰ５により、白色光Ｌ３の偏光状態が変更され、反射フライアイレンズ６に出射される。
　図２を参照して説明したように、反射フライアイレンズ６の光学面１２に含まれる複数のレンズ面１４ａにより、白色光Ｌ３（図２のＬ１に相当）が複数の光束Ｌ２に分割され集光される。集光される途中の複数の光束Ｌ２は、反射面１３の反射領域１５上で反射されレンズ面１４ａ近傍に集光される。従ってレンズ面１４ａ近傍には、光源１の像が結像される。反射面１３の反射領域１５により反射された複数の光束Ｌ２は、複数のレンズ面１４ａから出射される。
　以下、図３Ｂでは、反射フライアイレンズ６の光学面１２から出射された複数の光束を、複数の光束Ｌ４として説明を行う。反射フライアイレンズ６から出射された複数の光束Ｌ４は、ＱＷＰ５により、偏光状態が変更される。白色光Ｌ３は、２回ＱＷＰ５を透過することになるので、光の偏光方向が９０°回転される。
　これにより複数の光束Ｌ４の偏光状態は、凹面反射ミラー２の光学面２ａに対してＰ偏光となる。従って、反射フライアイレンズ６から出射された複数の光束Ｌ４は、コンデンサレンズ３により集光された後に、凹面反射ミラー２を透過する。
　凹面反射ミラー２を透過した複数の光束Ｌ４は、コンデンサレンズ４により集光され、ＰＢＳ７の光学面７ａを透過して、画像表示素子８に照射される。そのために、例えば凹面反射ミラー２の光学面２ａに対してＰ偏光となる光が、ＰＢＳ７の光学面７ａに対してもＰ偏光となるように、光学系が適宜設計されている。あるいは、１／２波長板等の偏光素子により、凹面反射ミラー２を透過した複数の光束Ｌ４が、ＰＢＳ７の光学面７ａに対してもＰ偏光となるように、偏光状態が制御されてもよい。
　図３Ｂに示すように、反射フライアイレンズ６から出射された複数の光束Ｌ４は、画像表示素子８の画像表示面８ａ上に重畳するように照射される。すなわち本実施形態では、レンズ１４で集光され、反射面１３の反射領域１５で反射され、再度レンズ面１４ａ近傍上に結像される光源１の像を二次光源とした複数の光束Ｌ４が、画像表示面８ａ上に重畳される。これにより輝度（強度）が均一化された白色光を、画像表示面８ａに照射することが可能となる。
　本実施形態では、反射フライアイレンズ６、ＱＷＰ５、コンデンサレンズ３及び４、ＰＢＳ７により、光学部品から出射された複数の光束を画像表示素子の画像表示面に導く照明光学系が実現される。この照明光学系により、反射フライアイレンズ６から出射された複数の光束Ｌ４が、画像表示面８ａ上で重畳される。
　従って本実施形態では、コンデンサレンズ３は、コリメート光学系としても機能し、照明光学系としても機能する。また反射フライアイレンズ６は、白色光Ｌ３を複数の光束に分割する機能と、照明光学系の機能との両方を備える。
　コリメート光学系及び照明光学系の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。例えば凹面反射ミラー２を適宜設計することで、コンデンサレンズ３を省略する、といったことも可能である。もちろんこの場合、照明光学系としての機能を実現するための設計が新たに必要となる可能性はある。
　画像表示素子８の画表示面８ａから、ＲＧＢの各色の変調光を含む画像光Ｌ５が出射される。画像光Ｌ５のＰ偏光成分は、ＰＢＳ７の光学面７ａにより反射され、第２の基準軸Ａ２に沿って、第２の面７ｃから出射される。第２の面７ｃから出射された画像光Ｌ５は、投射レンズ９により、スクリーン等の被投射物６０に投射される。これによりフルカラーの画像が表示される。
　なおカラーフィルタを搭載しない画像表示素子８と、カラーホイールとが設けられてもよい。この場合、カラーホイールにより、白色光からＲＧＢの各色光が生成され、時分割で画像表示面８ａに照射される。そのタイミングに合わせて、ＲＧＢの各色の画像情報を含む画像信号に基づいて、各色光が変調され、各色の画像光（変調光）が生成される。生成された各色の画像光Ｌ５は、ＰＢＳ７の光学面７ａにより反射され、投射レンズ９により投射される。従って、ＲＧＢの各色の画像光Ｌ５が時分割で投射されることになる。このような構成でも、フルカラーの画像を表示することが可能である。
　以上、本実施形態に係る画像表示装置１００では、光学面１２及び反射面１３を有する反射フライアイレンズ６が搭載される。反射フライアイレンズ６の光学面１２により光源１からの白色光Ｌ３が複数の光束Ｌ４に分割されて集光され、反射面１３により反射される。反射面１３により反射された複数の光束Ｌ４は、光学面１２から出射される。これにより画像表示装置１００の小型化を実現することが可能となる。
　例えば、照明の効率向上、照明像の均一性の確保から、ライトパイプ（ロッドとも呼ばれる）や、２枚のフライアイレンズを照明系に用いるとする。このような構成を採用する場合、光学系が長くなってしまうので、装置の小型化が難しい。特に、コンベンショナルなフライアイ光学系で照明系を構成する場合、照明効率の向上には有利だが、装置の小型化が課題であった。
　上記の特許文献１に記載の照明光学系では、見掛け上、インテグレータ光学系における第１のフライアイレンズを省略可能とのことであるが、第２のフライアイレンズ群が必要であり、まだ光学系の集積化に関して課題が残っている。
　本実施形態では、反射フライアイレンズ６を用いることで、コンベンショナルなフライアイ光学系と同程度の高い照明効率を発揮しつつ、光学系の長さを大幅に短縮することが可能である。この結果、画像表示装置１００の小型化を実現することが可能となり、例えばアイウェアへの適用に対して非常に有利である。また反射フライアイレンズ６を用いることで、部品点数を削減することも可能となり、コストを削減することが可能となる。
　もちろん、本技術は、アイウェアに限定されず、画像を表示することが可能な種々の装置に適用することが可能である。例えばプロジェクタ、ＴＶ、ノート型ＰＣ、タブレット端末、スマートフォン、デジタイザ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、携帯型ＡＶプレイヤー、デジタルスチルカメラ、カムコーダ、ゲーム機、電子書籍端末、ＡＴＭ（Automatic Teller Machine）、駅券売機、カーナビゲーションシステム等が、本技術に係る画像表示装置として構成されてもよい。
　＜第２の実施形態＞
　本技術に係る第２の実施形態の画像表示装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示装置１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
　図４は、本実施形態に係る画像表示装置２００の光学系の構成例を模式的に示す図である。画像表示装置２００は、光源２１と、コリメートレンズ２２と、ＰＢＳ２３と、ＱＷＰ２４及び２５と、第１の反射フライアイレンズ２６と、第２の反射フライアイレンズ２７と、コンデンサレンズ２８及び２９と、ＴＩＲプリズム（内部全反射プリズム）３０と、画像表示素子３１と、投射レンズ３２とを有する。
　本実施形態に係る画像表示装置２００と、第１の実施形態に係る画像表示装置１００との主な相違点は以下の通りである。
（１）光源２１から出射された白色光Ｌ１をコリメート光に変換して、第１及び第２の反射フライアイレンズ２６及び２７の光学面２６ａ及び２７ｂに導くコリメート光学系が、コリメートレンズ２２及びＰＢＳ２３により実現されている。
（２）２つの反射フライアイレンズ（第１及び第２の反射フライアイレンズ２６及び２７）が用いられている。
（３）照明光学系として、ＴＩＲプリズム３０が用いられている。
　光源２１から出射される白色光Ｌ１は、コリメートレンズ２２により平行化された後、ＰＢＳ２３の光学面２３ａにより分割される。本実施形態では、白色光Ｌ１のＳ偏光成分Ｌ２が光学面２３ａにより反射され、第１の反射フライアイレンズ２６に導かれる。白色光Ｌ１のＰ偏光成分Ｌ３は光学面２３ａを透過し、第２の反射フライアイレンズ２７に導かれる。
　第１の反射フライアイレンズ２６の光学面２６ａからは複数の光束Ｌ４が出射される。複数の光束Ｌ４は、ＱＷＰ２４を２回透過するのでＰ偏光となり、ＰＢＳ２３の光学面２３ａを透過する。
　第２の反射フライアイレンズ２７の光学面２７ａからは複数の光束Ｌ５が出射される。複数の光束Ｌ５は、ＱＷＰ２５を２回透過するのでＳ偏光となり、ＰＢＳ２３の光学面２３ａにより反射される。これにより、第１の反射フライアイレンズ２６から出射される複数の光束Ｌ４と、第２の反射フライアイレンズ２７から出射される複数の光束Ｌ５とが、同軸上に合成される。
　同軸上に合成された複数の光束Ｌ４及びＬ５は、コンデンサレンズ２８及び２９と、ＴＩＲプリズム３０を介して、画像表示素子３１の画像表示面３１ａ上に重畳される。画像表示素子３１により画像光Ｌ６が生成され、画像表示面３１ａから出射される。画像表示面３１ａから出射された画像光Ｌ６は、ＴＩＲプリズム３０及び投射レンズ３２を介して、スクリーン等に投射される。なおカラーフィルタを備える構成、及びカラーホイールが用いられる構成のいずれもが採用可能である。
　このように本実施形態では、コリメート光学系としてＰＢＳ２３が配置され、ＰＢＳ２３により分割された２つの白色光Ｌ２及びＬ３が、２つの反射フライアイレンズ（第１及び第２の反射フライアイレンズ２６及び２７）に導かれる。そして第１及び第２の反射フライアイレンズ２６及び２７により、複数の光束Ｌ４及びＬ５が出射される。これにより光の損失（光量の低下）を抑えることが可能となり、輝度を向上させることが可能となる。
　また照明光学系として、ＴＩＲプリズム３０を用いることで、光路長を短くすることが可能となり、装置の小型化を図ることが可能である。
　本実施形態において、第１及び第２の反射フライアイレンズ２６及び２７は、１以上の光学部品に含まれる、第１及び第２の光学部品に相当する。またＰＢＳ２３は、光源部から出射された光を分割して第１及び第２の光学部品の各々に出射し、第１及び第２の光学部品の各々から出射された複数の光束を合成するビームスプリッタとして機能する。なお、ＰＢＳとは異なる光学部品により、本技術に係るビームスプリッタが実現されてもよい。
　図５は、図４に示す画像表示装置２００の変形例を示す模式図である。画像表示装置２００'では、第１の反射フライアイレンズ２６'とＱＷＰ２４'との間に、コンデンサレンズ３３が配置される。また第２の反射フライアイレンズ２７'とＱＷＰ２５'との間に、コンデンサレンズ３４が配置される。
　これにより例えば、ＰＢＳ２３'と、ＴＩＲプリズム３０'との間に配置されるコンデンサレンズの数を削減することが可能となり、ＰＢＳ２３'とＴＩＲプリズム３０'との間の距離を短くすることが可能となる。これにより画像表示装置２００'の小型化を実現することが可能となる。
　＜第３の実施形態＞
　図６は、本技術の第３の実施形態に係る画像表示装置３００の光学系の構成例を模式的に示す図である。この画像表示装置３００では、第１の実施形態に係る画像表示装置１００と比べて、光源部４１、及び反射フライアイレンズ４３の構成が異なる。その他の構成については、画像表示装置１００と等しいので、図１と同じ符号を適宜用いて説明を行う。
　また画像表示装置３００では、フィールドシーケンシャル方式にて、カラー画像が投射される。すなわちＲＧＢの各光が時分割で、画像表示素子８の画像表示面８ａに照射される。そのタイミングに合わせて、ＲＧＢの各色の画像情報を含む画像信号に基づいて、各色光が変調され、各色の画像光（変調光）が生成される。生成された各色の画像光は、投射レンズ９により時分割で投射される。
　図６に示すように、光源部４１は、赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂを含むＬＥＤアレイ光源として構成される。赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂは、凹面反射ミラー２に対して、互いに異なる位置に配置される。本実施形態において、赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂは、互いに異なる位置に配置された複数の光源に相当する。
　反射フライアイレンズ４３は、レンズ本体４４と、ダイクロイックウェッジプレート４６とを有する。レンズ本体４４は、図１に示す反射フライアイレンズ６と略等しい構成を有し、複数のレンズ面からなる光学面４５を有する。
　ダイクロイックウェッジプレート４６は、レンズ本体４４の、光学面４５と対向する後方面４７に接続される。この後方面４７は、図１に示す反射フライアイレンズ６の反射面１３に相当する面であるが、本実施形態では、反射面としては用いられない。なおこの後方面４７に、反射防止膜等が形成されてもよい。
　ダイクロイックウェッジプレート４６は、所定の波長域の色光を選択的に反射しそれ以外の波長域の光を透過させる性質を有する、複数の反射面を有する。本実施形態では、赤色光を選択的に反射する反射面４８Ｒと、緑色光を選択的に反射する反射面４８Ｇと、青色光を選択的に反射する反射面４８Ｂとが設けられる。
　反射面４８Ｒ、４８Ｇ、及び４８Ｂは、反射角度が互いに異なる角度となるように配置される。本実施形態では、第１の基準軸Ａ１と略垂直な角度で、緑色光を反射する反射面４８Ｇは配置される。一方、赤色光を反射する反射面４８Ｒ及び青色光を反射する反射面４８Ｂは、第１の基準軸Ａ１に対して、斜めとなる角度で配置される。
　図７は、ＲＧＢの各色の光の出射方向について説明するための図である。図７では、赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂの各々から出射される、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂについて、主光線のみが図示されている。主光線は、光束の中心を進む光である。
　また図７では、コリメート光学系として機能するコンデンサレンズ３の図示が省略され、凹面反射ミラー２の光学面２ａにより、コリメート光への変換が行われるものとして説明する。すなわち図７では、凹面反射ミラー２の光学面２ａにより反射された光は、コリメートされた各色光の主光線となる。
　図６及び図７に示すように、本実施形態では、緑色ＬＥＤ４２Ｇから出射された緑色光Ｇが、コリメート光学系によりコリメートされ、第１の基準軸Ａ１に沿って反射フライアイレンズ４３に略垂直に出射されるとする。
　この場合、異なる位置に配置された赤色ＬＥＤ４２Ｒから出射される赤色光Ｒが、コリメート光学系によりコリメートされる。図７に示すように、コリメートされた赤色光Ｒは、緑色光Ｇの出射方向とは異なる方向に沿って、反射フライアイレンズ４３に対して斜めに出射される。また異なる位置に配置された青色ＬＥＤ４２Ｂから出射される青色光Ｂについても、コリメートされた青色光Ｂは、反射フライアイレンズ４３に対して斜めに出射される。
　ダイクロイックウェッジプレート４６の反射面４８Ｒ、４８Ｇ、及び４８Ｂは、コリメートされた赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの出射方向に対応した角度でそれぞれ配置される。具体的には、光学面４５により分割された赤色光Ｒの複数の光束と、光学面４５により分割された緑色光Ｇの複数の光束と、光学面４５により分割された青色光Ｂの複数の光束とが、略等しい方向に沿って集光されながら反射されるように、反射面４８Ｒ、４８Ｇ、及び４８Ｂの角度が設計されている。
　本実施形態では、光学面４５から出射される各色の複数の光束が、第１の基準軸Ａ１を基準として、略等しい方向に進むように、各反射面の角度が設計されている。このことは、反射フライアイレンズ４３の光学面４５から出射される各色光の光軸を合わせることにも相当する。
　これにより各色の複数の光束を、画像表示素子８の画像表示面８ａの略等しい領域に重畳させることが可能となる。この結果、フィールドシーケンシャル方式にてカラー画像を生成する場合において、高い照明効率を発揮することが可能となる。例えばＲＧＢの各色光において、３色が重ならない領域（合成した場合白色とならない領域）の光は使えないことになるが、本実施形態ではそのような領域が発生することを十分に抑制することが可能となる。またＲＧＢの各色の光軸がずれることにより色むらが発生してしまうことを、十分に防止することが可能である。
　コリメートされた赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの出射方向は、赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂが配置される位置に対応する。従って、反射面４８Ｒ、４８Ｇ、及び４８Ｂの角度は、赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂの位置に対応した角度ともいえる。具体的にどのような角度に設定するかは限定されず、各光源の位置や、合わせたい光軸の方向等に応じて、適宜設計されればよい。
　本実施形態において、ダイクロイックウェッジプレート４６の反射面４８Ｒ、４８Ｇ、及び４８Ｂは、複数の光源の位置に対応して互いに異なる角度となるように配置され、各々が複数の光源のうち対応する光源から出射され光学面により収束された（すなわち集光される途中の）複数の光束を反射する複数の反射面として機能する。
　＜第４の実施形態＞
　図８及び図９は、本技術の第４の実施形態に係る反射フライアイレンズの構成例を模式的に示す図である。例えば図６に示す画像表示装置３００において、ダイクロイックウェッジプレート４６を含む反射フライアイレンズ４３に代えて、本実施形態に係る反射フライアイレンズ５０を用いることが可能である。
　反射フライアイレンズ５０は、複数のレンズ５１の各々のレンズ面５１ａにより構成される光学面５２を有する。また反射フライアイレンズ５０は、光学面５２と対向するように配置される反射面５３を有する。反射面５３は、複数のレンズ５１に対応して複数の反射領域５４を有する。
　図９に示すように、本実施形態では、各反射領域５４の形状が、平面形状とは異なるように、適宜設計されている。具体的には、各反射領域５４において、反射領域５４の中央に平面形状からなる平面部５５が形成される。また反射領域５４の中央から周縁に向かって斜めに延在するテーパ面部５６が形成される。
　図８及び図９には、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの各々の主光線が図示されている。反射フライアイレンズ５０に対して略垂直に入射する緑色光Ｇは、反射領域５４の平面部５５上に向かって収束する。そして平面部５５により反射されて、光学面５２から第１の基準軸Ａ１に沿って出射される。
　反射フライアイレンズ５０に対して、斜めに入射する赤色光Ｒ、及び青色光Ｂは、テーパ面部５６上に向かって収束し、反射の後集光される。これにより緑色光Ｇと略同一方向に沿って（第１の基準軸Ａ１に沿って）、赤色光Ｒ及び青色光Ｂが、光学面５２から出射される。
　このように本実施形態では、各色光がそれぞれ収束するポイント、及び集光する光の進行方向（典型的には、主光線の進行方向）に合わせて、反射フライアイレンズ５０の光学面５２から出射される各色光の光軸が略同軸となるように、反射領域５４の形状が適宜設計される。
　これにより、ダイクロイックウェッジプレート４６等を用いることなく、各色光の光軸を合わせることが可能となる。この結果、高い照明効率を発揮することが可能となり、また色むらの発生を十分に抑制することが可能となる。
　各反射領域５４の具体的な形状が、図９等に示すものに限定されるわけではない。各色光の光軸が略同一となるように、コリメート光学系によりコリメートされた赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの出射方向に対応して適宜設計されればよい。このことは、赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂの位置に対応する形状となるように、各反射領域の形状が設計することに相当する。
　図１０は、反射領域の形状に関するシミュレーションを説明するための模式図である。図１０Ａに示すように、レンズ面６１の中央部分に緑色光Ｇ１を略垂直に入射させる。レンズ面６１の中央から若干オフセットした位置に、赤色光Ｒ１及び青色光Ｂ１を、斜めに入射させる。そして、緑色光Ｇ１が集光する位置はレンズ面６１近傍として、赤色光Ｒ１と青色光Ｂ１とがそれぞれ集光する位置もレンズ面６１近傍とした。
　平面部６２により反射された緑色光Ｇ２は、入射した緑色光Ｇ１と略同一方向に沿って、レンズ面６１から出射された。テーパ面部６３にて反射された赤色光Ｒ２及びＢ２も、緑色光Ｇ２と略同一方向に沿って、レンズ面６１から出射された。図１０Ｂに示すように、光束の広がりは認められるが、全体的には各色の光が同一方向に沿って出射され、３色が合成された白色光として、略同一領域に照射されることが確認できた。例えばこのよなシミュレーションを利用することで、反射領域の形状を高精度に設計することが可能である。
　図１１は、反射フライアイレンズの構成の他の例を示す模式図である。図９に示す例では、反射領域５４の中央に凹部が形成されるように、平面部５５及びテーパ面部５６が形成された。これに対して、図１１Ａに示すように、反射領域６４が全体的に凸形成となるように、平面部６５及びテーパ面部６６が形成されてもよい。またテーパ面部６６の傾きが逆となるように構成されてもよい。すなわ反射領域の中央から周縁に向けて、高さが高くなるようにテーパ面部５６が形成されてもよい。
　図１１Ｂに示すように、各色光の光軸合わせのために、レンズ面６７の形状が設計されてもよい。図１１Ｂでは、ＲＧＢの各色光が入射する領域６７ａ、６７ｂ、６７ｃごとに、各色に合わせて形状が設計される。その他、レンズ面の曲率半径等を設計する、各色に合わせて非球面にする、自由曲面とする、等、任意の設計が採用されてよい。
　＜その他の実施形態＞
　本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
　図１２は、図８に示す画像表示装置の変形例を示す模式図である。図１２に示す画像表示装置では、光源部として、ＬＥＤアレイ光源が用いられる。
　図１２Ａ及びＢに示すように、ＬＥＤアレイ光源は、赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂの順番で並ぶ列と、青色ＬＥＤ４２Ｂ'、緑色ＬＥＤ４２Ｇ'、及び赤色ＬＥＤ４２Ｒ'の順番で並ぶ列とを含む。なお図１２Ａ及びＢでは、図面上に２つの列が左右に並んで図示されているが、実際には、紙面の垂直方向（奥行き方向）に沿って、２つの列が並んでいる。
　図１２Ａは、赤色ＬＥＤ４２Ｒ、緑色ＬＥＤ４２Ｇ、及び青色ＬＥＤ４２Ｂの順番で並ぶ列から出射されるＲＧＢ光の主光線を示す図である。図１２Ｂは、青色ＬＥＤ４２Ｂ'、緑色ＬＥＤ４２Ｇ'、及び赤色ＬＥＤ４２Ｒ'の順番で並ぶ列から出射されるＲＧＢ光の主光線を示す図である。
　２つの列にて、赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤの位置が逆となるように、各ＬＥＤが配置されているので、反射フライアイレンズ５０の光学面５２から出射される赤色光Ｒと青色光Ｂの位置（光束の位置）も、逆となる。これにより画像表示素子の画像表示面に重畳されるＲＧＢの各光の偏りを十分に抑制することが可能となり、高品質な画像を表示することが可能となる。このように、反射フライアイレンズの設計に合わせて、光源部の構成を適宜設計することで、品質の向上を図ることが可能となる。なお色ごとに光束の幅等を制御するといったことも可能である。
　上記では、光源部から出射される光を反射し、反射フライアイレンズから出射される複数の光束を透過させる素子として、偏光素子が用いられた。これに限定されず、ハーフミラー等の他の光学素子が用いられてもよい。
　上記では、互いに異なる位置に配置された複数の光源として、ＲＧＢのＬＥＤ光源を例に挙げた。これに限定されず、任意の色の任意の光源が、複数の光源として用いられてよい。
　上記では、２つの反射フライアイレンズが用いられる例を説明したが、３つ以上の反射フライアイレンズが用いられてもよい。またＲＧＢの色ごとに本技術に係る反射フライアイレンズが準備され、各反射フライアイレンズから出射されるＲＧＢの各複数の光束が、同軸に合わせられてもよい。
　各図面を参照して説明した画像表示装置、光源部、反射フライアイレンズ、コリメート光学系、照明光学系、ビームスプリッタ等の各構成は、あくまで一実施形態であり、本技術の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変形可能である。すなわち本技術を実施するための他の任意の構成が採用されてよい。
　本開示において、「中心」「中央」「均一」「等しい」「垂直」「コリメート」「平行」「平面形状」「同一平面」「同一方向」等は、「実質的に中心」「実質的に中央」「実質的に均一」「実質的に等しい」「実質的に垂直」「実質的にコリメート」「実質的に平行」「実質的に平面形状」「実質的に同一平面」「実質的に同一方向」を含む概念とする。例えば「完全に中心」「完全に中央」「完全に均一」「完全に等しい」「完全に垂直」「完全にコリメート」「完全に平行」「完全に平面形状」「完全に同一平面」「完全に同一方向」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。
　以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
　なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）光源部と、
　前記光源部から出射された光を複数の光束に分割して集光する光学面と、前記光学面により収束された前記複数の光束を反射する反射面とを有し、前記反射面により反射された前記複数の光束を前記光学面から出射する１以上の光学部品と、
　を具備する画像表示装置。
（２）（１）に記載の画像表示装置であって、
　前記光学面は、２次元状に配置された複数のレンズの各々のレンズ面により構成され、
　前記反射面は、前記複数のレンズの各々により収束された光束を、前記複数のレンズの各々のレンズ面に向かって反射する
　画像表示装置。
（３）（２）に記載の画像表示装置であって、
　前記反射面は、前記複数のレンズの各々の焦点面を前記複数のレンズの各々の面近傍に位置させるように配置される
　画像表示装置。
（４）（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
　前記光学面及び前記反射面は、互いに対向するように配置される
　画像表示装置。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
　前記光学面及び前記反射面は、一体的に形成される
　画像表示装置。
（６）（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、さらに、
　前記出射部から出射された光をコリメート光に変換して前記光学面に導くコリメート光学系を具備する
　画像表示装置。
（７）（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、さらに、
　画像表示素子と、
　前記光学部品から出射された前記複数の光束を前記画像表示素子の画像表示面に導く照明光学系と
　を具備する画像表示装置。
（８）（７）に記載の画像表示装置であって、
　前記照明光学系は、前記光学部品から出射された前記複数の光束を前記画像表示面上で重畳させる
　画像表示装置。
（９）（１）から（８）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
　前記反射面は、前記複数の光束の各々を反射する複数の反射領域を有する
　画像表示装置。
（１０）（９）に記載の画像表示装置であって、
　前記複数の反射領域は、互いに等しい形状を有する
　画像表示装置。
（１１）（９）又は（１０）に記載の画像表示装置であって、
　前記複数の反射領域の各々は、平面形状を有する
　画像表示装置。
（１２）（９）又は（１０）に記載の画像表示装置であって、
　前記光源部は、互いに異なる位置に配置された複数の光源を有し、
　前記複数の反射領域の各々は、前記複数の光源の位置関係に対応した形状を有する
　画像表示装置。
（１３）（１２）に記載の画像表示装置であって、
　前記複数の反射領域の各々は、前記反射領域の中央に形成された平面形状からなる平面部と、前記反射領域の中央から周縁に向かって斜めに延在するテーパ面部とを有する
　画像表示装置。
（１４）（１）から（８）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
　前記光源部は、互いに異なる位置に配置された複数の光源を有し、
　前記光学部品は、前記複数の光源の位置に対応して互いに異なる角度となるように配置され、各々が前記複数の光源のうち対応する光源から出射され前記光学面により収束された前記複数の光束を反射する複数の反射面を有する
　画像表示装置。
（１５）（１）から（１４）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
　前記１以上の光学部品は、第１及び第２の光学部品を含み、
　前記画像表示装置は、さらに、前記光源部から出射された光を分割して前記第１及び前記第２の光学部品の各々に出射し、前記第１及び前記第２の光学部品の各々から出射された前記複数の光束を合成するビームスプリッタを具備する
　画像表示装置。
　１…光源
　２…凹面反射ミラー
　２ａ…凹面反射ミラーの光学面
　３、４、２８、２９、３３、３４…コンデンサレンズ
　５、２４、２５…１／４波長板（ＱＷＰ）
　６、４３、５０…反射フライアイレンズ
　７…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
　７ａ…ＰＢＳ７の光学面
　７ｂ…ＰＢＳ７の第１の基準軸Ａ１に直交する第１の面
　７ｃ…ＰＢＳ７の第２の基準軸Ａ２に直交する第２の面
　８、３１…画像表示素子
　８ａ、３１ａ…画表示面
　９、３２…投射レンズ
　１２、４５、５２…反射フライアイレンズの光学面
　１３、５３…反射フライアイレンズの反射面
　１４ａ、５１ａ、６１、６７…レンズ面
　１４、５１…レンズ
　１５、５４、６４…反射領域
　２１、４１…光源
　２２…コリメートレンズ
　２３…ＰＢＳ
　２３ａ…光学面
　２６…第１の反射フライアイレンズ
　２６ａ…第１の反射フライアイレンズの光学面
　２７…第２の反射フライアイレンズ
　２７ａ…第２の反射フライアイレンズの光学面
　３０…ＴＩＲプリズム
　４２Ｒ、４２Ｒ'…赤色ＬＥＤ
　４２Ｂ、４２Ｂ'…青色ＬＥＤ
　４２Ｇ、４２Ｇ'…緑色ＬＥＤ
　４４…反射フライアイレンズ４４のレンズ本体
　４６…ダイクロイックウェッジプレート
　４８Ｒ、４８Ｇ、４８Ｂ…反射面
　５５、６２、６５…平面部
　５６、６３、６６…テーパ面部
　６０…被投射物（スクリーン等）
　６７ａ、６７ｂ、６７ｃ…ＲＧＢの各色光が入射する領域
　１００、２００、３００…画像表示装置

Claims (15)

  1. 　光源部と、
    　前記光源部から出射された光を複数の光束に分割して集光する光学面と、前記光学面により収束された前記複数の光束を反射する反射面とを有し、前記反射面により反射された前記複数の光束を前記光学面から出射する１以上の光学部品と、
    　を具備する画像表示装置。
  2. 　請求項１に記載の画像表示装置であって、
    　前記光学面は、２次元状に配置された複数のレンズの各々のレンズ面により構成され、
    　前記反射面は、前記複数のレンズの各々により収束された光束を、前記複数のレンズの各々のレンズ面に向かって反射する
    　画像表示装置。
  3. 　請求項２に記載の画像表示装置であって、
    　前記反射面は、前記複数のレンズの各々の焦点面を前記複数のレンズの各々の面近傍に位置させるように配置される
    　画像表示装置。
  4. 　請求項１に記載の画像表示装置であって、
    　前記光学面及び前記反射面は、互いに対向するように配置される
    　画像表示装置。
  5. 　請求項１に記載の画像表示装置であって、
    　前記光学面及び前記反射面は、一体的に形成される
    　画像表示装置。
  6. 　請求項１に記載の画像表示装置であって、さらに、
    　前記出射部から出射された光をコリメート光に変換して前記光学面に導くコリメート光学系を具備する
    　画像表示装置。
  7. 　請求項１に記載の画像表示装置であって、さらに、
    　画像表示素子と、
    　前記光学部品から出射された前記複数の光束を前記画像表示素子の画像表示面に導く照明光学系と
    　を具備する画像表示装置。
  8. 　請求項７に記載の画像表示装置であって、
    　前記照明光学系は、前記光学部品から出射された前記複数の光束を前記画像表示面上で重畳させる
    　画像表示装置。
  9. 　請求項１に記載の画像表示装置であって、
    　前記反射面は、前記複数の光束の各々を反射する複数の反射領域を有する
    　画像表示装置。
  10. 　請求項９に記載の画像表示装置であって、
    　前記複数の反射領域は、互いに等しい形状を有する
    　画像表示装置。
  11. 　請求項９に記載の画像表示装置であって、
    　前記複数の反射領域の各々は、平面形状を有する
    　画像表示装置。
  12. 　請求項９に記載の画像表示装置であって、
    　前記光源部は、互いに異なる位置に配置された複数の光源を有し、
    　前記複数の反射領域の各々は、前記複数の光源の位置関係に対応した形状を有する
    　画像表示装置。
  13. 　請求項１２に記載の画像表示装置であって、
    　前記複数の反射領域の各々は、前記反射領域の中央に形成された平面形状からなる平面部と、前記反射領域の中央から周縁に向かって斜めに延在するテーパ面部とを有する
    　画像表示装置。
  14. 　請求項１に記載の画像表示装置であって、
    　前記光源部は、互いに異なる位置に配置された複数の光源を有し、
    　前記光学部品は、前記複数の光源の位置に対応して互いに異なる角度となるように配置され、各々が前記複数の光源のうち対応する光源から出射され前記光学面により収束された前記複数の光束を反射する複数の反射面を有する
    　画像表示装置。
  15. 　請求項１に記載の画像表示装置であって、
    　前記１以上の光学部品は、第１及び第２の光学部品を含み、
    　前記画像表示装置は、さらに、前記光源部から出射された光を分割して前記第１及び前記第２の光学部品の各々に出射し、前記第１及び前記第２の光学部品の各々から出射された前記複数の光束を合成するビームスプリッタを具備する
    　画像表示装置。
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