(57)【要約】      （修正有）【課題】投写と撮影の両方が可能な投写型表示装置において、撮影品質の劣化を抑制することが可能な投写型表示装置を提供する。【解決手段】撮像素子１０と、光源と、光源からの光を変調して予め定められた偏光状態で出射するライトバルブ１１と、結像光学系とを備える。結像光学系は、投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１と、投写のみで使用する第２光学系Ｇ２とを備え、撮影のみで使用する第３光学系Ｇ３と、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ1に向かう光路と第１光学系から第３光学系に向かう光路とを分離する分離部材Ｓとを備える。第１光学系Ｇ１について１／４波長板Ｗおよびライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子Ｐを備える。【選択図】図１
2020024365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光した光により撮影を行う撮像素子と、
画像データに基づく光学像を予め定められた偏光状態で出射するライトバルブと、
前記ライトバルブから出射した光による光学像を拡大側結像面上に投写し、かつ拡大側から入射した光を前記撮像素子上に結像させる結像光学系とを備え、
前記結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系と、前記第２光学系から前記第１光学系に向かう光路と前記第１光学系から前記第３光学系に向かう光路とを分離する分離部材とを備え、
前記第１光学系は拡大側から順に１／４波長板および前記ライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子を備える、または、前記第３光学系は前記ライトバルブから出射した光を遮蔽する状態で配された偏光子を備える投写型表示装置。
【請求項２】
前記偏光子の消光比は、０．１％未満である
請求項１記載の投写型表示装置。
【請求項３】
前記第１光学系に前記１／４波長板および前記偏光子を備えた場合、
前記１／４波長板および前記偏光子は、光路上において前記第１光学系内の最も縮小側に配される
請求項１または２記載の投写型表示装置。
【請求項４】
前記分離部材は、反射型偏光子である
請求項１から３のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項５】
前記第１光学系が備える前記偏光子または前記第３光学系が備える前記偏光子の透過軸方向を調整する調整機構を備える
請求項１から４のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項６】
前記第３光学系に前記偏光子を備えた場合、
前記偏光子は、光路上において前記第３光学系内の最も拡大側に配される
請求項１から５のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項７】
前記第２光学系は、前記ライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子を備える
請求項１から６のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項８】
前記第２光学系が備える前記偏光子の透過軸方向を調整する調整機構を備える
請求項７記載の投写型表示装置。
【請求項９】
前記第２光学系が備える前記偏光子は、光路上において前記第２光学系内の最も拡大側に配される
請求項７または８記載の投写型表示装置。
【請求項１０】
光路上において前記第１光学系の最も縮小側のレンズから前記撮像素子までの間に２枚以上の偏光子を備える
請求項１から９のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項１１】
投写に使用する前記第１光学系および前記第２光学系からなる光学系は、中間像を形成するリレー光学系である
請求項１から１０のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項１２】
撮影に使用する前記第１光学系および前記第３光学系からなる光学系は、中間像を形成するリレー光学系である
請求項１から１１のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項１３】
前記分離部材は、光路上において前記中間像より拡大側に配される
請求項１１または１２記載の投写型表示装置。
【請求項１４】
受光した光により撮影を行う撮像素子と、
画像データに基づく光学像を出射するライトバルブと、
前記ライトバルブから出射した光による光学像を拡大側結像面上に投写し、かつ拡大側から入射した光を前記撮像素子上に結像させる結像光学系とを備え、
前記結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系と、一部透過一部反射性を有し前記第２光学系から前記第１光学系に向かう光路と前記第１光学系から前記第３光学系に向かう光路とを分離する分離部材とを備え、
前記分離部材は、前記結像光学系中の反射部材の中で最も拡大側に配される投写型表示装置。
【請求項１５】
前記分離部材は、前記第２光学系から前記第１光学系に向かう光路において光を反射し、前記第１光学系から前記第３光学系に向かう光路において光を透過する状態で配される
請求項１４記載の投写型表示装置。
【請求項１６】
前記分離部材は、透明基板の一面に一部透過一部反射性を有する反射膜が成膜されたものであり、前記反射膜が前記第１光学系と対向し、前記第２光学系から前記第１光学系に向かう光路において光を反射し、前記第１光学系から前記第３光学系に向かう光路において光を透過する状態で配される
請求項１５記載の投写型表示装置。
【請求項１７】
投写に使用する前記第１光学系および前記第２光学系からなる光学系は、中間像を形成するリレー光学系である
請求項１４から１６のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項１８】
撮影に使用する前記第１光学系および前記第３光学系からなる光学系は、中間像を形成するリレー光学系である
請求項１４から１７のいずれか１項記載の投写型表示装置。
【請求項１９】
前記分離部材は、光路上において前記中間像より拡大側に配される
請求項１７または１８記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示素子またはＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）表示素子等のライトバルブを備えるとともに、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を備え、投写と撮影の両方が可能な投写型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０１４３１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の投写型表示装置は、ライトバルブからスクリーンに向かう光路と拡大側（スクリーン側）から撮像素子に向かう光路とを分離する分離部材を備え、投写時と撮影時とにおいて、投写型表示装置が備える結像光学系の一部を共用するように構成されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の投写型表示装置では、分離部材の性能に起因して、ライトバルブから出射された光の一部が撮像素子側に漏れるおそれがある。ライトバルブから出射された光はスクリーンに投写するために高輝度であるため、このような高輝度の光がライトバルブから撮像素子側に漏れると、撮影画像中に強いゴーストが発生する等、撮影品質の劣化につながる。
【０００６】
本開示は、上記事情に鑑み、投写と撮影の両方が可能な投写型表示装置において、撮影品質の劣化を抑制することが可能な投写型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
【０００８】
＜１＞  受光した光により撮影を行う撮像素子と、画像データに基づく光学像を予め定められた偏光状態で出射するライトバルブと、ライトバルブから出射した光による光学像を拡大側結像面上に投写し、かつ拡大側から入射した光を撮像素子上に結像させる結像光学系とを備え、結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系と、第２光学系から第１光学系に向かう光路と第１光学系から第３光学系に向かう光路とを分離する分離部材とを備え、第１光学系は拡大側から順に１／４波長板およびライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子を備える、または、第３光学系はライトバルブから出射した光を遮蔽する状態で配された偏光子を備える投写型表示装置。
【０００９】
＜２＞  偏光子の消光比は、０．１％未満である＜１＞の投写型表示装置。ここで、「消光比」とは、透過軸方向の光に対する、透過軸と垂直な方向の光の透過率比を意味する。
【００１０】
＜３＞  第１光学系に１／４波長板および偏光子を備えた場合、１／４波長板および偏光子は、光路上において第１光学系内の最も縮小側に配される＜１＞または＜２＞の投写型表示装置。
【００１１】
＜４＞  分離部材は、反射型偏光子である＜１＞から＜３＞のいずれかの投写型表示装置。
【００１２】
＜５＞  第１光学系が備える偏光子または第３光学系が備える偏光子の透過軸方向を調整する調整機構を備える＜１＞から＜４＞のいずれかの投写型表示装置。
【００１３】
＜６＞  第３光学系に偏光子を備えた場合、偏光子は、光路上において第３光学系内の最も拡大側に配される＜１＞から＜５＞のいずれかの投写型表示装置。
【００１４】
＜７＞  第２光学系は、ライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子を備える＜１＞から＜６＞のいずれかの投写型表示装置。
【００１５】
＜８＞  第２光学系が備える偏光子の透過軸方向を調整する調整機構を備える＜７＞の投写型表示装置。
【００１６】
＜９＞  第２光学系が備える偏光子は、光路上において第２光学系内の最も拡大側に配される＜７＞または＜８＞の投写型表示装置。
【００１７】
＜１０＞  光路上において第１光学系の最も縮小側のレンズから撮像素子までの間に２枚以上の偏光子を備える＜１＞から＜９＞のいずれかの投写型表示装置。
【００１８】
＜１１＞  投写に使用する第１光学系および第２光学系からなる光学系は、中間像を形成するリレー光学系である＜１＞から＜１０＞のいずれかの投写型表示装置。
【００１９】
＜１２＞  撮影に使用する第１光学系および第３光学系からなる光学系は、中間像を形成するリレー光学系である＜１＞から＜１１＞のいずれかの投写型表示装置。
【００２０】
＜１３＞  分離部材は、光路上において中間像より拡大側に配される＜１１＞または＜１２＞の投写型表示装置。
【００２１】
＜１４＞  受光した光により撮影を行う撮像素子と、画像データに基づく光学像を出射するライトバルブと、ライトバルブから出射した光による光学像を拡大側結像面上に投写し、かつ拡大側から入射した光を撮像素子上に結像させる結像光学系とを備え、結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系と、一部透過一部反射性を有し第２光学系から第１光学系に向かう光路と第１光学系から第３光学系に向かう光路とを分離する分離部材とを備え、分離部材は、結像光学系中の反射部材の中で最も拡大側に配される投写型表示装置。
【００２２】
＜１５＞  分離部材は、第２光学系から第１光学系に向かう光路において光を反射し、第１光学系から第３光学系に向かう光路において光を透過する状態で配される＜１４＞の投写型表示装置。
【００２３】
＜１６＞  分離部材は、透明基板の一面に一部透過一部反射性を有する反射膜が成膜されたものであり、反射膜が第１光学系と対向し、第２光学系から第１光学系に向かう光路において光を反射し、第１光学系から第３光学系に向かう光路において光を透過する状態で配される＜１５＞の投写型表示装置。
【００２４】
＜１７＞  投写に使用する第１光学系および第２光学系からなる光学系は、中間像を形成するリレー光学系である＜１４＞から＜１６＞のいずれかの投写型表示装置。
【００２５】
＜１８＞  撮影に使用する第１光学系および第３光学系からなる光学系は、中間像を形成するリレー光学系である＜１４＞から＜１７＞のいずれかの投写型表示装置。
【００２６】
＜１９＞  分離部材は、光路上において中間像より拡大側に配される＜１７＞または＜１８＞の投写型表示装置。
【発明の効果】
【００２７】
本開示によれば、撮影品質の劣化を抑制することが可能な投写型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【図２】本発明の第２の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【図３】本発明の第３の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【図４】本発明の第４の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【図５】本発明の第５の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【図６】本発明の第６の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【図７】本発明の第７の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【図８】本発明の第８の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【図９】本発明の第９の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の投写型表示装置の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図１においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の投写型表示装置１は、受光した光により撮影を行う撮像素子１０と、光源およびライトバルブからなる画像投写部１１と、ライトバルブにより光変調された光による光学像をスクリーン（拡大側結像面）１２上に投写し、かつ拡大側から入射した光を撮像素子上に結像させる結像光学系とを備えている。
【００３１】
ライトバルブは、光源からの光を変調して予め定められた偏光状態で出射する。ライトバルブに用いられる画像表示素子は、液晶表示素子またはＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）表示素子等、どのような画像表示素子を用いてもよい。光源は、ライトバルブの画像表示素子の方式に対応して適宜構成すればよい。
【００３２】
結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系Ｇ２と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系Ｇ３と、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光路と第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光路とを分離する分離部材Ｓとを備えている。
【００３３】
第１光学系Ｇ１は、光路上において拡大側から順に、レンズ群Ｌ１と、１／４波長板Ｗと、ライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子Ｐとを備えている。
【００３４】
第２光学系Ｇ２は、光路上において拡大側から順に、レンズ群Ｌ２ａと、レンズ群Ｌ２ｂと、反射部材Ｒと、レンズ群Ｌ２ｃと、色合成部または照明光分離部に用いられるフィルタやプリズム等を想定した光学部材ＰＰとを備えている。
【００３５】
第３光学系Ｇ３は、レンズ群Ｌ３を備えている。
【００３６】
なお、第１光学系Ｇ１、第２光学系Ｇ２、および第３光学系Ｇ３における各レンズ群は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。
【００３７】
分離部材Ｓは、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光を反射し、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光を透過するものであり、例えばハーフミラーのような、一部透過一部反射部材により構成される。
【００３８】
結像光学系について、上記の通り構成することによって、投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１のレンズの枚数を抑えつつ、投写で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第２光学系Ｇ２のレンズ）の枚数を確保して高い投写性能を持たせることができる。同じく、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）の枚数を確保して高い撮影性能を持たせることができる。
【００３９】
また、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）のうち、投写にも使用するレンズ（第１光学系Ｇ１のレンズ）の枚数が少なくなり、投写光の反射面数が減るため、反射ゴーストを抑制することができる。
【００４０】
さらに、第１光学系Ｇ１に、１／４波長板Ｗと、ライトバルブから出射した光（投写光）を透過する状態で配された偏光子Ｐとを備えることによって、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光をさらに少なくすることができる。
【００４１】
ここでの作用について、具体的に説明する。ここでは、一例として、画像投写部１１から直線偏光の投写光が出射される場合について説明する。ライトバルブから直線偏光状態（例えば、図中縦方向）で出射された投写光は、偏光子Ｐを透過し、１／４波長板Ｗを透過した時点で円偏光状態（例えば、右円偏光状態）に変換される。そして円偏光状態（例えば、右円偏光状態）の投写光がレンズ群Ｌ１で反射すると、円偏光の回転方向が逆転する。
【００４２】
逆転した円偏光状態（例えば、左円偏光状態）の反射光が再度１／４波長板Ｗを透過した時点で直線偏光状態（例えば、図中水平方向）に変換されるが、このときの直線偏光の方向はライトバルブから出射した時より９０°回転した状態となるため、偏光子Ｐを透過することができない。従って、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光を少なくすることができる。
【００４３】
一方で、撮影時に第１光学系Ｇ１の拡大側から入射する光については非偏光状態であり全ての振動方向の光を含むため、光の一部が偏光子Ｐを透過して第３光学系Ｇ３に入射する。従って、支障なく撮影を行うことができる。
【００４４】
なお、スクリーン１２は、映像の投写に適したマットな面が想定されるため、画像投写部１１からスクリーン１２に投写された映像は、いわゆるランバート反射により偏光状態が解消されるため、スクリーン１２に投写された映像についても支障なく撮影を行うことができる。
【００４５】
本実施形態の投写型表示装置１において、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光を少なくする場合、偏光子Ｐの性能によって反射光の低減量が左右されてしまう。そのため、偏光子の消光比は、０．１％未満とすることによって、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光を十分に少なくすることができる。
【００４６】
また、第１光学系Ｇ１に１／４波長板Ｗおよび偏光子Ｐを備えた場合、１／４波長板Ｗおよび偏光子Ｐは、光路上において第１光学系Ｇ１内の最も縮小側に配されることが好ましい。このような構成とすることによって、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光を少なくする場合の効果を高めることができる。
【００４７】
また、偏光子Ｐの透過軸方向を調整する調整機構を備えることが好ましい。例えば、温度変化または変形等により、画像投写部１１と結像光学系を構成する各光学要素との相対位置変動が生じると、偏光子Ｐにおいて透過または遮蔽する光を精確に制御できなくなってしまうため、上記の調整機構を備えることにより、画像投写部１１と結像光学系を構成する各光学要素との相対位置変動が生じた場合でも、偏光子Ｐにおいて透過または遮蔽する光を精確に制御することが可能となる。
【００４８】
なお、調整機構による偏光子Ｐの透過軸方向の調整は、手動で行うようにしてもよいし、各種センサーと組み合わせて自動で行うようにしてもよい。自動で調整を行う場合は、例えば、画像投写部１１と結像光学系を構成する各光学要素との相対位置変動を検出するセンサーを設け、この相対位置変動に基づいて偏光子Ｐの透過軸方向を調整してもよい。また、画像投写部１１から所定の光量の光を投写し、撮像素子１０で検出された光の光量が基準の値（例えば、相対位置変動が無い場合の値）になるように偏光子Ｐの透過軸方向を調整してもよい。
【００４９】
また、投写に使用する第１光学系Ｇ１および第２光学系Ｇ２からなる光学系は、中間像ＭＩを形成するリレー光学系であることが好ましい。このような構成とすることによって、一眼で、広角とすることができる。また、投写に使用する光学系をリレー光学系とすることによって、光路を折り曲げる反射部材を光学系内に挿入し易くなり、投写型表示装置から出射される投写光のうち投写型表示装置側の光線を、投写型表示装置の筐体と水平に近づけることができるため、投写型表示装置の設置性を向上させることができる。
【００５０】
この場合、分離部材Ｓは、光路上において中間像ＭＩより拡大側に配されることが好ましい。このような構成とすることによって、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）のうち、投写にも使用するレンズ（第１光学系Ｇ１のレンズ）の枚数が少なくなり、投写光の反射面数が減るため、反射ゴーストを抑制することができる。
【００５１】
なお、撮影に使用する第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３からなる光学系についても、中間像を形成するリレー光学系としてもよい。このような構成とすることによって、一眼で、広角とすることができる。また、撮影に使用する光学系をリレー光学系とすることによって、光路を折り曲げる反射部材を第３光学系Ｇ３内に挿入し易くなるため、第３光学系Ｇ３を多数枚のレンズを備える高性能な設計とした場合でも、第３光学系Ｇ３の全長を抑えることができる。そのため、投写型表示装置の性能と小型化の両立に寄与する。
【００５２】
次に、本発明の投写型表示装置の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図２は本発明の第２の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図２においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。本実施形態において図１中の要素と同等の要素には同符合を付しており、それらについての説明は必要のない限り省略し、主として相違点のみ説明する。
【００５３】
図２に示すように、本実施形態の投写型表示装置２は、第１の実施形態の投写型表示装置１と比較して、第３光学系Ｇ３内の最も拡大側に偏光子Ｐ２を追加した点が異なる。この偏光子Ｐ２は、偏光子Ｐ２の透過軸方向が偏光子Ｐ１（図１中の偏光子Ｐ）の透過軸方向と同じ方向になるように配される。
【００５４】
本実施形態の投写型表示装置２においても、上記第１の実施形態の投写型表示装置１と同様の効果を得ることができる。さらに、光路上において第１光学系Ｇ１の最も縮小側のレンズから撮像素子１０までの間に２枚の偏光子Ｐ１およびＰ２を備えるため、偏光子部分全体の消光比が下がって、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光をさらに少なくすることができる。
【００５５】
次に、本発明の投写型表示装置の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図３は本発明の第３の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図３においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。本実施形態において図１中の要素と同等の要素には同符合を付しており、それらについての説明は必要のない限り省略し、主として相違点のみ説明する。
【００５６】
本実施形態の投写型表示装置３は、第１の実施形態の投写型表示装置１と比較して、結像光学系の構成が異なる。図３に示すように、本実施形態の投写型表示装置３の結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系Ｇ２と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系Ｇ３と、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光路と第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光路とを分離する分離部材Ｓとを備えている。
【００５７】
第１光学系Ｇ１は、光路上において拡大側から順に、レンズ群Ｌ１ａと、反射部材Ｒ１と、レンズ群Ｌ１ｂと、レンズ群Ｌ１ｃとを備えている。
【００５８】
第２光学系Ｇ２は、光路上において拡大側から順に、レンズ群Ｌ２と、色合成部または照明光分離部に用いられるフィルタやプリズム等を想定した光学部材ＰＰとを備えている。
【００５９】
第３光学系Ｇ３は、光路上において拡大側から順に、反射部材Ｒ２と、ライトバルブから出射した光を遮蔽する状態で配された偏光子Ｐと、レンズ群Ｌ３とを備えている。
【００６０】
分離部材Ｓは、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光を反射し、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光を透過するものであり、例えばハーフミラーのような、一部透過一部反射部材により構成される。
【００６１】
結像光学系について、上記の通り構成することによって、投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１のレンズの枚数を抑えつつ、投写で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第２光学系Ｇ２のレンズ）の枚数を確保して高い投写性能を持たせることができる。同じく、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）の枚数を確保して高い撮影性能を持たせることができる。
【００６２】
また、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）のうち、投写にも使用するレンズ（第１光学系Ｇ１のレンズ）の枚数が少なくなり、投写光の反射面数が減るため、反射ゴーストを抑制することができる。
【００６３】
さらに、第３光学系Ｇ３に、ライトバルブから出射した光（投写光）を遮蔽する状態で配された偏光子Ｐを備えることによって、第２光学系Ｇ２から第３光学系Ｇ３に入射する投写光と、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３内に入射する投写光の反射光を少なくすることができる。
【００６４】
ここでの作用について、具体的に説明する。ここでは、一例として、偏光子Ｐについて直線偏光子を用いた場合について説明する。ライトバルブから所定の偏光状態で出射された投写光は、第２光学系Ｇ２を経由し、分離部材Ｓにおいて第１光学系Ｇ１側に反射されるが、一部の光は第３光学系Ｇ３側に漏れてしまことがある。
【００６５】
第２光学系Ｇ２から第３光学系Ｇ３に入射する投写光は、反射部材Ｒ２を経由して偏光子Ｐに入射するが、偏光子Ｐはライトバルブから出射した光を遮蔽する状態で配されているため、偏光子Ｐを透過することができない。従って、第２光学系Ｇ２から第３光学系Ｇ３内に入射する投写光を少なくすることができる。
【００６６】
また、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光について、ライトバルブから出射した光が直線偏光である場合には、ライトバルブから出射したときから偏光方向は変わらない。また、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光について、ライトバルブから出射した光が円偏光である場合には、ライトバルブから出射したときから偏光の回転方向は逆転するが、円偏光であることは変わらない。そのため、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光は、反射部材Ｒ２を経由して偏光子Ｐに入射するが、偏光子Ｐはライトバルブから出射した光を遮蔽する状態で配されているため、偏光子Ｐを透過することができない。従って、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３内に入射する投写光の反射光を少なくすることができる。
【００６７】
一方で、撮影時に第１光学系Ｇ１の拡大側から入射する光については非偏光状態であり全ての振動方向の光を含むため、光の一部が偏光子Ｐを透過して第３光学系Ｇ３内に入射する。従って、支障なく撮影を行うことができる。
【００６８】
なお、スクリーン１２は、映像の投写に適したマットな面が想定されるため、画像投写部１１からスクリーン１２に投写された映像は、いわゆるランバート反射により偏光状態が解消されるため、スクリーン１２に投写された映像についても支障なく撮影を行うことができる。
【００６９】
本実施形態の投写型表示装置３においては、偏光子Ｐの透過軸方向を調整する調整機構を備えることが好ましい。例えば、温度変化または変形等により、画像投写部１１と結像光学系を構成する各光学要素との相対位置変動が生じると、偏光子Ｐにおいて透過または遮蔽する光を精確に制御できなくなってしまうため、上記の調整機構を備えることにより、画像投写部１１と結像光学系を構成する各光学要素との相対位置変動が生じた場合でも、偏光子Ｐにおいて透過または遮蔽する光を精確に制御することが可能となる。
【００７０】
なお、調整機構による偏光子Ｐの透過軸方向の調整は、手動で行うようにしてもよいし、各種センサーと組み合わせて自動で行うようにしてもよい。自動で調整を行う場合は、例えば、画像投写部１１と結像光学系を構成する各光学要素との相対位置変動を検出するセンサーを設け、この相対位置変動に基づいて偏光子Ｐの透過軸方向を調整してもよい。また、画像投写部１１から所定の光量の光を投写し、撮像素子１０で検出された光の光量が基準の値（例えば、相対位置変動が無い場合の値）になるように偏光子Ｐの透過軸方向を調整してもよい。
【００７１】
また、第３光学系Ｇ３に偏光子Ｐを備えた場合、偏光子Ｐは、光路上において第３光学系Ｇ３内の最も拡大側に配されることが好ましい。このような構成とすることによって、第３光学系Ｇ３内における偏光旋回の影響を無くすことができる。
【００７２】
また、投写に使用する第１光学系Ｇ１および第２光学系Ｇ２からなる光学系は、中間像ＭＩを形成するリレー光学系であることが好ましい。このような構成とすることによって、一眼で、広角とすることができる。また、投写に使用する光学系をリレー光学系とすることによって、光路を折り曲げる反射部材を光学系内に挿入し易くなり、投写型表示装置から出射される投写光のうち投写型表示装置側の光線を、投写型表示装置の筐体と水平に近づけることができるため、投写型表示装置の設置性を向上させることができる。
【００７３】
次に、本発明の投写型表示装置の第４の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図４は本発明の第４の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図４においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。本実施形態において図１中の要素と同等の要素には同符合を付しており、それらについての説明は必要のない限り省略し、主として相違点のみ説明する。
【００７４】
本実施形態の投写型表示装置４は、第３の実施形態の投写型表示装置３と比較して、結像光学系の構成が異なる。図４に示すように、本実施形態の投写型表示装置４の結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系Ｇ２と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系Ｇ３と、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光路と第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光路とを分離する分離部材Ｓとを備えている。
【００７５】
第１光学系Ｇ１は、レンズ群Ｌ１を備えている。
【００７６】
第２光学系Ｇ２は、光路上において拡大側から順に、レンズ群Ｌ２ａと、レンズ群Ｌ２ｂと、反射部材Ｒと、レンズ群Ｌ２ｃと、色合成部または照明光分離部に用いられるフィルタやプリズム等を想定した光学部材ＰＰとを備えている。
【００７７】
第３光学系Ｇ３は、光路上において拡大側から順に、ライトバルブから出射した光を遮蔽する状態で配された偏光子Ｐと、レンズ群Ｌ３とを備えている。
【００７８】
分離部材Ｓは、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光を反射し、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光を透過するものであり、例えばハーフミラーのような、一部透過一部反射部材により構成される。
【００７９】
本実施形態の投写型表示装置４においても、上記第３の実施形態の投写型表示装置３と同様の効果を得ることができる。さらに、分離部材Ｓが、光路上において中間像ＭＩより拡大側に配されているため、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）のうち、投写にも使用するレンズ（第１光学系Ｇ１のレンズ）の枚数が少なくなり、投写光の反射面数が減るため、反射ゴーストを抑制することができる。
【００８０】
次に、本発明の投写型表示装置の第５の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図５は本発明の第５の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図５においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。本実施形態において図１中の要素と同等の要素には同符合を付しており、それらについての説明は必要のない限り省略し、主として相違点のみ説明する。
【００８１】
本実施形態の投写型表示装置５は、第１の実施形態の投写型表示装置１と比較して、結像光学系の構成が異なる。図５に示すように、本実施形態の投写型表示装置５の結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系Ｇ２と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系Ｇ３と、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光路と第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光路とを分離する分離部材ＳＰとを備えている。
【００８２】
第１光学系Ｇ１は、レンズ群Ｌ１を備えている。
【００８３】
第２光学系Ｇ２は、光路上において拡大側から順に、ライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子Ｐ１と、レンズ群Ｌ２ａと、レンズ群Ｌ２ｂと、反射部材Ｒと、レンズ群Ｌ２ｃと、色合成部または照明光分離部に用いられるフィルタやプリズム等を想定した光学部材ＰＰとを備えている。
【００８４】
第３光学系Ｇ３は、光路上において拡大側から順に、ライトバルブから出射した光（投写光）を遮蔽する状態で配された偏光子Ｐ２と、レンズ群Ｌ３とを備えている。
【００８５】
分離部材ＳＰは、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光を反射し、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光を透過するものであり、反射型偏光子により構成される。
【００８６】
結像光学系について、上記の通り構成することによって、投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１のレンズの枚数を抑えつつ、投写で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第２光学系Ｇ２のレンズ）の枚数を確保して高い投写性能を持たせることができる。同じく、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）の枚数を確保して高い撮影性能を持たせることができる。
【００８７】
また、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）のうち、投写にも使用するレンズ（第１光学系Ｇ１のレンズ）の枚数が少なくなり、投写光の反射面数が減るため、反射ゴーストを抑制することができる。
【００８８】
また、第２光学系Ｇ２に、ライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子Ｐ１を設けることによって、偏光子部分全体の消光比が下がって、第３光学系Ｇ３に入射する投写光および投写光の反射光を少なくすることができる。
【００８９】
また、第３光学系Ｇ３に、ライトバルブから出射した光（投写光）を遮蔽する状態で配された偏光子Ｐを備えることによって、第２光学系Ｇ２から第３光学系Ｇ３に入射する投写光と、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３内に入射する投写光の反射光を少なくすることができる。
【００９０】
さらに、分離部材ＳＰを反射型偏光子とすることによって、偏光子部分全体の消光比が下がって、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に入射する投写光の反射光をさらに少なくすることができる。
【００９１】
ここでの作用について、具体的に説明する。ここでは、一例として、画像投写部１１から直線偏光の投写光が出射される場合について説明する。ライトバルブから直線偏光状態（例えば、図中縦方向）で出射された投写光は、偏光子Ｐ１を透過することによって、ライトバルブから出射した時の偏光状態から解消された光が除去され、ライトバルブから出射した時の偏光状態の光のみが分離部材（反射型偏光子）ＳＰにおいて第１光学系Ｇ１側に反射される。
【００９２】
このとき、一部の光は第３光学系Ｇ３側に漏れてしまことがあるが、偏光子Ｐ２はライトバルブから出射した光を遮蔽する状態で配されているため、偏光子Ｐ２を透過することができない。従って、第２光学系Ｇ２から第３光学系Ｇ３内に入射する投写光を少なくすることができる。
【００９３】
また、第１光学系Ｇ１における投写光の反射光について、ライトバルブから出射した光が直線偏光であるため、ライトバルブから出射したときから偏光方向は変わらない。そのため、第１光学系Ｇ１における投写光の反射光は、分離部材（反射型偏光子）ＳＰにおいて第２光学系Ｇ２側に反射される。従って、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３内に入射する投写光の反射光を少なくすることができる。
【００９４】
一方で、撮影時に第１光学系Ｇ１の拡大側から入射する光については非偏光状態であり全ての振動方向の光を含むため、光の一部（例えば、ライトバルブから出射した時より直線偏光の方向が９０°回転した光）が分離部材（反射型偏光子）ＳＰおよび偏光子Ｐ２を透過して第３光学系Ｇ３に入射する。従って、支障なく撮影を行うことができる。
【００９５】
なお、スクリーン１２は、映像の投写に適したマットな面が想定されるため、画像投写部１１からスクリーン１２に投写された映像は、いわゆるランバート反射により偏光状態が解消されるため、スクリーン１２に投写された映像についても支障なく撮影を行うことができる。
【００９６】
本実施形態の投写型表示装置５においては、偏光子Ｐ１の透過軸方向を調整する調整機構を備えることが好ましい。このような調整機構を備えることにより、画像投写部１１と結像光学系を構成する各光学要素との相対位置変動が生じた場合でも、偏光子Ｐ１において透過または遮蔽する光を精確に制御することが可能となる。
【００９７】
また、第２光学系Ｇ２が備える偏光子Ｐ１は、光路上において第２光学系Ｇ２内の最も拡大側に配されることが好ましい。このような構成とすることによって、第２光学系Ｇ２内における偏光旋回の影響を無くすことができる。
【００９８】
また、投写に使用する第１光学系Ｇ１および第２光学系Ｇ２からなる光学系は、中間像ＭＩを形成するリレー光学系であることが好ましい。このような構成とすることによって、一眼で、広角とすることができる。また、投写に使用する光学系をリレー光学系とすることによって、光路を折り曲げる反射部材を光学系内に挿入し易くなり、投写型表示装置から出射される投写光のうち投写型表示装置側の光線を、投写型表示装置の筐体と水平に近づけることができるため、投写型表示装置の設置性を向上させることができる。
【００９９】
この場合、分離部材（反射型偏光子）ＳＰは、光路上において中間像ＭＩより拡大側に配されることが好ましい。このような構成とすることによって、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）のうち、投写にも使用するレンズ（第１光学系Ｇ１のレンズ）の枚数が少なくなり、投写光の反射面数が減るため、反射ゴーストを抑制することができる。
【０１００】
次に、本発明の投写型表示装置の第６の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図６は本発明の第６の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図６においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。本実施形態において図１中の要素と同等の要素には同符合を付しており、それらについての説明は必要のない限り省略し、主として相違点のみ説明する。
【０１０１】
図６に示すように、本実施形態の投写型表示装置６は、第５の実施形態の投写型表示装置５と比較して、第２光学系Ｇ２の構成が若干異なるものの、主として分離部材ＳＰに対する第２光学系Ｇ２および第３光学系Ｇ３の位置を変更したものである。
【０１０２】
なお、本実施形態の第２光学系Ｇ２は、光路上において拡大側から順に、ライトバルブから出射した光を透過する状態で配された偏光子Ｐ１と、レンズ群Ｌ２と、色合成部または照明光分離部に用いられるフィルタやプリズム等を想定した光学部材ＰＰとを備えている。
【０１０３】
分離部材ＳＰは、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光を透過し、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光を反射するように構成されている。
【０１０４】
本実施形態の投写型表示装置６においても、上記第５の実施形態の投写型表示装置５と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
次に、本発明の投写型表示装置の第７の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図７は本発明の第７の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図７においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。
【０１０６】
図７に示すように、本実施形態の投写型表示装置７は、受光した光により撮影を行う撮像素子１０と、光源およびライトバルブからなる画像投写部１１と、ライトバルブにより光変調された光による光学像をスクリーン（拡大側結像面）１２上に投写し、かつ拡大側から入射した光を撮像素子上に結像させる結像光学系とを備えている。
【０１０７】
ライトバルブは、光源からの光を変調して出射する。ライトバルブに用いられる画像表示素子は、液晶表示素子またはＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）表示素子等、どのような画像表示素子を用いてもよい。光源は、ライトバルブの画像表示素子の方式に対応して適宜構成すればよい。
【０１０８】
結像光学系は、少なくとも１枚のレンズを備え投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１と、少なくとも１枚のレンズを備え投写のみで使用する第２光学系Ｇ２と、少なくとも１枚のレンズを備え撮影のみで使用する第３光学系Ｇ３と、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光路と第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光路とを分離する分離部材Ｓとを備えている。
【０１０９】
第１光学系Ｇ１は、レンズ群Ｌ１を備えている。
【０１１０】
第２光学系Ｇ２は、光路上において拡大側から順に、レンズ群Ｌ２ａと、反射部材Ｒと、レンズ群Ｌ２ｂと、色合成部または照明光分離部に用いられるフィルタやプリズム等を想定した光学部材ＰＰとを備えている。
【０１１１】
第３光学系Ｇ３は、光路上において拡大側から順に、レンズ群Ｌ３ａと、レンズ群Ｌ３ｂとを備えている。
【０１１２】
なお、第１光学系Ｇ１、第２光学系Ｇ２、および第３光学系Ｇ３における各レンズ群は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。
【０１１３】
分離部材Ｓは、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光を反射し、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光を透過するものであり、例えばハーフミラーのような、一部透過一部反射性を有する部材により構成される。
【０１１４】
分離部材Ｓは、結像光学系中の反射部材の中で最も拡大側に配されている。ここで「反射部材」とは、入射光を少なくとも１０％以上反射する部材を意味する。本実施形態では、分離部材Ｓおよび反射部材Ｒが反射部材に該当する。
【０１１５】
結像光学系について、上記の通り構成することによって、投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１のレンズの枚数を抑えつつ、投写で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第２光学系Ｇ２のレンズ）の枚数を確保して高い投写性能を持たせることができる。同じく、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）の枚数を確保して高い撮影性能を持たせることができる。
【０１１６】
また、結像光学系中の反射部材の中で最も拡大側に分離部材Ｓを配置することによって、例えば図３に示す第３の実施形態にかかる投写型表示装置３のように、分離部材Ｓが結像光学系中の反射部材の中で最も拡大側に配されていない場合と比較して、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）のうち、投写にも使用するレンズ（第１光学系Ｇ１のレンズ）の枚数をさらに少なくでき、投写光の反射面数をさらに減らせるため、反射ゴーストをさらに抑制することができる。
【０１１７】
本実施形態の投写型表示装置７においては、分離部材Ｓは、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光路において光を反射し、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光路において光を透過するように、第１光学系Ｇ１、分離部材Ｓ、および、第３光学系Ｇ３を直線状に配置することが好ましい。投写を行う際には高輝度の光源が必要とされるため、投写に用いる画像投写部１１の構成は、撮影に用いる撮像素子１０の構成と比較して、大型化しやすい。そのため、第１光学系Ｇ１、分離部材Ｓ、および、撮影に用いる第３光学系Ｇ３を直線状に配置することにより、装置全長を抑えやすくなるため、装置全体の小型化に有利となる。
【０１１８】
また、例えばハーフミラーのような、一部透過一部反射性を有する部材から構成される分離部材Ｓは、一般的には、透明基板の一面に一部透過一部反射性を有する反射膜が成膜されたものである。
【０１１９】
本実施形態の投写型表示装置７において、分離部材Ｓとして透明基板の一面に一部透過一部反射性を有する反射膜が成膜されたものを用いる場合、反射膜が第１光学系Ｇ１と対向し、第２光学系Ｇ２から第１光学系Ｇ１に向かう光路において光を反射し、第１光学系Ｇ１から第３光学系Ｇ３に向かう光路において光を透過するように、第１光学系Ｇ１、分離部材Ｓ、および、第３光学系Ｇ３を直線状に配置することが好ましい。ここで、透明基板とは、光を９０％以上透過させる基板を意味する。
【０１２０】
分離部材Ｓの透明基板の厚さを完全に無くすことはできないため、分離部材Ｓを透過する光については、透明基板における光の入射面と出射面の２つの面で僅かながら反射し、迷光を生じさせてしまう。
【０１２１】
しかしながら、反射膜が第１光学系Ｇ１と対向するように分離部材Ｓを配置することにより、画像投写部１１から出射した投写光については、分離部材Ｓの透明基板の影響を受けることなく、反射膜により反射されて第１光学系Ｇ１に入射するため、分離部材Ｓにより投写性能が低下することなく、投写型表示装置として高い投写性能を維持することができる。
【０１２２】
また、投写に使用する第１光学系Ｇ１および第２光学系Ｇ２からなる光学系は、中間像ＭＩを形成するリレー光学系であることが好ましい。このような構成とすることによって、一眼で、広角とすることができる。また、投写に使用する光学系をリレー光学系とすることによって、光路を折り曲げる反射部材を光学系内に挿入し易くなり、投写型表示装置から出射される投写光のうち投写型表示装置側の光線を、投写型表示装置の筐体と水平に近づけることができるため、投写型表示装置の設置性を向上させることができる。
【０１２３】
また、撮影に使用する第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３からなる光学系についても、中間像ＭＩを形成するリレー光学系としてもよい。このような構成とすることによって、一眼で、広角とすることができる。
【０１２４】
投写に使用する光学系および／または撮影に使用する光学系が中間像ＭＩを形成するリレー光学系である場合、分離部材Ｓは、光路上において中間像ＭＩより拡大側に配されることが好ましい。このような構成とすることによって、撮影で使用するレンズ（第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３のレンズ）のうち、投写にも使用するレンズ（第１光学系Ｇ１のレンズ）の枚数が少なくなり、投写光の反射面数が減るため、反射ゴーストを抑制することができる。
【０１２５】
次に、本発明の投写型表示装置の第８の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図８は本発明の第８の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図８においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。本実施形態において図７中の要素と同等の要素には同符合を付しており、それらについての説明は必要のない限り省略し、主として相違点のみ説明する。
【０１２６】
図８に示すように、本実施形態の投写型表示装置８は、第７の実施形態の投写型表示装置７と比較して、第３光学系Ｇ３内の中間像ＭＩ形成位置近傍（レンズ群Ｌ３ａとレンズ群Ｌ３ｂとの間）に、反射部材Ｒ２を配置した点が異なる。
【０１２７】
撮影に使用する第１光学系Ｇ１および第３光学系Ｇ３からなる光学系をリレー光学系とすることによって、光路を折り曲げる反射部材Ｒ２を第３光学系Ｇ３内に挿入し易くなる。反射部材Ｒ２を第３光学系Ｇ３内に挿入することにより、第３光学系Ｇ３を多数枚のレンズを備える高性能な設計とした場合でも、第３光学系Ｇ３の全長を抑えることができるため、投写型表示装置の性能と小型化の両立に寄与する。
【０１２８】
本実施形態の投写型表示装置８においても、上記第７の実施形態の投写型表示装置７と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
次に、本発明の投写型表示装置の第９の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図９は本発明の第９の実施形態にかかる投写型表示装置の概略構成図である。図９においては、光路順にスクリーン１２側が拡大側となるように記載している。本実施形態において図７中の要素と同等の要素には同符合を付しており、それらについての説明は必要のない限り省略し、主として相違点のみ説明する。
【０１３０】
図９に示すように、本実施形態の投写型表示装置９は、第７の実施形態の投写型表示装置７と比較して、第３光学系Ｇ３をレンズ群Ｌ３のみから構成した点が異なる。このように、第３光学系Ｇ３を簡素な構成としてもよく、このような構成とすることによって、投写型表示装置の小型化に寄与する。
【０１３１】
本実施形態の投写型表示装置９においても、上記第７の実施形態の投写型表示装置７と同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
以上、本発明の投写型表示装置の実施形態についていくつか説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【０１３３】
例えば、結像光学系において、投写に使用する第１光学系および第２光学系からなる光学系がリレー光学系である場合、分離部材は、光路上において中間像の位置、または、光路上において中間像に隣接する位置に配してもよい。中間像付近では空間を確保しやすいため、このような構成とすることによって、分離部材の配置が容易になる。
【０１３４】
また、上記のように中間像付近に分離部材を配した場合、中間像よりも拡大側が第１光学系となる。リレー光学系で高い性能を持たせる場合には、中間像よりも拡大側において多くのレンズ枚数が必要となるため、投写と撮影で共用する第１光学系Ｇ１のレンズ枚数が増えることになる。その結果、投写のみで使用する第２光学系および撮影のみで使用する第３光学系のレンズ枚数を抑えることができるため、結像光学系全体の小型化を図ることができる。
【０１３５】
また、ライトバルブは、光源からの光を画像表示素子により空間変調して、画像データに基づく光学像として出力する態様に限定されず、自発光型の画像表示素子から出力された光自体を、画像データに基づく光学像として出力する態様であってもよい。自発光型の画像表示素子としては、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）またはＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が２次元配列された画像表示素子が挙げられる。
【０１３６】
上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【０１３７】
１〜９    投写型表示装置
１０    撮像素子
１１    画像投写部
１２    スクリーン
Ｇ１    第１光学系
Ｇ２    第２光学系
Ｇ３    第３光学系
Ｌ１〜Ｌ３ｂ    レンズ群
ＭＩ    中間像
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２    偏光子
ＰＰ    光学部材
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２    反射部材
Ｓ、ＳＰ    分離部材
Ｗ    １／４波長板
【図１】
2020024365.tif 000003
【図２】
2020024365.tif 000004
【図３】
2020024365.tif 000005
【図４】
2020024365.tif 000006
【図５】
2020024365.tif 000007
【図６】
2020024365.tif 000008
【図７】
2020024365.tif 000009
【図８】
2020024365.tif 000010
【図９】
2020024365.tif 000011