(57)【要約】【課題】小型化可能な投射光学系及び画像表示装置を提供する。【解決手段】物体面と共役な中間像を形成する光学部材により形成されており、正の屈折率を有する第１光学系と、前記中間像に共役な像を形成する第２光学系と、前記第２光学系からの光束を偏向させる屈折率を有さない偏向素子と、を有し、前記偏向素子は、前記第１光学系の光軸方向の最大外径の領域の内側に設置されていることを特徴とする投射光学系を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図２
2010197495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体面と共役な中間像を形成する光学部材により形成されており、正の屈折率を有する第１光学系と、
前記中間像に共役な像を形成する第２光学系と、
前記第２光学系からの光束を偏向させる屈折率を有さない偏向素子と、
を有し、前記偏向素子は、前記第１光学系の光軸方向の最大外径の領域の内側に設置されていることを特徴とする投射光学系。
【請求項２】
前記偏向素子により偏向された光束は、前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路における光束と交差するものであることを特徴とする請求項１に記載の投射光学系。
【請求項３】
前記第２光学系は凹面鏡であることを特徴とする請求項１または２に記載の投射光学系。
【請求項４】
前記偏向素子は、平面鏡であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の投射光学系。
【請求項５】
前記偏向素子は、前記第１光学系の光軸に平行に前記偏向素子の鏡面が設置されていることを特徴とする請求項４に記載の投射光学系。
【請求項６】
前記偏向素子は、前記第１光学系の光軸に対し、前記第２光学系とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の投射光学系。
【請求項７】
前記物体面に設けられた画像生成部と、
前記請求項１から６に記載の投射光学系と、
を有し、前記画像生成部により生成された画像を拡大して表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
前記画像生成部は、前記第１光学系の光軸上に設置されていないことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記画像生成部は、前記第１光学系の光軸に対し、前記偏向素子とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項７または８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前面投射型の画像表示装置であることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射光学系及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２００１−２５５４６２号公報（特許文献１）には、画像表示パネルからの光束を基準軸に対して傾斜したスクリーン面上に導光して、該スクリーン面に画像情報を形成する為の投射光学系において、該投射光学系は、曲率を有する回転非対称反射面を複数有し、該画像表示パネルからの光束が該複数の回転非対称反射面で反射をして該スクリーン面上に導光する反射光学系を有しており、該反射光学系の複数の回転非対称反射面間、又は、該反射光学系と該画像表示パネルの間に絞りを設けて、該絞りが該絞り位置より該スクリーン側に配置した光学部材により負の倍率で結像をするように設定していることを特徴とする投射光学系などが開示されている。
【０００３】
特に、特許文献１の図１には、６面の自由曲面ミラーを有し、順に下方から上方へと反射させながら立ち上がり、中間像を形成したのちに、最後に凹面ミラーに反射した後、斜め入射でスクリーンに投射する投射光学系が記載されている。
【０００４】
また、特開２００６−２３５５１６号公報（特許文献２）には、１対の共役面のうち、縮小側の共役面上の画像を拡大側の共役面上に拡大して結像させる光学系において、前記縮小側の共役面側から順に、第１結像系と第２結像系とを配設してなり、前記第１結像系は複数のレンズを有するのに対し、前記第２結像系は凹面の非球面形状をなす反射ミラーを有し、前記第１結像系と前記第２結像系の間の位置に、中間像を形成するように構成されていることを特徴とする投写光学系などが開示されている。
【０００５】
特に、特許文献２の図１には、屈折系で中間像を形成し、その後に、凹面鏡で反射させた後、射入射でスクリーンに投射する投射光学系が記載されている。
【０００６】
さらに、特開２００４−３０９７６５号公報（特許文献３）には、複数の曲率を有する光学反射面を含む結像光学系において、入射光束が反射光学系へ入射する際に通過する一対の光学反射面の間隙と射出光束が射出する際に通過する一対の光学反射面の間隙を同一にすることを特徴とする反射光学系などが開示されている。
【０００７】
特に、特許文献３の図２には、屈折系と、ミラー系で中間像を得、凹面ミラーで拡大投射している光学系が記載されている。より具体的には、屈折系を出でた後に、４面からなる光学反射面（特許文献３における明細書の段落番号［００２７］において回転非対称な曲率を有する面と記載されている）により、その反射光学系内部で光路が複数回交差して投射画像を得ている。また、特許文献３の図５には、３面の場合の光学系が記載されている。特許文献３の図２及び図５に記載される光学系のいずれも、反射面はパワーを有する光学反射面であり、投射光学系の設計により所望の形状を有している。
【０００８】
また、特開２００７−２１２７４８号公報（特許文献４）の図１及び図２には、第一光学系と第二光学系からなるリアプロジェクターに搭載している光学系が開示されている。
【０００９】
特に、特許文献４の図２には、第二光学系を構成する凹面ミラーで反射した光線が、折り返しミラーで反射され、第一光学系と第二光学系の間を通過する光束を横切って、スクリーンに投射される構成が開示されている。第一光学系と第二光学系の第一反射面（図２では凹面ミラー）は、像面（例えばスクリーン等）の中心からの法線を挟み込む配置関係となっている。すなわち、像面（例えばスクリーン等）の中心からの法線を境にして、第一光学系と第二光学系が離れて配置されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の図１に記載される投射光学系には、ミラーで折り返して、光路を立ち上げているので、装置の高さが高くなるという問題がある。
【００１１】
また、特許文献２の図１に記載される投射光学系においては、投射表示側（図１のレンズ上部）への出っ張りはないが、下部方向への凹面ミラーの出っ張りがあり、装置の高さが厚くなってしまうという問題がある。
【００１２】
また、特許文献３の図２及び図５に記載される光学系のいずれも反射光学系の部分は、投射側（上方向）とは反対側（下方向）へ出っ張っており、装置を底上げしており大きくなってしまう。
【００１３】
更に、特許文献３の図２及び図５に記載される光学系のいずれも、結像光学系の最終面はパワーを有しているため、他の光学反射面との位置は所望の設計値にしたがって配置する必要がある。光学素子を傾けることや、移動することによって、投射方向を動かすことは可能であるが、パワーのある光学素子を移動することは、投射光学性能の低下を招く。すなわち、投射性能を維持することは、非常に困難である。もし、所望の角度に設定したい場合は、光学系全体を再設計が必要である。仮にも、この最終面の光学反射面を、実質パワーを持たない平面ミラーに置き換え、投射性能を確保するために、他の光学要素の形状を最適化設計しなおしたとしても、全体の光学系の高さ、最大高の投射位置と光学系の底面間の距離など、光学系システムの大きさは小さくならない。
【００１４】
また、特許文献４における光学系は、上述のような構成のため、スクリーンに映し出される投射画像の縦方向より大きな投射光学系となってしまう。また、第一光学系と第二光学系の位置関係は所望の位置関係が保たれていないと結像性能が損なわれる。すなわち、特にフロントプロジェクターに適用した場合は、凹面ミラーを第一光学系との位置関係を保って保持する部材が大きくなり、実用性に乏しい投射系システムになり得るという問題点があった。また、リアプロジェクションに適用した場合であっても、薄型化が達成されたとしても、第一光学系と第二光学系が離れているので、光学系内部を進む光が占有する空間が大きくなり、投射装置を肥大化させるといった課題があった。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、小型化可能な投射光学系及び画像表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、物体面と共役な中間像を形成する光学部材により形成されており、正の屈折率を有する第１光学系と、前記中間像に共役な像を形成する第２光学系と、前記第２光学系からの光束を偏向させる屈折率を有さない偏向素子と、を有し、前記偏向素子は、前記第１光学系の光軸方向の最大外径の領域の内側に設置されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記偏向素子により偏向された光束は、前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路における光束と交差するものであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、前記第２光学系は凹面鏡であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記偏向素子は、平面鏡であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、  前記偏向素子は、前記第１光学系の光軸に平行に前記偏向素子の鏡面が設置されていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記偏向素子は、前記第１光学系の光軸に対し、前記第２光学系とは反対側に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、前記物体面に設けられた画像生成部と、前記投射光学系と、を有し、前記画像生成部により生成された画像を拡大して表示することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、前記画像生成部は、前記第１光学系の光軸上に設置されていないことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、前記画像生成部は、前記第１光学系の光軸に対し、前記偏向素子とは反対側に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、前面投射型の画像表示装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、小型化可能な投射光学系及び画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】投射光束と結像光束の説明図
【図２】第１の実施の形態に係る投射光学系の構成図
【図３】第１の実施の形態に係る投射光学系の説明図
【図４】第２の実施の形態に係る画像表示装置の構成図
【図５】第２の実施の形態に係る画像表示装置の斜視図
【図６】第３の実施の形態に係る画像表示装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。
【００２９】
最初に、図１に基づき本発明の説明を行うために必要な用語について説明する。本図は、物体を投射する場合の光学系を示すものであり、物体の物体面１１からの光が鏡筒１２に固定されたレンズ等の光学要素１３により屈折し、凹面鏡等の第２光学系１５により反射され投射画面１７を形成する。第１光学系１４は、鏡筒１２と光学要素１３により構成されており、第１光学系１４と第２光学系１５により投射光学系１６が構成される。この投射光学系においては、第１光学系の光軸１８であり、第１光学系の外径１９となる。
【００３０】
このような投射光学系１６において、投射光学系から出射した「投射光束」とは、複数のパワーを有する光学要素からなる投射光学系において、最終のパワーを有する面から出た光束を意味するものである。具体的には、図１における第２光学系１５から投射画面１７まで間の光線、即ち破線Ａ及びＢ等で示される光線を含む光束である。尚、投射画面１７に物体が存在している場合には、縮小側となる物体面１１に像面が形成される。この場合においては、図１における光学要素１３と物体面１１との間の光線、即ち破線Ｃ及びＤ等で示される光線を含む光束が「投射光束」となる。
【００３１】
光学要素の間を通る「結像光束」とは、投射光学系１６内での光束を意味するものであり、パワーを有する最初の面から、パワーを有する最後の面に至るまでの光路における光束を意味する。具体的には、図１に示す光学要素１３から第２光学系１５に至るまでの間の実線Ｅ及びＦ等で示される光線を含む光束である。
【００３２】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態は、物体の像を拡大投射する第１光学系と第２光学系とにより構成される投射光学系及び画像表示装置であり、第２光学系からの光を反射等する偏光素子が設けられたものであって、偏向素子は第１光学系の最大外径の内側に設置されている構成のものである。
【００３３】
図２に基づき本実施の形態について説明する。本実施の形態における投射光学系は、ａ−ｂ間における物体の物体面２１を拡大投射するものであり、鏡筒２２と鏡筒２２内に設置されたレンズ等の光学要素２３からなる第１光学系２４と第２光学系２５と第２光学系２５からの光を反射等により偏向する偏光素子２６により構成されている。
【００３４】
第１光学系２４における光学要素２３は、凸レンズ等の正のパワーの有する光学要素により形成されており、物体面２１と共役な位置に中間像を形成する。第２光学系２５は、凹面鏡等の正のパワーの有する光学要素により形成されており、形成された中間像を拡大し、投射画像を得るためのものである。第１光学系２４と第２光学系２５とにより、物体面２１について所望の投射性能を満足するように最適化設計がなされている。尚、第１光学系２４の光学要素２３及び第２光学系２５は、所望の結像性能を得ることができるものであれば、屈折光学系の部材であっても反射光学系の部材であってもよく、また複数の光学部材や光学要素を組み合わせたものであってもよい。
【００３５】
偏光素子２６は、第２光学系２５からの光を偏向するものであり、例えば平面鏡等により形成されている。第２光学系２５は、正のパワーを有しているため、偏向素子２６に向かって光束は収束するため、偏向素子２６は第２光学系２５よりも小さな大きさで形成することができる。
【００３６】
図に示すように、偏向素子２６がない場合では、物体面２１における光は第１光学系２４における光学要素２３である凸レンズにより中間像が形成される。この中間像は第２光学系２５である凹面鏡により反射され、破線で示される投射光束によりａ１−ｂ１間において投射画像２７が形成される。しかしながら、第２光学系２５からの光を反射する偏向素子２６を設けることにより、第２光学系２５からの光は反射され実線で示される投射光束によりａ２−ｂ２間において投影画像２８が形成される。尚、第１光学系２４における光学要素２３は前述のとおり鏡筒２２に設置されており、第１光学系２４における光学要素２３の光軸３１方向における鏡筒２２の外径が第１光学系の外径３２となる。
【００３７】
次に、図３に基づき本実施の形態について、より詳細に説明する。図３（ａ）は、本実施の形態に係る投射光学系を示すものであり、図３（ｂ）は、従来の投射光学系を示すものである。
【００３８】
図３（ａ）に示すように、本実施の形態における投射光学系は、物体面４１を拡大投射する鏡筒４２に設置された光学要素４３、４４及び４５からなる第１光学系４０と、第２光学系４７と偏向素子４８を有しており、これにより投射画像４９を得ることができるものである。第１光学系４０は、複数の屈折レンズで構成されていることが望ましいが、ミラー等からなる反射光学系でもよく、これらを組み合わせたものであってもよい。また、第１光学系４０を構成する光学要素４３、４４及び４５により全体的に正のパワーを有している。本図においては、光学要素４３を凸レンズにより形成し、光学要素４４を凸レンズにより形成し、光学要素４５を凹レンズにより形成することにより全体的に正のパワーを有するものとしている。尚、光学要素４３、４４及び４５の構成は上記構成に限られるものではなく、また、光学要素の数は３つ以上であっても、３つ以下であってもよい。
【００３９】
本実施の形態では、第２光学系４７は、一枚の凹面鏡により形成されている。凹面鏡は、そのままで正のパワーを有するため好適である。尚、所望の結像特性を得るためには、複数のミラーを用いて第２光学系４７を構成してもよく、また、屈折光学系の光学要素を組み合わせてもよい。一枚の凹面鏡を第２光学系４７とする本実施の形態においては、凹面鏡の一端が第１光学系４０の光軸方向の最大外径の内側になるように構成した。
【００４０】
本図に示される投射光学系は、第１光学系４０により中間像を形成し、さらに第２光学系４７により拡大投射するものである。
【００４１】
物体面４１からの光により、第１光学系４０において若干拡大され中間像を形成する。この中間像を第２光学系４７により拡大投射し、偏向素子４８により反射させ投射画像４９を形成する。第２光学系４７からの投射光束は、偏向素子４８により偏向されて、第１光学系４０と第２光学系４７との間における結像光束と交差し投射される。
【００４２】
また、偏向素子４８は平面鏡であって、第１光学系の外径Ｇ１の内側、即ち、第１光学系４０の鏡筒４２を延長した領域Ｒ内に設置されており、且つ第１光学系４０から第２光学系４７に至る光束を遮らないように設置されている。本実施の形態においては、偏向素子４８は平面鏡の鏡面が第１光学系４０の光軸Ｋ１に平行となるように設置されている。
【００４３】
偏向素子４８としては、平面鏡以外であっても、レンズ収縮機能のないものであれば、どのような形態のものであってもよく、パワーを有しないフレネル型の偏向素子等であってもよい。
【００４４】
また、上述の説明では、第１光学系４０により中間像を形成しているが、必ずしも中間像を形成する必要はない。また、偏向素子４８により反射された投射光束を十分に通過することができるスペースを確保することができ、第１光学系４０から第２光学系４７に至る光束を遮らなければ、Ｒ１の範囲内で偏向素子４８は投射光学系のどのような位置に設置してもよい。もし、この範囲外に偏向素子が設置されるとすると、投射光学系の外形サイズよりも下側に出っ張った大きな投射システムとなることは明らかである。第１光学系の光軸方向の最大外径の領域の内側、すなわちＲ１の範囲内に設置を制限することによって、少なくとも、偏向素子を含む投射システムのサイズは、偏向素子をふくまない投射システムより大きくならない。さらに、第１光学系４０と第２光学系４７の外端に沿った形状の筐体とすることが可能となる。つまり、Ｒ１の範囲内に設置を制限することによって、投射系を大きくする要因を取り除くことができ、本願発明の目的とするところである装置の小型化を達成できる。
【００４５】
尚、折り曲げて複数の光路を交差させた従来例があるが、この場合においては光路を交差させるための素子は光学性能に寄与する光学要素である。しかしながら、本実施の形態における偏向素子４８は、実質的にパワーを有しない平面鏡等であり、投射光学系の性能を損なうことなく所望の投射画像を得ることが可能である。
【００４６】
次に、図３（ｂ）に基づき従来の投射光学系について説明する。図に示すように、従来の投射光学系は、物体面１１１を拡大する鏡筒１１２に設置された光学要素１１３、１１４及び１１５からなる第１光学系１１６と、第２光学系１１７とを有し、投射画像１１８を得ることができるものである。
【００４７】
この投射光学系では、第１光学系１１６における光軸Ｋ２を介し第２光学系１１７の反対側に投射画像１１８が形成されるため、投射光学系と投射画像１１８とを含めた高さＨ２は大きくなる。
【００４８】
これに対し、図３（ａ）に示す、本実施の形態における投射光学系では、投射光学系のなかでも大きな光学部材である第２光学系４７を、第１光学系４０の光軸Ｋ１に対し同じ側に設置することができるため、投射光学系と投射画像４９とを含めた高さＨ１を低くすることができる。即ち、従来の投射光学系と投射画像１１８とを含めた高さＨ２よりも、本実施の形態における投射光学系と投射画像４９とを含めた高さＨ１の方が低くなり、全体的に省スペースにすることが可能となる。
【００４９】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００５０】
図４及び図５に基づき本実施の形態について説明する。図４は、本実施の形態における画像表示装置の断面図であり、図５は、本実施の形態における画像表示装置の斜視図である。
【００５１】
本実施の形態における画像表示装置は、画像形成部５１と第１光学系５２と第２光学系５３と偏向素子５４により構成されている。第１光学系５２は、鏡筒６０に設けられた第１のレンズ６１、第２のレンズ６２、第３のレンズ６３、第４のレンズ６４、第５のレンズ６５、第６のレンズ６６、第７のレンズ６７、第８のレンズ６８及び第９のレンズ６９により構成されている。第１光学系５２により中間像を形成し、形成された中間像は凹面鏡からなる第２光学系５３により拡大され、平面鏡により形成された偏向素子５４により光が反射されることにより偏向され投射される。尚、第１光学系５２と第２光学系５３は、一体で所望の結像性能を得ることができるように最適化設計がされている。尚、図５において鏡筒６０は図示されてはいない。
【００５２】
このような画像表示装置においては、第２光学系５３における反射光である投射光束は、平面鏡である偏向素子５４により反射されて、結像光束と交差し、投射画像５５を形成する。
【００５３】
本実施の形態における画像表示装置では、画像表示装置のなかでも大きな光学部材である第２光学系５３を、第１光学系５２の光軸Ｋ３に対し、同じ側に設置することができるため、画像表示装置と投射画像５５とを含めた高さを低くすることができ、全体的に省スペースにすることができる。
【００５４】
また、偏向素子５４は、第１光学系の外径Ｇ３の内側、即ち、第１光学系５２の鏡筒６０を延長した領域Ｒ３内に設置されている。これは、偏向素子５４を設けることにより画像表示装置が大型化しないように、偏向素子５４が設置される領域を制限したものである。もし、Ｒ３の範囲外に偏向素子が設置されるとすると、投射光学系の外形サイズよりも下側に出っ張った大きな投射システムとなることは明らかである。第１光学系の光軸方向の最大外径の領域の内側、すなわちＲ３の範囲内に設置を制限することによって、少なくとも、偏向素子を含む投射システムのサイズは、偏向素子をふくまない投射システムより大きくならない。つまり、Ｒ１の範囲内に設置を制限することによって、投射系を大きくする要因を取り除くことができ、本願発明の目的とするところである装置の小型化を達成できる。
【００５５】
また、中間像を得る構成の光学系における効果として、第２光学系５３でいわゆる絞りに相当する光束が一旦集まるところの近傍に偏向素子５４を設置することにより、偏向素子５４の大きさを小さくすることが可能である。
【００５６】
第２光学系５３は一面の凹面ミラーにより構成されているので、"絞り"はないが、第１光学系５２の"絞り"の像に相当する。つまり、第１光学系５２の"絞り"位置に共役な位置関係となる第１光学系５２の"絞り"の像位置近傍では、光束が集まっているので、「投射光束」の広がりが比較的少ない。中間像を形成しない従来の他の光学系と比較すると格段に「結像光束」と交差させやすい。つまり、従来にある拡大投射系では、「投射光束」は投射光学系を出でると徐々に光束幅が広がり、現実的には、投射光学系の内部を通過させる発想が得られない。
【００５７】
また、通常結像光学系は外界と遮蔽する目的もあり、レンズ鏡筒などに組みつけられており、結像光束中に投射光を通すといった発想は通常は行わない。本実施の形態は、投射光の直進性にも着目し、フレア光による投射性能の劣化を発生させないように、「結像光束」と「投射光束」を交わるような構成のものである。
【００５８】
また、図４において、第１光学系５２の光軸Ｋ３を基準として、光軸下側に画像形成部５１を設けた場合、第１光学系５２から出る結像光束は光軸上側を通過し、中間像は光軸上側に形成される。よって、光軸下側に偏向素子５４を設置することにより、結像光束を遮ることなく省スペースで偏向素子５４を設置することができる。
【００５９】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。図６は、本実施の形態における画像表示装置であり、図６（ａ）は、本実施の形態における画像表示装置の側面図であり、図６（ｂ）は、本実施の形態における画像表示装置の上面図である。
【００６０】
本実施の形態における画像表示装置は、第１の実施の形態における投射光学系、または、第２の実施の形態における画像表示装置を用いることができる。よって、本実施の形態における第１光学系７２、第２光学系７３及び偏向素子７４は、第１及び第２の実施の形態における第１光学系、第２光学系及び偏向素子と同様のものにより構成することが可能である。
【００６１】
本実施の形態における画像表示装置においては、画像形成部は、ａ−ｂ間に設置された液晶パネル（反射型液晶パネル等の液晶ライトバルブ）８１と、液晶パネル８１を照明する光源８２とランプの光量分布を均一化する照明光学系８３とにより構成されている。
【００６２】
光源８２は超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等により形成されている。
【００６３】
また、照明光学系８３は、第一フライアイレンズ９１、第二フライアイレンズ９２、偏光変換素子９３、メインコンデンサレンズ９４、自由選択の折り曲げミラー９５、サブコンデンサレンズ９６により構成されており、液晶パネル８１に効率よく、均一な照明を行う光学系である。
【００６４】
尚、光源８２はランプ等である場合には無偏向なので、液晶パネル８１への高効率な照明を行うために、偏光変換素子９３等が通常用いられる。
【００６５】
以上の均一化させるための照明光学系８３の構成はほんの一例であり、照明光学系８３を限定するのもではない。液晶パネル８１は、別の実施例としては、透過型液晶パネルや、画素に対応した微小なミラーを２次元に配列し、個々のミラーを傾斜させて光の変調を行う素子などが用いられる。偏光を利用する液晶パネルでは、効率向上のためには、偏光変換が必須であるが、偏光に依存しないパネルでは特に必要ではない。
【００６６】
本実施の形態における画像表示装置においては、液晶パネル８１として反射型液晶パネルを用いたものであり、偏光がそろった照明光が光路分離素子８４を介して液晶パネル８１である反射型液晶パネルを照射する。光路分離素子８４としては、偏光ビームスプリッタ（以下ＰＢＳ）が好ましい。ＰＢＳで反射し液晶パネル８１を照明した光は、入力画像信号に応じて液晶パネル８１上に画像を形成し、形成された画像に応じて光が反射する。なお、液晶パネル８１では、画素単位で光を変調するのが一般的である。液晶パネル８１において反射された変調画像光は、ＰＢＳである光路分離素子８４を透過し、第１光学系７２へと向かう。この後、第２光学系７３、偏向素子７４を介し、ａ３−ｂ３間において投影画像７５が形成される。尚、これらを一体保持するケースで覆うことにより投射型の画像表示装置を得ることができる。
【００６７】
尚、上述の説明は、液晶パネル８１が一つの場合であるが、赤、緑、青に対応した３枚の液晶パネルを用意し、照明光も３色に分離してそれぞれ上記に示したような照明光と投射光を分離したあと、３色を合成して投射光学系へと導いても良い。光源８２は、ランプ光源を前提としたが、ＬＥＤ光源や、ＬＤ光源も採用できる。その場合光源に適した照明光学系を採用する。画像生成手段自体で自己発光する素子であれば、照明光学系８３は不要である。
【００６８】
また、別の画像生成デバイスとしては、ＬＤ光源を２次元走査して画素ごとに変調駆動して表示画像を得る画像生成システムをも含む。その際は、投射画像を得るための走査光路が投射光路に該当する。
【００６９】
この画像表示装置においては、プロジェクター装置の高さを抑えて、装置容積を小さくすることが可能となる。より詳しくは、偏向素子により投射光が投射光学系内の光束と交差するようにすることによって、占有空間を有効利用することが可能となり、投射システムのスリム化を達成することが可能となる。また、偏向素子は投射光学系内に配置されているので、投射光学系を大きくさせることもない。特に、リアプロジェクション光学系では、コンパクトな装置が実現可能となる。また、フロントプロジェクターでは投射空間を小さくすることが可能となる。よって、プロジェクター装置の高さを抑えて、装置容積を小さくすることが可能となる。
【００７０】
尚、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７１】
２１    物体面
２２    鏡筒
２３    光学要素
２４    第１光学系
２５    第２光学系
２６    偏向素子
２７    投射画像（偏向素子２７がない場合）
２８    投射画像（偏向素子２７がある場合）
３１    第１光学系の光軸
３２    第１光学系の外径
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００１−２５５４６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３５５１６号公報
【特許文献３】特開２００４−３０９７６５号公報
【特許文献４】特開２００７−２１２７４８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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