(57)【要約】  【課題】  プロジェクタが投影する画像に混在するゴーストの発生を抑制することができる照射光学ユニット及びプロジェクタを提供する。  【解決手段】  プロジェクタにおいて、ＤＭＤ等の反射型ライトバルブ１１（光学素子）に対して光を照射する照射レンズ１２は、境界面を境界として凸レンズの一部を除去した形状であり、境界面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と反射型ライトバルブ１１上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも反射型ライトバルブ１１外を通過するよう配置してある。境界面の内面で反射する光は反射型ライトバルブ１１外を通過するようになるので、境界面で反射した光が反射型ライトバルブ１１へ入射されることに起因する投影画像でのゴーストの発生を抑制することが可能となる。【選択図】        図３
2006259174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射曲面及び出射曲面を有し、入射曲面に入射された光束を出射曲面から出射して光学素子へ照射するように配置した照射レンズを備える照射光学ユニットにおいて、
前記照射レンズは、
入射曲面及び出射曲面以外の境界面を境界にして凸レンズの一部を除去した形状に形成してあり、
入射曲面に入射された光束に含まれる光の内で前記境界面の内面で反射した光が前記光学素子を外れるように配置してあること
を特徴とする照射光学ユニット。
【請求項２】
光の入射曲面及び出射曲面を有し、入射曲面に入射された光束を出射曲面から出射して光学素子へ照射するように配置した照射レンズを備える照射光学ユニットにおいて、
前記照射レンズは、入射曲面及び出射曲面以外の境界面を境界にして凸レンズの一部を除去した形状に形成してあり、
前記境界面の少なくとも一部分は、前記照射レンズの光軸を含む断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなすように形成した傾斜面をなし、
前記傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と前記光学素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも前記光学素子外を通過するように、前記照射レンズを配置してあること
を特徴とする照射光学ユニット。
【請求項３】
光の入射曲面及び出射曲面を有し、入射曲面に入射された光束を出射曲面から出射して光学素子へ照射するように配置した照射レンズを備える照射光学ユニットにおいて、
前記照射レンズは、入射曲面及び出射曲面以外の境界面を境界にして凸レンズの一部を除去した形状に形成してあり、
前記境界面の少なくとも一部分は、前記照射レンズの光軸を含む断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなして出射曲面に交差する第１傾斜面と前記断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなして入射曲面に交差する第２傾斜面とで前記光軸に対して凸状に形成してあり、
前記第１傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と前記光学素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも前記光学素子外を通過するように、前記照射レンズを配置してあること
を特徴とする照射光学ユニット。
【請求項４】
光の入射曲面及び出射曲面を有し、入射曲面に入射された光束を出射曲面から出射して光学素子へ照射するように配置した照射レンズを備える照射光学ユニットにおいて、
前記照射レンズは、入射曲面及び出射曲面以外の境界面を境界にして凸レンズの一部を除去した形状に形成してあり、
前記境界面の少なくとも一部分は、前記照射レンズの光軸を含む断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなして出射曲面に交差する第１傾斜面と前記断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなして入射曲面に交差する第２傾斜面とで前記光軸に対して凹状に形成してあり、
前記第２傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と前記光学素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも前記光学素子外を通過するように、前記照射レンズを配置してあること
を特徴とする照射光学ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の照射光学ユニットを備え、
該照射光学ユニットが備える光学素子は、照射された光を反射して反射光からなる画像を生成する反射型ライトバルブであり、
更に、前記照射光学ユニットが備える照射レンズへ入射する光を発生する光源と、
前記光学素子が生成した画像を外部へ投射する手段とを備えること
を特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に対して光を照射するための照射光学ユニット、及び光学素子として反射型ライトバルブを用いて画像を投射するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレゼンテーション又は映像の映写の分野では、画像データに基づいた画像を外部のスクリーン等に対して拡大投影するプロジェクタが用いられている。特許文献１には、種々のプロジェクタの構成が開示されている。
【０００３】
図６は、従来のプロジェクタの光学系の一部を示す構成図である。プロジェクタは、照射された光を反射することによって画像を出射する反射型ライトバルブ２１と、入射された光を集光して反射型ライトバルブ２１へ照射する照射レンズ２２と、反射型ライトバルブ２１が出射した画像を外部へ投射する投射光学系２３とを備えている。図６中には、光の経路を一点鎖線で示している。
【０００４】
反射型ライトバルブ２１は、液晶パネル又はＤＭＤ（Didital Micromirror Device）等を用いて構成されている。反射型ライトバルブ２１が液晶パネルである場合、液晶パネルは、画像信号に応じて液晶パネル内の各画素での反射率を変化させ、画像信号に応じた反射率で各画素が光を反射することにより、反射光でなる画像を出射する。また反射型ライトバルブ２１がＤＭＤである場合、ＤＭＤは複数の微小ミラーを２次元的に配置してなる。ＤＭＤは、発光する画素に対応する微小ミラーが投射光学系２３の方向へ光を反射し、また非発光の画素に対応する微小ミラーが投射光学系２３へは入射しない方向へ光を反射するように、画像信号に応じて各微小ミラーが光を反射する方向を制御することによって、反射光でなる画像を投射光学系２３の方向へ出射する。投射光学系２３は、反射型ライトバルブ２１が出射した画像を外部へ投射し、外部のスクリーン等に画像が拡大投影される。また透過型のスクリーンの背面から画像を投射することによってスクリーンに画像を拡大投影する背面投射型のプロジェクタも実用化されている。
【０００５】
以上の如き構成のプロジェクタでは、反射型ライトバルブ２１に対して光を照射するための照射光軸と反射型ライトバルブ２１が光を反射するための反射光軸とが必要であり、照射光軸と反射光軸とが所定の角度をなすように光学系が設計されていることが多い。ここで反射型ライトバルブ２１と照射レンズ２２との間の距離及び反射型ライトバルブ２１と投射光学系２３との距離を大きく設計すると、プロジェクタのサイズが増加し、また焦点距離の長いレンズが必要となってプロジェクタのコストが上昇する。従って、反射型ライトバルブ２１と照射レンズ２２及び投射光学系２３との距離が可及的に短くなるように光学系を設計することが望ましいが、この場合は、照射レンズ２２と投射光学系２３との間に物理的な干渉が発生する。そこで、投射光学系２３と物理的に干渉する部分を除去した照射レンズ２２を用い、光学系を構成することが行われている。
【０００６】
図７は、一部分を除去した照射レンズ２２の例を示す斜視図である。光が入射する入射曲面及び出射する出射曲面以外に境界面を有し、境界面を境界にして凸レンズの一部分が除去された形状に形成されている。図に示す如き凸レンズの一部分を除去した形状の照射レンズ２２を用いて光学系を構成することにより、全体のサイズが小さく、またコストの上昇を抑制したプロジェクタを実現することができる。
【特許文献１】特開２００４−２７９４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述の如きプロジェクタでは、照射レンズ２２へ入射された光束に含まれる光は、大部分が照射レンズ２２で集光されて反射型ライトバルブ２１へ照射されるが、照射レンズ２２内での光路の途中に境界面が存在するために集光レンズ２２で集光できない光が存在する。図８は、従来の照射レンズ２２の光軸を含む面内での反射型ライトバルブ２１及び照射レンズ２２の断面を示す模式的断面図である。図中には照射レンズ２２の光軸を一点鎖線で示している。図中に実線で示した光は、光路の途中に境界面があるために境界面で反射して照射レンズ２２の出射曲面で屈折し、照射レンズ２２で集光される光とは異なる角度で反射型ライトバルブ２１へ照射される。集光される光とは異なる角度で照射された光は、反射型ライトバルブ２１の表面カバーで反射し、反射型ライトバルブ２１が出射する画像と共に投射光学系２３から投射される。この結果、プロジェクタが投影する画像には、反射型ライトバルブ２１の表面カバーで反射した光に起因するゴーストが混在することとなる。
【０００８】
図９は、プロジェクタが投影する画像に混在するゴーストの例を示す模式図である。図中には、反射型ライトバルブ２１が出射する画像とは別に投影画像に含まれる輝点を示す。投影画像が明るい画像である場合はゴーストが目立つことはないが、投影画像が黒画面等の暗い画像である場合は、図９に示す如き照射レンズ２２の境界面の形状を反映したゴーストが現れる。以上の如く、凸レンズの一部分を除去した形状の照射レンズ２２を用いて光学系を構成したプロジェクタでは、照射レンズ２２の境界面で反射した光に起因するゴーストが投影画像に混在するという問題がある。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、照射レンズの境界面で反射した光が反射型ライトバルブへ入射することを防止することができる照射光学ユニット、及び投影画像に混在するゴーストの発生を抑制することができるプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る照射光学ユニットは、光の入射曲面及び出射曲面を有し、入射曲面に入射された光束を出射曲面から出射して光学素子へ照射するように配置した照射レンズを備える照射光学ユニットにおいて、前記照射レンズは、入射曲面及び出射曲面以外の境界面を境界にして凸レンズの一部を除去した形状に形成してあり、入射曲面に入射された光束に含まれる光の内で前記境界面の内面で反射した光が前記光学素子を外れるように配置してあることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、光学素子に対して光を照射する照射レンズは、境界面を境界として凸レンズの一部を除去した形状に形成されてあり、入射された光束の内の境界面の内面で反射した光が光学素子から外れるように配置してある。
【００１２】
本発明に係る照射光学ユニットは、光の入射曲面及び出射曲面を有し、入射曲面に入射された光束を出射曲面から出射して光学素子へ照射するように配置した照射レンズを備える照射光学ユニットにおいて、前記照射レンズは、入射曲面及び出射曲面以外の境界面を境界にして凸レンズの一部を除去した形状に形成してあり、前記境界面の少なくとも一部分は、前記照射レンズの光軸を含む断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなすように形成した傾斜面をなし、前記傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と前記光学素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも前記光学素子外を通過するように、前記照射レンズを配置してあることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、光学素子に対して光を照射する照射レンズは、境界面を境界として凸レンズの一部を除去した形状に形成されてあり、光束が入射される範囲に含まれている境界面の部分は、光軸が含まれる断面内で光軸に対して傾斜した直線をなす傾斜面で形成されている。傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と光素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも光学素子外を通過するように、光学素子と照射レンズとを配置してある。傾斜面の内面で反射する光は、傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路よりも出射曲面へ近づく方向へ進むので、前記光路に対して出射曲面の反対側にある光素子へ前記光路よりも近づくことはできず、常に光学素子外を通過する。
【００１４】
本発明に係る照射光学ユニットは、光の入射曲面及び出射曲面を有し、入射曲面に入射された光束を出射曲面から出射して光学素子へ照射するように配置した照射レンズを備える照射光学ユニットにおいて、前記照射レンズは、入射曲面及び出射曲面以外の境界面を境界にして凸レンズの一部を除去した形状に形成してあり、前記境界面の少なくとも一部分は、前記照射レンズの光軸を含む断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなして出射曲面に交差する第１傾斜面と前記断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなして入射曲面に交差する第２傾斜面とで前記光軸に対して凸状に形成してあり、前記第１傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と前記光学素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも前記光学素子外を通過するように、前記照射レンズを配置してあることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、光学素子に対して光を照射する照射レンズは、境界面を境界として凸レンズの一部を除去した形状に形成されてあり、光束が入射される範囲に含まれている境界面の部分は、光軸を含む断面内で光軸に対して傾斜した直線をなして出射曲面に交差する第１傾斜面と光軸に対して傾斜した直線をなして入射曲面に交差する第２傾斜面とで前記光軸に対して凸状に形成されている。更に、第１傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と光学素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも光学素子外を通過するように、光学素子と照射レンズとを配置してある。第１傾斜面の内面で反射する光は、第１傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路よりも出射曲面へ近づく方向へ進むので、前記光路に対して出射曲面の反対側にある光素子へ前記光路よりも近づくことはできず、常に光学素子外を通過する。
【００１６】
本発明に係る照射光学ユニットは、光の入射曲面及び出射曲面を有し、入射曲面に入射された光束を出射曲面から出射して光学素子へ照射するように配置した照射レンズを備える照射光学ユニットにおいて、前記照射レンズは、入射曲面及び出射曲面以外の境界面を境界にして凸レンズの一部を除去した形状に形成してあり、前記境界面の少なくとも一部分は、前記照射レンズの光軸を含む断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなして出射曲面に交差する第１傾斜面と前記断面内で前記光軸に対して傾斜した直線をなして入射曲面に交差する第２傾斜面とで前記光軸に対して凹状に形成してあり、前記第２傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と前記光学素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも前記光学素子外を通過するように、前記照射レンズを配置してあることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、光学素子に対して光を照射する照射レンズは、境界面を境界として凸レンズの一部を除去した形状に形成されてあり、光束が入射される範囲に含まれている境界面の部分は、光軸を含む断面内で光軸に対して傾斜した直線をなして出射曲面に交差する第１傾斜面と光軸に対して傾斜した直線をなして入射曲面に交差する第２傾斜面とで前記光軸に対して凹状に形成されている。更に、第２傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と光学素子上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも光学素子外を通過するように、光学素子と照射レンズとを配置してある。第２傾斜面の内面で反射する光は、第２傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路よりも出射曲面へ近づく方向へ進むので、前記光路に対して出射曲面の反対側にある光素子へ前記光路よりも近づくことはできず、常に光学素子外を通過する。
【００１８】
本発明に係るプロジェクタは、本発明のいずれか一つに記載の照射光学ユニットを備え、該照射光学ユニットが備える光学素子は、照射された光を反射して反射光からなる画像を生成する反射型ライトバルブであり、更に、前記照射光学ユニットが備える照射レンズへ入射する光を発生する光源と、前記光学素子が生成した画像を外部へ投射する手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また本発明においては、光学素子としてＤＭＤ又は液晶パネル等の反射型ライトバルブを用いることにより、画像を外部へ投射するプロジェクタを実現する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にあっては、照射レンズに入射された光の内で境界面の内面で反射した光は光素子を外れるので、照射レンズの境界面で反射した光が光素子へ入射することを防止することができる。
【００２１】
また本発明にあっては、光素子として反射型ライトバルブを用いたプロジェクタでは、照射レンズの境界面で反射して反射型ライトバルブへ入射された光が投射されることに起因する投影画像でのゴーストの発生を抑制することが可能となる。従って、特にプロジェクタが黒画面等の暗い画像を投影する場合の投影画像の品質を向上させることができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は、本発明のプロジェクタの光学系の構成例を示す構成図である。プロジェクタ１は、光源１７、光源１７が放射する光の分布を均一化するロッドインテグレータ１６、ロッドインテグレータ１６を通過した光を集光する集光レンズ１５、集光レンズ１５が集光した光を反射して光路を変える反射鏡１３、反射鏡１３が反射した光を集光して照射する照射レンズ１２、照射レンズ１２から照射された光を反射することによって画像を出射する反射型ライトバルブ（光学素子）１１、及び反射型ライトバルブ１１が出射した画像を外部へ投射する投射光学系１４とを備えている。図中には、光の経路を一点鎖線で示しておいる。ロッドインテグレータ１６、集光レンズ１５、及び反射鏡１３は、光軸合わせが成されており、光源１７が発生した光は、ロッドインテグレータ１６及び集光レンズ１５を通過し、反射鏡１３で反射され、照射レンズ１２で更に集光されて反射型ライトバルブ１１へ照射される構成となっている。
【００２３】
反射型ライトバルブ１１は、照射レンズ１２からの光を照射されるＤＭＤ又は反射型液晶パネルであり、照射された光を反射した反射光でなる画像を生成する構成となっている。反射型ライトバルブ１１及び照射レンズ１２は、本発明の照射光学ユニットをなしている。また投射光学系１４は、反射型ライトバルブ１１が生成した画像を外部へ投射する構成となっている。プロジェクタ１は、以上の如くにして外部のスクリーン等へ画像を投影する構成となっている。
【００２４】
次に、本発明の照射光学ユニットの構成を説明する。図２は、反射型ライトバルブ１１の反射面に平行な方向から見た、反射型ライトバルブ１１、照射レンズ１２及び投射光学系１４の位置関係を示す模式的側面図である。図中には、反射型ライトバルブ１１に照射される光束の中心を一点鎖線及び矢印で示した。投射光学系１４は、反射型ライトバルブ１１の略正面に配置されている。照射レンズ１２は、投射光学系１４と物理的に干渉しないように、凸レンズの周縁部の一部を除去した形状に形成されており、反射型ライトバルブ１１の正面に配置された投射光学系１４を除去した部分に位置させ、投射光学系１４の周囲を占めるように配置されている。また照射レンズ１２の光軸は、反射型ライトバルブ１１の法線に対して所定角度傾斜するように設定されている。
【００２５】
図３は、照射レンズ１２の光軸を含む面内での反射型ライトバルブ１１及び照射レンズ１２の断面を示す模式的断面図である。図中には、照射レンズ１２の光軸を一点鎖線で示し、照射レンズ１２に入射される光の光路を実線及び矢印で示している。照射レンズ１２は、前述した如く凸レンズの周縁部の一部を除去した形状に形成されており、光が入射する入射曲面及び出射する出射曲面以外に、凸レンズの除去部分と残存部分との境界となる境界面を有している。反射鏡１３で反射されて入射曲面へ入射される光束に含まれる光は、殆どが照射レンズ１２で集光されて反射型ライトバルブ１１へ照射される。しかし光束には、境界面に当たって反射する光も含まれている。
【００２６】
照射レンズ１２の境界面の内、反射鏡１３で反射された光束が入射される範囲に含まれている部分は、光軸が含まれる断面内で光軸に対して傾斜した直線をなす傾斜面で形成されている。傾斜面で形成された部分の境界面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と反射型ライトバルブ１１上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも反射型ライトバルブ１１外を通過するように、反射型ライトバルブ１１と照射レンズ１２との距離、及び反射型ライトバルブ１１に対する照射レンズ１２の姿勢等が定められ、照射レンズ１２が配置されている。図３中では、前記光路の延長線を破線で示している。
【００２７】
境界面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線は、出射曲面上の点と反射型ライトバルブ１１上の点とを結んだいずれかの線分に交差するので、反射型ライトバルブ１１の照射面と照射レンズ１２の出射曲面は、当該延長線を挟んで互いに反対側に位置する。境界面の内面に当たった光は、境界面に対して照射レンズ１２の内側の方向へ反射するので、境界面の内面に沿って出射曲面から出射する光路よりも出射曲面へ近づく方向へ進む。従って、境界面の内面に当たる光は、境界面の内面に沿って出射曲面から出射する光路に対して出射曲面の反対側にある反射型ライトバルブ１１へ前記光路よりも近づくことはできず、常に反射型ライトバルブ１１外を通過する。故に、照射レンズ１２の入射曲面に入射された光束に含まれる光の内で境界面の内面で反射した光は、常に反射型ライトバルブ１１を外れることとなる。
【００２８】
以上で説明した如く、本発明の照射光学ユニットでは、照射レンズ１２に入射された光の内で境界面の内面で反射した光は、常に反射型ライトバルブ１１を外れるので、照射レンズ１２の境界面で反射した光が反射型ライトバルブ１１へ入射することが防止される。従って、本発明のプロジェクタ１では、照射レンズ１２の境界面で反射して反射型ライトバルブ１１へ入射された光が投射されることに起因する投影画像での図９に示す如きゴーストの発生を防止することができる。これにより、特にプロジェクタ１が黒画面等の暗い画像を投影する場合の投影画像の品質を向上させることができる。
【００２９】
なお、照射レンズ１２の境界面の内、以上に説明した傾斜面をなしている部分は、光軸に最も近い部分等の光束が入射される範囲にある境界面の一部分であればよい。光束が入射されることがない境界面の部分は、光軸に平行な形状等の任意の形状をなしていてもよい。
【００３０】
次に、本発明の照射光学ユニットの可能な他の構成を説明する。図４は、本発明の照射光学ユニットの第１の他の構成例を示す模式的断面図である。図中には、照射レンズ１２の光軸を含む面内での反射型ライトバルブ１１及び照射レンズ１２の断面を示し、照射レンズ１２の光軸を一点鎖線、照射レンズ１２に入射される光の光路を実線及び矢印で示している。照射レンズ１２の境界面の内、反射鏡１３で反射された光束が入射される範囲に含まれている部分は、光軸を含む断面内で光軸に対して傾斜した直線をなして出射曲面に交差する第１傾斜面と光軸に対して傾斜した直線をなして入射曲面に交差する第２傾斜面とで前記光軸に対して凸状に形成されている。更に、第１傾斜面で形成された部分の境界面の内面に沿って出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と反射型ライトバルブ１１上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも反射型ライトバルブ１１外を通過するように、照射レンズ１２が反射型ライトバルブ１１に対して配置されている。図４中では、前記光路の延長線を破線で示している。
【００３１】
この構成の場合でも、照射レンズ１２の入射曲面に入射された光束に含まれる光の内で第１傾斜面で形成された部分の境界面の内面に当たった光は、第１傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路に対して出射曲面の反対側にある反射型ライトバルブ１１へ前記光路よりも近づくことはできず、反射型ライトバルブ１１外を通過するので、照射レンズ１２の境界面で反射した光が反射型ライトバルブ１１へ入射することが抑制される。従って、図４に示す照射光学ユニットを用いたプロジェクタでは、投影画像でのゴーストの発生を抑制し、特に暗い画像を投影する場合の画質を向上させることができる。
【００３２】
また図４に示した照射レンズ１２の形状は、出射曲面側と入射曲面側とから照射レンズ１２を挟むな構造の一般的な金型を用いて製造することが可能な形状である。従って、この形状の照射レンズ１２は製造が容易であり、低コストで本発明を実現することができる。
【００３３】
図５は、本発明の照射光学ユニットの第２の他の構成例を示す模式的断面図である。図中には、照射レンズ１２の光軸を含む面内での反射型ライトバルブ１１及び照射レンズ１２の断面を示し、照射レンズ１２の光軸を一点鎖線、照射レンズ１２に入射される光の光路を実線及び矢印で示している。照射レンズ１２の境界面の内、反射鏡１３で反射された光束が入射される範囲に含まれている部分は、光軸を含む断面内で光軸に対して傾斜した直線をなして出射曲面に交差する第１傾斜面と光軸に対して傾斜した直線をなして入射曲面に交差する第２傾斜面とで前記光軸に対して凹状に形成されている。更に、第２傾斜面で形成された部分の境界面の内面に沿って照射レンズ１２内を進行した先で出射曲面から出射する光路の延長線が、出射曲面上の点と反射型ライトバルブ１１上の点とを結んだいずれかの線分に交差し、しかも反射型ライトバルブ１１外を通過するように、照射レンズ１２が反射型ライトバルブ１１に対して配置されている。図５中では、前記光路の延長線を破線で示している。
【００３４】
この構成の場合でも、照射レンズ１２の入射曲面に入射された光束に含まれる光の内で第２傾斜面で形成された部分の境界面の内面に当たった光は、第２傾斜面の内面に沿って出射曲面から出射する光路に対して出射曲面の反対側にある反射型ライトバルブ１１へ前記光路よりも近づくことはできず、反射型ライトバルブ１１外を通過するので、照射レンズ１２の境界面で反射した光が反射型ライトバルブ１１へ入射することが抑制される。従って、図５に示す照射光学ユニットを用いたプロジェクタでも、投影画像でのゴーストの発生を抑制し、特に暗い画像を投影する場合の画質を向上させることができる。
【００３５】
なお本実施の形態においては、本発明の照射光学ユニットは、外部のスクリーン等へ画像を投影するプロジェクタを構成するために用いた形態を示しているが、これに限るものではなく、透過型のスクリーンを備え、スクリーンの背面から投射光学系１４で画像を投射することによってスクリーンに画像を拡大投影するリアプロジェクション方式の画像表示装置を構成する形態であってもよい。
【００３６】
また本実施の形態においては、本発明の照射光学ユニットは、本発明に係る光学素子が反射型ライトバルブであってプロジェクタを構成するために用いた形態を示しているが、これに限るものではなく、本発明に係る光学素子は反射型ライトバルブ以外の光学素子であってもよく、本発明の照射光学ユニットはプロジェクタ以外の装置を構成するために用いた形態であってもよい。例えば、本発明に係る光学素子がＣＣＤ（Charge Coupuled Device）等の撮像素子であって、本発明の照射光学ユニットが撮像装置構成するために用いられている形態でもよい。この場合は、撮像装置が撮像する画像にゴーストが発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のプロジェクタの光学系の構成例を示す構成図である。
【図２】反射型ライトバルブの反射面に平行な方向から見た、反射型ライトバルブ、照射レンズ及び投射光学系の位置関係を示す模式的側面図である。
【図３】照射レンズの光軸を含む面内での反射型ライトバルブ及び照射レンズの断面を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の照射光学ユニットの第１の他の構成例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の照射光学ユニットの第２の他の構成例を示す模式的断面図である。
【図６】従来のプロジェクタの光学系の一部を示す構成図である。
【図７】一部分を除去した照射レンズの例を示す斜視図である。
【図８】従来の照射レンズの光軸を含む面内での反射型ライトバルブ及び照射レンズの断面を示す模式的断面図である。
【図９】プロジェクタが投影する画像に混在するゴーストの例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  プロジェクタ
１１  反射型ライトバルブ（光学素子）
１２  照射レンズ
１３  反射鏡
１４  投射光学系
１５  集光レンズ
１６  ロッドインテグレータ
１７  光源
【図１】
2006259174.tif 000003
【図２】
2006259174.tif 000004
【図３】
2006259174.tif 000005
【図４】
2006259174.tif 000006
【図５】
2006259174.tif 000007
【図６】
2006259174.tif 000008
【図７】
2006259174.tif 000009
【図８】
2006259174.tif 000010
【図９】
2006259174.tif 000011