(57)【要約】【課題】照明光の照度分布の偏りの程度に対応した調整作業を行うことなく照度分布の偏りによる色むらを根本的に解消した投写型映像表示装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る投写型映像表示装置は、照明光を射出する照明光学系１０と、照明光を複数の色光に分離する色分離光学系２０と、色光を変調する各色光のライトバルブ３０ｒ，３０ｇ，３０ｂと、変調光を合成する色合成光学系４０と、合成光を投写する投写光学系５０とを備えた投写型映像表示装置である。そして、色分離光学系２０におけるリレー光学系が形成されている少なくとも一色の照明光の光路内に照明光を上下左右反転させる反転用光学部材６０が設けられている。このようの構成されることにより、色合成光学系４０にて合成される各色の変調光の照度分布を同一とする。【選択図】図１
2011033898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を射出する照明光学系と、照明光学系から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系と、色分離光学系によって分離された複数の色光を変調する各色光のライトバルブと、ライトバルブにより変調された変調光を合成する色合成光学系と、色合成光学系から射出された合成光を投写する投写光学系とを備えるとともに、前記色分離光学系における少なくとも一色の照明光の光路内に、第１リレーレンズおよび第２リレーレンズを有するリレー光学系が形成された投写型映像表示装置であって、
前記リレー光学系を有する一色の照明光の光路内に、前記リレー光学系とは別に照明光を上下左右反転させる反転用光学部材が設けられている
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記反転用光学部材は、照明光の像を上下左右反転させるポロプリズムの原理を応用して構成されていることを特徴とする請求項１記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記反転用光学部材は、ポロプリズムの原理を構築する複数の反射面それぞれが反射ミラーにより構成されるものであって、これら反射ミラーは照明光を左右方向に反転する２個の反射ミラーと照明光を上下方向に反転する２個の反射ミラーとからなることを特徴とする請求項２記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記反転用光学部材は、反射ミラーにより構成される光路内に前記第２リレーレンズが配置されるとともに、この第２リレーレンズの入射側光路長とこの第２リレーレンズの出射側光路長とがバランスするように反射ミラーが配置されていることを特徴とする請求項３記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記反転用光学部材は、ポロプリズムからなることを特徴とする請求項２記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
前記色分離光学系は、照明光学系から射出された自然光を赤色光、緑色光および青色光に分離する光学系からなり、赤色光または青色光の光路にリレー光学系が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型映像表示装置に係り、特に、リレー光学系を備えた３板式投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶３板式の投射型映像表示装置においては、図４（ａ）に示すように、光源１１からの自然光は、インテグレータレンズ１２、偏光変換素子１３、コンデンサーレンズ１４などから構成される照明光学系１０から射出される。この自然光は、ダイクロイックミラー２１，２２、反射ミラー２３，２４，２５、コンデンサーレンズ２６、２７ｒ，２７ｇ，２７ｂ、第１リレーレンズ２８，第２リレーレンズ２９などを備えた色分離光学系２０により赤色光、緑色光および青色光に分離される。そして、分離された赤色光、緑色光および青色光は、各色光のライトバルブ、すなわち赤色光用ライトバルブ３０ｒ、緑色光用ライトバルブ３０ｇおよび青色光用ライトバルブ３０ｂにて変調され、クロスダイクロイックプリズム４１からなる色合成光学系４０にて合成されて投写光学系５０から射出されている。
【０００３】
一般に、液晶３板式の投射型映像表示装置においては、色分離光学系２０において各色光の光路長は、少なくとも一色光の光路長が他色光の光路長に比較して長くなるのが一般的である。具体的には、青色光または赤色光の光路長が他色光の光路長より長くなるのが一般的である。図４（ａ）の例では青色光の光路長が長くなっている。そして、このように他色光の光路長に比し光路長が長くなる色光の光路、この例の場合は青色光の光路においては、光路長の補正を行うためにリレー光学系２０Ｒが構成されている。すなわち、この例においては、図５に示すように入射側の第１リレーレンズ２８、反射ミラー２４，第２リレーレンズ２９、反射ミラー２５、コンデンサーレンズ２７ｂでリレー光学系２０Ｒが構成されている。
【０００４】
ところで、このような光学系において、照明光がミラーやプリズムで反射されると光が左右反転される。また、リレー光学系２０Ｒを構成する２個のリレーレンズを通過することにより照明光が上下左右反転される。このため色合成光学系４０で合成される各色光の照度分布が同一とならないために色むらを生じることがあるという問題があった。
【０００５】
これを図４および図５の光学系に基づきより具体的に説明する。ここでは説明を分かりやすくするために、図４（ｂ）に示すように、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布がＲの文字を描いているものとする。そうすると赤色光用ライトバルブ３０ｒの入口Ｙｒ点における照明光の照度分布は、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布と比較すると、反射ミラー２３で反射されていることにより左右反転している。また、緑色光用ライトバルブ３０ｇの入口Ｙｇ点における照明光の照度分布は、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布と比較すると、ダイクロイックミラー２１、２２で２回反射されることにより同一の照度分布となっている。また、青色光用ライトバルブ３０ｂの入口Ｙｂ点における照明光の照度分布は、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布と比較すると上下反転した照度分布となっている。これは、ダイクロイックミラー２１及び反射ミラー２４，２５で３回反射されるとともに、リレー光学系２０Ｒを構成する第１リレーレンズ２８，第２リレーレンズ２９を透過することによる。なお、図５のリレー光学系２０Ｒの概念図においても図４（ｂ）に示すものと同様に照明光の照度分布を図中に示している。
【０００６】
また、このような照度分布の照明光のうち赤色光と青色光とは、色合成光学系４０を構成するクロスダイクロイックプリズム４１の反射面４１ｒ，４１ｂで反射されて合成されるのに対し、緑色光はクロスダイクロイックプリズム４１を直進して透過する。このため、合成される赤色光および緑色光の照度分布は、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布と同一となる。一方、青色光の照度分布は、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布と上下左右反転した照度分布となる（図４（ｂ）参照）。これにより、青色光が赤色光および緑色光と合成されるときには、異なる照度分布の照明光の合成となって色むらが生じるおそれがある。
【０００７】
なお、照明光学系１０から射出される照明光は、種々の要因で照度分布が偏るおそれがある。例えば、光源１１やインテグレータレンズ１２におけるレンズアレイや偏光変換素子１３の位置および形状にばらつきがある場合、照明光学系１０において光軸にずれがある場合などである。
【０００８】
ところで、このような問題点に対する対策として、特許文献１に記載の投写型映像表示装置は、リレー光学系２０Ｒが設けられた色分離光学系２０の青色光の光路に照明光を部分的に抑制するための遮光手段を設けている（図示省略）。そして、この遮光手段により相対的に高い照度の光となる部分の照明光を効果的に弱めることにより照度分布の偏りを調整している。
【０００９】
また、特許文献２に記載の投写型映像表示装置は、リレー光学系２０Ｒが設けられた色分離光学系の青色光の光路に、照明光軸に対する第１リレーレンズ２８の傾斜角度を調整する回転調整器を設けている（図示省略）。そして、第１リレーレンズ２８のレンズ面を傾斜させることにより照度分布の偏りを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２２６８１４号公報
【特許文献２】特開２００７−３２２４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のものは、青色光の光量が大幅に低下し、色のバランスが崩れ、赤色光，緑色光，青色光を重ね合わせた白の色目が悪くなるという問題を生じる。また、照度分布の偏りの程度に対応して遮光手段による遮光量を調整する必要がある。
【００１２】
また、特許文献２に記載のものも、照度分布の偏りの程度に対応して回転調整器による傾斜角度の調整が必要になる。また、回転調整器は、垂直方向および水平方向の傾斜角度調整機構を必要とするため、その構造が複雑になるばかりでなく完全な調整が難しいという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような背景の下に成されたものであって、照明光の照度分布の偏りの程度に対応した調整作業を行うことなく照度分布の偏りによる色むらを根本的に解消した投写型映像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】
【００１４】
本発明に係る投写型映像表示装置は、照明光を射出する照明光学系と、照明光学系から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系と、色分離光学系によって分離された複数の色光を変調する各色光のライトバルブと、ライトバルブにより変調された変調光を合成する色合成光学系と、色合成光学系から射出された合成光を投写する投写光学系とを備えるとともに、前記色分離光学系における少なくとも一色の照明光の光路内に、第１リレーレンズおよび第２リレーレンズを有するリレー光学系が形成された投写型映像表示装置であって、前記リレー光学系を有する一色の照明光の光路内に、前記リレー光学系とは別に照明光を上下左右反転させる反転用光学部材が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成されていることにより、前記リレー光学系を有する光路内に射出された照明光は、リレーレンズおよび前記反転用光学部材にてそれぞれ上下左右反転されるため元の状態に戻って合成される。したがって、照明光の照度分布に偏りがあったとしても、合成時に照度の強い光束部分と照度の弱い光束部分とが混ざり合うことがなくなり、照明光の照度分布の偏りによる色むらの発生を回避することができる。
【００１６】
また、前記反転用光学部材は、照明光の像を上下左右反転させるポロプリズムの原理を応用して構成されているものとすることが好ましい。このようなポロプリズムの原理を応用した反転用光学部材を用いることにより、照明光の照度分布の偏り程度に対応した調整を行うことなく各色光の照度分布をすべて元の状態に戻して合成することができ、照明光の照度分布の偏りによる色むらを防止することができる。
【００１７】
また、前記反転用光学部材は、ポロプリズムの原理を構築する複数の反射面それぞれが反射ミラーにより構成されるものであって、これら反射ミラーは照明光を左右方向に反転する２個の反射ミラーと照明光を上下方向に反転する２個の反射ミラーとからなるように構成することができる。このように構成すると、リレー光学系を通過する照明光の照度分布は、この反転用光学部材を通過することにより上下左右反転されるので、従来からのリレー光学系による上下左右反転作用と相俟って、合成時には元の照度分布に戻すことができる。また、反射面の配置に自由度があるため、色分離光学系への組み込みの自由度が増大する。
【００１８】
また、前記反転用光学部材は、反射ミラーにより構成される光路内に前記第２リレーレンズが配置されるとともに、この第２リレーレンズの入射側光路長とこの第２リレーレンズの出射側光路長とがバランスするように反射ミラーが配置されていることが好ましい。このように構成することにより、第２リレーレンズの入射側の光路長と第２リレーレンズの出射側の光路長とを狭いスペース内でバランスさせることが容易になる。したがって、反転用光学部材を組み込んだ投写型映像表示装置をコンパクトに構成することができる。
【００１９】
前記反転用光学部材は、ポロプリズムからなるように構成してもよい。このように構成しても、照明光における照度分布の偏りによる色むらの発生を防止することができる。また、ポロプリズムは、プリズムを組み合わせて貼り付ける構造であるため、反転用光学部材自体の組み立てが容易である。
【００２０】
また、前記色分離光学系は、照明光学系から射出された自然光を赤色光、緑色光および青色光に分離する光学系からなり、赤色光または青色光の光路にリレー光学系が設けられているようにすることができる。このように構成することにより３板式の投写型映像表示装置において照明光の照度分布の偏りによる色むらの発生を回避することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る投写型映像表示装置によれば、前記リレー光学系を有する光路内に射出された照明光は、リレーレンズおよび前記反転用光学部材にてそれぞれ上下左右反転されるため元の状態に戻って合成される。これにより、照明光の照度分布に偏りがあったとしても、合成時に照度の強い光束部分と照度の弱い光束部分とが混ざり合うことがなくなり、照明光の照度分布の偏りによる色むらの発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る投写型映像表示装置の光学系系統図であって、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は（ａ）に図示された光学系における照度分布状態の説明図である。
【図２】同投写型映像表示装置におけるリレー光学系および反転用光学部材の概念図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る投写型映像表示装置におけるリレー光学系および反転用光学部材の概念図である。
【図４】従来一般の投写型映像表示装置の光学系系統図であって、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は（ａ）に図示された光学系における照度分布状態の説明図である。
【図５】同投写型映像表示装置におけるリレー光学系の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係る投写型映像表示装置について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１に示すように、この光学系は、照明光を射出する照明光学系１０、照明光学系１０から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系２０を備えている。また、この光学系は、色分離光学系２０によって分離された複数の色光を変調する各色光のライトバルブ３０ｒ，３０ｇ，３０ｂと、ライトバルブ３０ｒ，３０ｇ，３０ｂにより変調された変調光を合成する色合成光学系４０と、色合成光学系４０から射出された合成光を投写する投写光学系５０とを備えている。
【００２５】
照明光学系１０は、光源１１、インテグレータレンズ１２、偏光変換素子１３、およびコンデンサーレンズ１４を有している。光源１１は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどの放電型ランプが発光体として使用されるととともに、発光体からの照射光がリフレクタによって平行光となって、発光体の軸方向に出射されるように構成されている。インテグレータレンズ１２は、一対のレンズ群（フライアイレンズ）から構成されている。そして、光源１１から射出された照明光がインテグレータレンズ１２の第１レンズアレイ１２ａによって複数の微小な部分光束に分割され、各部分光束は、第２レンズアレイ１２ｂとコンデンサーレンズ１４とよって、最終的に照明対象であるライトバルブ３０ｒ，３０ｇ，３０ｂの液晶パネル３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの光入射面上で重畳される。偏光変換素子１３は第２レンズアレイ１２ｂから出射された光を所定の偏光方向に揃える。
【００２６】
色分離光学系２０は、ダイクロイックミラー２１，２２、反射ミラー２３，２４，２５、コンデンサーレンズ２６，２７ｒ、２７ｇ、２７ｂ、第１リレーレンズ２８、第２リレーレンズ２９などから構成されたものであって、照明光学系１０から射出される照明光を赤色光、緑色光および青色光に分離する機能を有している。
【００２７】
第１のダイクロイックミラー２１は、赤色光を透過させるとともに、緑色光および青色光を反射する。第１のダイクロイックミラー２１を透過した赤色光は、反射ミラー２３で反射され、コンデンサーレンズ２７ｒを透過して赤色光用ライトバルブ３０ｒを照明する。コンデンサーレンズ２７ｒは、照明光学系１０からの複数の部分光束がそれぞれ赤色光用ライトバルブ３０ｒを照明するように集光し、各部分光束がそれぞれ略平行な光束となるように設定されている。なお、後述する緑色光用ライトバルブ３０ｇおよび青色光用ライトバルブ３０ｂの入射側に配設されたコンデンサーレンズ２７ｇ，２７ｂもコンデンサーレンズ２７ｒと同様に設定されている。
【００２８】
第１のダイクロイックミラー２１で反射された緑色光と青色光のうち緑色光は、第２のダイクロイックミラー２２によって反射され、コンデンサーレンズ２７ｇを透過して緑色光用ライトバルブ３０ｇを照明する。
【００２９】
一方、青色光は、第２のダイクロイックミラー２２を透過し、コンデンサーレンズ２６、第１リレーレンズ２８、反射ミラー２４、第２リレーレンズ２９を内包する反転用光学部材６０、反射ミラー２５、コンデンサーレンズ２７ｂを順次通過して青色光用ライトバルブ３０ｂを照明する。この光路において第１リレーレンズ２８、反射ミラー２４、第２リレーレンズ２９、反射ミラー２５およびコンデンサーレンズ２７ｂは、本発明におけるリレー光学系２０Ｒを構成している。
【００３０】
リレー光学系２０Ｒは、光源１１から赤色光用ライトバルブ３０ｒまでの光路長および光源１１から緑色光用ライトバルブ３０ｇまでの光路長に対して光源１１から青色光用ライトバルブ３０ｂまでの光路長が長いので、これを補正するためのものである。
【００３１】
また、青色光光路における第１リレーレンズ２８の近傍には、照明光学系１０により第１レンズアレイ１２ａの各レンズセルの像が重畳した仮想液晶表示像Ｖが結像する。この仮想液晶表示像Ｖを青色光用ライトバルブ３０ｂにリレー（写像）するのがリレー光学系２０Ｒの目的である。すなわち、リレー光学系２０Ｒの中間レンズである第２リレーレンズ２９は、仮想液晶表示像を青色光用ライトバルブ３０ｂ上に写像する。つまり、仮想液晶表示像Ｖと液晶パネル３２ｂは、物と像の関係にある。
【００３２】
反転用光学部材６０は、所謂ポロプリズムの反射面を４枚の反射ミラー６１，６２，６３，６４により構成したものであって、ポロプリズムの原理に従って４枚の反射ミラー６１，６２，６３，６４を組み合わせて像を上下左右反転するものである。また、この４枚の反射ミラー６１，６２，６３，６４により構成される反転用光学部材６０の光路内には第２リレーレンズ２９が配置されている。これを図面に従って説明する。ただし、以下の説明においては、反転用光学部材６０へ入射する照明光の方向を水平方向とする。反転用光学部材６０において、入射した水平方向の青色光は、一番目の反射ミラー６１で下方向に反射され、二番目の反射ミラー６２で入射光と直交する水平光線となり、三番目の反射ミラー６３で上方向に反射される。そして、この二番目の反射ミラー６２と三番目の反射ミラー６３との中間空間位置には第２リレーレンズ２９が配置されている。次いで、四番目の反射ミラー６４で入射光と同一の方向に出射されるように構成されている。このように第２リレーレンズ２９が二番目の反射ミラー６２と三番目の反射ミラー６３との間に配置されるのは、第２リレーレンズの入射側の光路長と第２リレーレンズ２９の出射側の光路長とを狭いスペース内でバランスさせることが容易であるからである。
【００３３】
赤色光用ライトバルブ３０ｒは、入射側に配置された入射側偏光板３１ｒ、透過型の液晶パネル３２ｒ、出射側に配置された出射側偏光板３３ｒなどから構成されている。同様に、緑色光用ライトバルブ３０ｇは入射側に配置された入射側偏光板３１ｇ、透過型の液晶パネル３２ｇ、出射側に配置された出射側偏光板３３ｇなどから構成され、青色光用ライトバルブ３０ｂは入射側に配置された入射側偏光板３１ｂ、透過型の液晶パネル３２ｂ、出射側に配置された出射側偏光板３３ｂなどから構成されている。
【００３４】
色合成光学系４０は、クロスダイクロイックプリズム４１などから構成されている。クロスダイクロイックプリズム４１は、赤色光用ライトバルブ３０ｒにて変調されて出射された赤色光を反射させる反射面４１ｒおよび青色光用ライトバルブ３０ｂにて変調されて出射された青色光を反射させる反射面４１ｂを備えている。一方、緑色光用ライトバルブ３０ｇにて変調されて出射された緑色光はクロスダイクロイックプリズム４１を直進透過する。したがって、クロスダイクロイックプリズム４１に入射した赤色光および青色光は反射面４１ｒ，４１ｂで反射され、クロスダイクロイックプリズム４１に入射して直進透過する緑色光と合成され、合成光がカラー映像として出射されるように構成されている。
【００３５】
投写光学系５０は、クロスダイクロイックプリズム４１の出射側に配置されており、ズームレンズなどから構成されている。クロスダイクロイックプリズム４１から出射された合成光であるカラー映像は、投写光学系５０によりスクリーンなどに拡大投写されるように構成されている。
【００３６】
以上のように構成された光学系において、照明光の照度分布の偏りにより生ずる色むらは次のようにして回避される。
図１（ｂ）に示すように、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布がＲの文字を描いているものとすると、赤色光用ライトバルブ３０ｒの入口Ｙｒ点の照度分布は、従来のものと同様であって照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布を左右反転した照度分布となっている。また、緑色光用ライトバルブ３０ｇの入口Ｙｇ点における照明光の照度分布も、従来のものと同様であって照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布と同一となっている。これに対し、青色光用ライトバルブ３０ｂの入口Ｙｂ点における照明光の照度分布は、青色光光路のリレー光学系２０Ｒに反転用光学部材６０が設けられたことにより従来の照度分布とは上下左右反転した状態となっている。すなわち、青色光用ライトバルブ３０ｂの入口Ｙｂ点における照明光の照度分布は、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布と比較すると左右反転した状態となっている。
【００３７】
そして、ライトバルブの入口にてこのような照度分布となっていた赤色光と青色光とはクロスダイクロイックプリズム４１の反射面４１ｒ，４１ｂで反射され、クロスダイクロイックプリズム４１を直進透過する緑色光と合成される。したがって、合成光は、赤色光、緑色光および青色光いずれの照度分布も、照明光学系１０から射出されるＸ点における照明光の照度分布と同一となる（図１（ｂ）参照）。この結果、仮に照明光学系１０から射出される照明光の照度分布に偏りがあったとしても、赤色光、緑色光および青色光のすべての変調光の照度分布が元の状態となっており、照度の強弱部分が混ざり合うことがないので、照明光の照度分布の偏りによる色むらの発生を回避することができる。
【００３８】
実施の形態１に係る投写型映像表示装置は、以上のように構成されているので次のような効果を奏することができる。
（１）実施の形態１に係る投写型映像表示装置によれば、リレー光学系２０Ｒを有する光路内に射出された照明光は、リレー光学系２０Ｒおよび反転用光学部材６０にてそれぞれ上下左右反転されるため元の状態に戻って合成される。したがって、照明光の照度分布に偏りがあったとしても、合成時に照度の強い光束部分と照度の弱い光束部分とが混ざり合うことがなくなり、照明光の照度分布の偏りによる色むらの発生を回避することができる。
【００３９】
（２）また、リレー光学系２０Ｒを有する光路には、ポロプリズムの原理を応用した反転用光学部材６０が設けられているので、照明光の照度分布の偏り程度に対応した調整を行うことなく各色光の照度分布をすべての元の状態に戻して合成することができ、照明光の照度分布の偏りによる色むらを回避することができる。
【００４０】
（３）反転用光学部材６０は、ポロプリズムの原理を構築する複数の反射ミラー６１，６２，６３，６４により構成されるものであって、これら反射ミラー６１，６２，６３，６４は、照明光を左右方向に反転する２個の反射ミラー６２，６３と照明光を上下方向に反転する２個の反射ミラー６１，６４とからなるように構成されている。したがって、リレー光学系２０Ｒを通過する照明光の照度分布は、この反転用光学部材６０を通過することにより上下左右反転されるので、従来からのリレー光学系２０Ｒによる上下左右反転作用と相俟って、合成時には元の照度分布に戻すことができる。また、反射面の配置に自由度があるため、色分離光学系２０への組み込みの自由度が増大する。
【００４１】
（４）反転用光学部材６０は、その構成光路内に第２リレーレンズ２９を配置するとともに、第２リレーレンズ２９の入射側光路長とこの第２リレーレンズ２９の出射側光路長とをバランスするように反射ミラーが配置されている。したがって、狭いスペース内において第２リレーレンズの入射側の光路長と第２リレーレンズの出射側の光路長とをバランスさせることが容易になり、投写型映像表示装置をコンパクトに構成することができる。
【００４２】
（５）色分離光学系２０は、照明光学系１０から射出された自然光を赤色光、緑色光および青色光に分離する光学系からなり、青色光の光路にリレー光学系が設けられている。したがって、このように構成される３板式の投写型映像表示装置において照明光の照度分布の偏りによる色むらの発生を回避することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る投写型映像表示装置について、図３に基づいて説明する。
実施の形態２は、実施の形態１におけるリレー光学系及び反転用光学部材を変更したものであり、他の構成は実施の形態１と同一とする。図３は、実施の形態２に係るリレー光学系および反転用光学部材の概念図であって、実施の形態１に係る図２に対応する図面である、また、図３において実施の形態１と同一の構成については同一の符号を使用するものとする。
【００４４】
実施の形態２に係るリレー光学系２０Ｒは、機能的には実施の形態１と同一であって、反射ミラー２４と第２リレーレンズ２９との間に反転用光学部材７０を介在させている。また、反転用光学部材７０は、実施の形態１のものと異なり、ポロプリズムとしてよく知られているように三つのプリズム７１，７２，７３を組み合わせた構造としている。反転用光学部材７０において、第１のプリズム７１の垂直面から入射した水平方向の青色光は、反射面７０ａで下方向に反射され、第２のプリズム７２に形成される反射面７０ｂで入射光と直交する水平光線となり、同プリズム７２に形成される反射面７０ｃで上方向に反射される。次いで、第３のプリズム７３に形成される反射面７０ｄで入射光と同一の方向に出射されるように構成されている。したがって、第２リレーレンズ２９が中間位置に配置されていない点を除いては、照明光の反射のさせ方が同一であり、このリレー光学系２０Ｒにおける照明光の照度分布の変化は実施の形態１と同一になる。
【００４５】
実施の形態２に係る投写型映像表示装置は、以上のように構成されているので、実施の形態１における前述の（１）および（２）と同一の効果を奏することができ、加えて次の効果を奏することもできる。
【００４６】
（６）この実施の形態における反転用光学部材はポロプリズムからなるので、実施の形態１の場合と同様に照明光における照度分布の偏りによる色むらの発生を防止することができるとともに、プリズムを組み合わせて貼り付ける構造であるため、反転用光学部材としての単体の組み立てが容易である。
【００４７】
（変形例）
本発明は、上記実施の形態において以下のように変更することもできる。
・実施の形態２のように第２リレーレンズ２９と分離された反転用光学部材７０を使用する場合には、その配置は、第２リレーレンズ２９の入射側とする必要がなく、リレー光学系２０Ｒにおいてどの位置に配置してもよく、第２リレーレンズ２９の出射側としてもよい。
【００４８】
・実施の形態２におけるポロプリズムとしては、前記構造のものに限られず他の公知の構造のポロプリズムとしてもよい。
・これと同様に、実施の形態１における反射ミラー６１，６２，６３，６４の配置も他のポロプリズムの原理に従って変更してもよい。
【００４９】
・実施の形態１および２に係る３板式投写型映像表示装置は、赤色光を最初に分離する光学系であるため、青色光の光路にリレー光学系２０Ｒを設けているが、本発明を適用できる投写型映像表示装置はこのような光学系を備えたもの限られるものではない。例えば、分離する順番を赤色光からではなく青色光から分離する光学系を備えた投写型映像表示装置に適用することも可能であり、この場合には最後に分離される赤色光の光路にリレー光学系が適用されるので、この赤色光の光路に反転用光学部材６０，７０を配置するようにしてもよい。
【００５０】
・上記各実施形態においては、透過型の液晶パネル３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを用いたものについて説明したが、本発明はこれに限定されず、反射型の液晶パネルを用いるようにしてもよい。また、液晶パネル以外のライトバルブを用いた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０…照明光学系、２０…色分離光学系、２０Ｒ…リレー光学系、２８…第１リレーレンズ、２９…第２リレーレンズ、３０ｒ…赤色光用ライトバルブ、３０ｇ…緑色光用ライトバルブ、３０ｂ…青色光用ライトバルブ、４０…色合成光学系、５０…投写光学系、６０，７０…反転用光学部材、６１，６２，６３，６４…反射ミラー、７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ…反射面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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