(57)【要約】【目的】棒状インテグレータ配設位置を投写レンズと全反射プリズムとの間でかつ投映光束の光路外とし、棒状インテグレータと投写レンズとを所定の位置関係とし、基板配置空間確保、ＤＭＤ入射角、および光利用効率のよいリレー光学系配置という条件を満足する薄型でコンパクトな投写型画像表示装置を得る。【構成】ハイブリッドインテグレータ１５から出射された光束密度均一な照明光束は、リレー光学系１８ａ、１８ｂ、および反射ミラー１９ａ、１９ｂを介し、全反射プリズム２１で全反射されてＤＭＤ２２に照射される。ＤＭＤ２２で光変調され投映光束となる反射光束は、プリズム２１を透過して投写レンズ２４により投写される。インテグレータ１５の配設位置は、投写レンズ２４とプリズム２１との間かつ投映光束の光路外で、インテグレータ１５の光軸と投写レンズ２４の光軸とは異なる平行平面内に存在し、かつこの平行平面に投射した場合にほぼ直交する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の各画素と対応するように微小な光反射方向可変ミラー素子が一平面内で規則的に配列され、入力される映像信号に応じて前記各ミラー素子が回転角の互いに異なる二つの状態間で切り替わることにより照明光束を第１と第２の方向のうちいずれか一方向に択一的に反射して前記照明光束の変調を行うデジタル・マイクロミラー・デバイスと、
リフレクタにより前方に反射された光源からの光束が収束される位置近傍に光束入射端を有し、前記光源からの光束の光束密度均一化を図る棒状インテグレータを備え、前記デジタル・マイクロミラー・デバイスに対して前記照明光束を出射する照明光学系と、
前記デジタル・マイクロミラー・デバイスにより変調された前記照明光束を所定の投映面上に投写する投写レンズと、
前記照明光束を前記デジタル・マイクロミラー・デバイスに入射させるとともに、該デジタル・マイクロミラー・デバイスにより変調され前記第１の方向に出射された前記照明光束を前記投写レンズに導く光束分離手段とを備えた投写型画像表示装置において、
前記棒状インテグレータから前記デジタル・マイクロミラー・デバイスに至る光路中に、前記棒状インテグレータの光軸と前記投写レンズの光軸とがねじれの位置関係となるように前記照明光束を偏向させる光路偏向手段を備え、
前記棒状インテグレータが、前記投写レンズと前記光束分離手段との間で、かつ前記デジタル・マイクロミラー・デバイスにより変調され前記投写レンズへ向かう前記照明光束の光路外となる位置に、配置されていることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項２】
前記棒状インテグレータの光軸と前記投写レンズの光軸とが互いに異なる２つの平行平面内に存在し、かつこれらの平行平面に投射した場合にほぼ直交するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の投写型画像表示装置。
【請求項３】
前記棒状インテグレータの前記光束入射端近傍、側面近傍、および光束出射端近傍の少なくとも１ヶ所において、前記照明光束の光路外への漏れ光を遮蔽する漏れ光遮蔽部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の投写型画像表示装置。
【請求項４】
前記棒状インテグレータが、前記光束入射端に入射した光束を側面において全反射させながら光束出射端に導く、中実な棒状の部材とされていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の投写型画像表示装置。
【請求項５】
前記棒状インテグレータが、前記光束入射端に入射した光束を側面において全反射させながら他端に導く、中実な棒状の第１部材と、この第１部材の光束出射側に位置し、一端に入射した該第１部材からの光束を鏡面反射させながら他端に導き、この他端から外部へ出射させる中空の第２部材とを備えた、ハイブリッドインテグレータとされていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の投写型画像表示装置。
【請求項６】
前記リフレクタが放物面鏡リフレクタとされ、この放物面鏡リフレクタにより前方に反射された前記光源からの光束が、少なくとも一方の面が非球面とされた１枚のコンデンサレンズにより収束せしめられ、前記棒状インテグレータに入射されることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル・マイクロミラー・デバイスを用いた投写型画像表示装置に関し、特に、明るくかつ所定方向に薄型とし得る投写型画像表示装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル・マイクロミラー・デバイス（例えば、ＤＭＤＴＭがある。以下、デジタル・マイクロミラー・デバイスをＤＭＤと称する。）および棒状インテグレータを用いた投写型画像表示装置としては、例えば、特許文献１に記載されているような構成がよく知られている。その概略構成は、特許文献１の図５にも示されている。
【０００３】
また、投写型画像表示装置の実用に際しては、装置のコンパクト性が要望される。ただし、投写型画像表示装置にはいくつかの設計上の制約があり、これらをクリアした上でコンパクト化することが望まれる。
【０００４】
例えば、画像表示素子が取り付けられる基板上の電装部品の配置空間を確保するために、画像表示素子の裏側（投写レンズとは逆側）には光学系を配設しない設計が要望される。画像表示素子は基板に取り付けられるが、この基板の裏側には電気部品が実装される。すなわち、この基板の表側には光学系が、一方の裏側には電装部品が配されるように構成することにより、仮に基板構成の変更があっても光学部材の設計変更をする必要がなく、合理的である。
【０００５】
また、明るさを維持して装置利用時の設置自由度を向上させるためには、投写レンズのシフト機構（背面図において紙面上下方向に投写レンズを平行移動可能とさせる）が必須であり、これを実現するためには全反射プリズムを用いて投写レンズをテレセントリックとしなければならない。この全反射プリズムを用いたテレセントリック光学系は、ＤＭＤに対して４５度の角度をもって斜めから照明しなければならないという配置制約がある。
【０００６】
また、ある光源ランプの特性が与えられたとき、その光を最も効率よく利用するための光学的な条件（コンデンサレンズのＦ値、棒状インテグレータの寸法、リレー倍率等）はほぼ一義的に定まる。ここから外れると照明効率が落ちてしまい、投写画像を最大限に明るくすることができなくなるため、コンパクト化のための部材配置の自由度は必ずしも高くない。
【０００７】
これらの条件を満たす装置構成として、反射ミラーにより光路が偏向され、各部材の配置が立体的に構成されたものが知られている。図３はこのように立体的に配置された例としての、投写型画像表示装置の上面図であり、図４はこの装置の背面図である。
【０００８】
図示のとおり、光源（不図示）より出射された光束が放物面鏡よりなるリフレクタ５１によって反射され、コンデンサレンズ５３によりロッドインテグレータ５５の光束入射端近傍に収束される。ロッドインテグレータ５５に入射する照明光束は、その光束入射端近傍に配置されたカラーホイール５４により、各色光成分に時系列的に分解されている。ロッドインテグレータ５５により光束密度の均一化を図られた照明光束は、リレーレンズ５８ａ、５８ｂ、および反射ミラー５９ａ、５９ｂを介し、プリズム６０ａ、６０ｂよりなる全反射プリズム６１に入射される。全反射プリズム６１は入射した照明光束を全反射させてＤＭＤ６２に導くとともにＤＭＤ６２から投写レンズ６４に向かう光束を透過させるもので、照明光束は内部の全反射面で全反射されて、カバーガラス６３を介しＤＭＤ６２に照射される。そして、ＤＭＤ６２において各色光成分に時系列的に対応した映像信号に応じて光変調された光束（投映光束）が、投写レンズ方向に反射され、全反射プリズム６１を透過して、投写レンズ６４により拡大されてスクリーン（不図示）上に結像される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２０６４５２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の投写型画像表示装置としては、このような装置構成によりある程度のコンパクト性が達成されていた。しかしながら、近年、投写型画像表示装置の明るさ向上が要請され、これに応えるべく強い光源と大きなリフレクタを用いれば、投写レンズを始めとする装置全体も比例的に大型化せざるを得ない。大型化を避けるためには、上述した設計上の制約を満足しつつ、従来と異なる部材配置により、光源部が大きくなっても装置全体の大きさを極力抑え得る装置設計が必要となる。
【００１１】
また、近年、個人向けの投写型画像表示装置が開発され、ホームシアターという市場が形成されつつある。ホームシアターでは機能的であることはもちろんであるが、インテリアと調和するように外観デザインを重視する傾向があり、装置自体が薄型であることが要望されている。この薄型化とは、投写レンズ光軸に直交する一方向を短くしたいという要望で、図４に示された背面図の紙面上下方向に相当する、通常、装置の高さとなるサイズを小さくしたいというものである。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、基板配置空間確保、ＤＭＤ入射角、および最も光利用効率のよいリレー光学系配置、という機能面からの条件を満足しつつ、従来よりさらに薄型でコンパクトな構成とし得る投写型画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る投写型画像表示装置は、画像の各画素と対応するように微小な光反射方向可変ミラー素子が一平面内で規則的に配列され、入力される映像信号に応じて前記各ミラー素子が回転角の互いに異なる二つの状態間で切り替わることにより照明光束を第１と第２の方向のうちいずれか一方向に択一的に反射して前記照明光束の変調を行うデジタル・マイクロミラー・デバイスと、
リフレクタにより前方に反射された光源からの光束が収束される位置近傍に光束入射端を有し、前記光源からの光束の光束密度均一化を図る棒状インテグレータを備え、前記デジタル・マイクロミラー・デバイスに対して前記照明光束を出射する照明光学系と、
前記デジタル・マイクロミラー・デバイスにより変調された前記照明光束を所定の投映面上に投写する投写レンズと、
前記照明光束を前記デジタル・マイクロミラー・デバイスに入射させるとともに、該デジタル・マイクロミラー・デバイスにより変調され前記第１の方向に出射された前記照明光束を前記投写レンズに導く光束分離手段とを備えた投写型画像表示装置において、
前記棒状インテグレータから前記デジタル・マイクロミラー・デバイスに至る光路中に、前記棒状インテグレータの光軸と前記投写レンズの光軸とがねじれの位置関係となるように前記照明光束を偏向させる光路偏向手段を備え、
前記棒状インテグレータが、前記投写レンズと前記光束分離手段との間で、かつ前記デジタル・マイクロミラー・デバイスにより変調され前記投写レンズへ向かう前記照明光束の光路外となる位置に、配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記棒状インテグレータの光軸と前記投写レンズの光軸とが互いに異なる２つの平行平面内に存在し、かつこれらの平行平面に投射した場合にほぼ直交するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記棒状インテグレータの前記光束入射端近傍、側面近傍、および光束出射端近傍の少なくとも１ヶ所において、前記照明光束の光路外への漏れ光を遮蔽する漏れ光遮蔽部材が設けられていることが好ましい。
【００１６】
また、前記棒状インテグレータが、前記光束入射端に入射した光束を側面において全反射させながら光束出射端に導く、中実な棒状の部材とされていてもよい。  また、前記棒状インテグレータが、前記光束入射端に入射した光束を側面において全反射させながら他端に導く、中実な棒状の第１部材と、この第１部材の光束出射側に位置し、一端に入射した該第１部材からの光束を鏡面反射させながら他端に導き、この他端から外部へ出射させる中空の第２部材とを備えた、ハイブリッドインテグレータとされていることが好ましい。
【００１７】
また、前記リフレクタが放物面鏡リフレクタとされ、この放物面鏡リフレクタにより前方に反射された前記光源からの光束が、少なくとも一方の面が非球面とされた１枚のコンデンサレンズにより収束せしめられ、前記棒状インテグレータに入射されることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る投写型画像表示装置の概略構成を示す上面図であり、図２は、図１の装置の背面図である。
【００１９】
この装置は、画像表示素子としてＤＭＤ２２を備えている。ＤＭＤ２２は、基板上に、画像の各画素と対応するように微小な光反射方向可変ミラー素子が一平面内で規則的に配列され、入力される映像信号に応じて各ミラー素子が回転角の互いに異なる二つの状態間で切り替わることにより、照明光束を第１と第２の方向（挟角約４０゜）のうちいずれか一方向に択一的に反射して、照明光束の変調を行うデジタル・マイクロミラー・デバイスである。
【００２０】
白色光源（不図示であるが光源位置を光軸と直交する一点鎖線により示している）より出射された光束はリフレクタ１１によって反射され、前方に出射される。この装置では、リフレクタ１１は放物面鏡よりなり、光源がその焦点位置に配されているので、略平行光束として出射される。この照明光束は、リフレクタ１１から出射される可視光以外の赤外線および紫外線をカットするためのＵＶＩＲフィルタ１２を介し、コンデンサレンズ１３に入射されて収束される。ハイブリッドインテグレータ（以下、この装置の説明中でインテグレータと称する）１５は、その光束入射端が、コンデンサレンズ１３による照明光束の集光点近傍に配されており、後述するようにインテグレータ１５により照明光束の光束密度の均一化が図られる。なお、インテグレータ１５に入射する照明光束は、その光束入射端近傍に配置されたカラーホイール１４により、時系列的に各色光成分に分解されている。
【００２１】
照明光束は、インテグレータ１５の光束出射端において光束密度の均一化を図られた状態とされて出射される。そして照明光束は、この光束出射端と画像表示素子としてのＤＭＤ２２の素子面とが互いに結像関係（共役関係）となるように配されたリレー光学系１８ａ、１８ｂ、および後述するように所定の方向に照明光束を偏向させる光路偏向手段としての反射ミラー１９ａ、１９ｂを介し、全反射プリズム２１に入射される。全反射プリズム２１は、照明光束をＤＭＤ２２に入射させるとともに、ＤＭＤ２２により変調され所定の方向に出射された照明光束（投映光束）を、投写レンズに導く光束分離手段であり、プリズム２０ａ、２０ｂよりなる。プリズム２０ａに入射した照明光束は、プリズム２０ａ、２０ｂの接合面に設けられたエアギャップの作用により全反射されて、ＤＭＤ２２に照射される。
【００２２】
照明光束はカバーガラス２３を透過し、ＤＭＤ２２において各色光成分に時系列的に対応した映像信号に応じて光変調され、第１の方向に反射された投映光束となる光束がプリズム６０ａ、６０ｂの接合面を透過して投写レンズ２４に入射され、スクリーン（不図示）上に拡大画像が結像される。
【００２３】
ここで、この装置においては、図１に示すとおり、インテグレータ１５が、投写レンズ２４と全反射プリズム２１との間に配置されている。さらに、このインテグレータ１５は、図２に示すとおり、ＤＭＤ２２により変調され投写レンズ２４へ向かう照明光束（投映光束）の光路外となる位置に配置されている。投写レンズ２４と全反射プリズム２１との間は空間的に狭い間隔（１０数ｍｍ程度）であるが、インテグレータ１５が棒状インテグレータとされているので、このいわば隙間の位置に、投映光束を遮ることなく配置することができる。また、一般に投写レンズ２４は径の大きいレンズがスクリーン側にあり、ＤＭＤ側にはレンズ径の小さいレンズが配置されるので、投映光束を遮ることなくインテグレータ１５を投写レンズ２４の光軸に近づけて配置することができ、場合によっては、図２に示すように背面方向から見てスクリーン側のレンズと重複する程度に近づけて配置することができる。
【００２４】
このような配置は、インテグレータ１５からＤＭＤ２２に至る光路中に、インテグレータ１５の光軸と投写レンズ２４の光軸とがねじれの位置関係となるように照明光束を偏向させる光路偏向手段としての反射ミラー１９ａ、１９ｂを備えることにより可能となっている。このような部材配置とすることにより、本実施形態に係る投写型画像表示装置は、投写レンズ光軸に直交する一方向、すなわち図２に示された背面図の紙面上下方向に相当する、通常、装置の高さ方向においてスペースを有効利用し得る構成となっている。したがって、この配置により装置自体の薄型化ができる。
【００２５】
本実施形態による薄型化の効果は、図３および図４に示した従来の装置と比較しても明らかである。紙面の都合上、図１および図２に示した本実施形態に係る装置と、従来の装置とは縮尺が異なっているが、同サイズのＤＭＤ２２、６２を用いた場合の装置構成を示すものとされている。従来例に比べ本実施形態に係る装置は、光源のリフレクタも投写レンズも大型で明るい投写型画像表示装置とされていながら、装置高さ方向のサイズは従来と同程度であるので、相対的に薄型であり、従来の装置と本実施形態の装置とで同じ光源を用いた場合には、本実施形態の装置がよりコンパクトに構成できることが明らかである。
【００２６】
また、本実施形態によれば、インテグレータ１５が、投写レンズ２４と全反射プリズム２１との間に配置されるという構成となっているので、図１に示すとおり、投写レンズ２４の紙面左側が光源およびコンデンサレンズ１３、紙面右側がリレー光学系１８ａ、１８ｂおよび反射ミラー１９ａ、１９ｂと、部材が投写レンズ２４を挟んで両側に配分された構成になっている。個人向けのホームシアターでは外観デザインを重視する傾向があるので、従来のような投写レンズが片側に寄った装置構成でなく（図３上面図では紙面右側に寄っている）、投写レンズを装置の比較的中央に配置する構成（図１参照）が可能となった製品デザイン性の自由度向上も、この分野には有意義である。
【００２７】
なお、本実施形態の部材配置は、勿論、従来からの設計上の条件を満足するものである。すなわち、図１に示すように全ての光学部品がＤＭＤ２２よりも投写レンズ側に存在しているため、ＤＭＤ基板の裏側の空間に電装部品を配置する場合の設計自由度が高い。また、反射ミラー１９ａ、１９ｂの角度を適切に設定することにより、全反射プリズムから、ＤＭＤに対して４５度の角度をもって斜めから照明することができるので、投写レンズをテレセントリックとし、投写レンズにシフト機構を付加させ、装置利用時の設置自由度を向上させることができる。また、本実施形態の部材配置は最も光利用効率のよいリレー光学系配置を可能とし得るものである。
【００２８】
なお、インテグレータ１５が、投写レンズ２４と全反射プリズム２１との間に投映光束を遮ることなく配置され、インテグレータ１５の光軸と投写レンズ２４の光軸とが同一面上に存在しない場合には上記作用効果を得ることが可能であるが、より望ましくは、インテグレータ１５の光軸と投写レンズ２４の光軸とは、互いに異なる２つの平行平面内に存在し、かつこれらの平行平面に投射した場合にほぼ直交するように構成されているとよい。図１においては、図１紙面がこの平行平面に相当するが、インテグレータ１５の光軸と投写レンズ２４の光軸とがほぼ直交するように構成されている。この「ほぼ直交する」とは、一般に直交することを想定しているが、所期の目的である明るくコンパクトな投写型画像表示装置を達成し得る範囲内で、直交状態からのずれを許容するものである。
【００２９】
このように配置することにより、インテグレータ１５が、投写レンズ２４と全反射プリズム２１との間に投映光束を遮ることなく配置され、装置設計が容易で、かつ最も光利用効率のよい装置を得ることが可能となる。上記平行平面に投射したインテグレータ１５の光軸と投写レンズ２４の光軸との角度は、角度によっては、直交以外にも装置設計が容易な場合もある。しかし、この角度が平行に近づきすぎると、投写レンズ２４と全反射プリズム２１との間の狭い空間に投映光束を遮ることなくインテグレータ１５を配置することが難しくなり、たとえ配置することができたとしても装置薄型化効果は直交状態には劣る。また、装置として光利用効率を向上させる条件としては、リフレクタ出射面を垂直に設置することや、光利用効率のよいリレー光学系配置を最適とすることがあり、上記角度を直交以外の角度で装置設計が容易な角度とした場合には、より多くの反射ミラーが必要となったり、光路長が長くなったりして、光利用効率が悪化する。
【００３０】
次に、本実施形態のハイブリッドインテグレータ１５について説明する。このインテグレータ１５は入射側インテグレータ（ロッドプリズム１６）と出射側インテグレータ（中空プリズム１７）の両者を互いに密に配置してなり、出射側インテグレータの光束出射端での、光軸と垂直な断面における光束密度の均一化を図るものである。入射側インテグレータは、断面矩形状の棒状のガラスロッドからなる、中実のロッドプリズム１６である。出射側インテグレータは、一面に反射コートが施された４枚のガラス板を、反射コート面が内側となるようにして断面矩形の箱状に接着形成された中空プリズム１７よりなる。ロッドプリズム１６の一方の端部が中空プリズム１７内に若干挿入されるように構成されている。
【００３１】
このように構成されたインテグレータ１５においては、ロッドプリズム１６の光束入射端に入射した光束は、この光束入射端に様々な角度で入射するから、ロッドプリズム１６の内壁面への入射角度および反射角度も様々となる（ただしガラスと空気の界面で全反射がおきる入射角度とされている）。そしてロッドプリズム１６から出射された光束は中空プリズム１７に入射し、中空プリズム１７の内壁の反射面において、様々な反射角度で鏡面反射され中空プリズム１７の光束出射端から外部に出射される。このインテグレータ１５は、内壁面における反射態様が様々とされているため光束が光束出射端から出射される際には、光軸の垂直断面における光束密度の均一化が図られる。
【００３２】
インテグレータ１５においては、光束出射端が中空とされ、キズや塵埃付着の原因となる端面が存在しないので、リレーレンズ１８ａ、１８ｂに関して、この光束出射端と共役な位置関係にあるＤＭＤ２２の素子面上に、キズや塵埃の像が形成されない状態となしうる。なお、ロッドプリズム１６では側壁面での光束反射効率が略１００％となるので、インテグレータ１５の全長のうちロッドプリズム１６が大きな割合を占めていることが好ましい。また、本実施形態では、インテグレータ１５が、投写レンズ２４と全反射プリズム２１との間に投映光束を遮ることなく配置されるので、場合によってはインテグレータ１５が、照明光束の光束密度の均一化のために本来必要とされる長さ以上に長くなることがある。この場合にも反射損失が略存在しないロッドプリズム１６の長さを長く設定して調整することが好ましい。
【００３３】
さらに、本実施形態において、インテグレータ１５の光束入射端近傍、側面近傍、および光束出射端近傍の少なくとも１ヶ所において、照明光束の光路外への漏れ光を遮蔽する漏れ光遮蔽部材を設けることが好ましい。本実施形態の構成によれば、投写レンズ２４の比較的近傍にインテグレータ１５が存在し、光源からの光束の集光点も近い位置にあるため、予期しない不要光が投写レンズ２４に入ってしまう虞が皆無ではない。そこで、不要な迷光を排除するために漏れ光遮蔽部材を設けることが好ましい。ただし、側面近傍の漏れ光遮蔽部材は、インテグレータ１５のロッドプリズム１６の内壁面での全反射を妨げることがないように配設する必要がある。漏れ光遮蔽部材は、インテグレータ１５の光束入射端近傍、側面近傍、および光束出射端近傍の全てに設けることがより効果的である。図５は、このような漏れ光遮蔽部材の一例を示すものであり、インテグレータ１５（点線で示されている）の光束入射端近傍、側面近傍、および光束出射端近傍を一体的に覆う遮光部材２５が示されている。
【００３４】
また、本実施形態においては、放物面鏡リフレクタ１１により前方に反射された光源からの光束が、少なくとも一方の面が非球面とされた１枚のコンデンサレンズ１３により収束せしめられ、インテグレータ１５に入射されるように構成されている。従来、このようなコンデンサレンズは２枚の球面レンズで構成されていたが、非球面レンズとすることで１枚のレンズにより構成することができ、コストダウンと照明光学系のコンパクト化に寄与することができる。
【００３５】
本発明の投写型画像表示装置としては、上述したものに限られるものではなく種々の態様の変更が可能である。例えば、上記実施形態ではリフレクタを放物面鏡として説明したが、リフレクタの凹面形状はこれに限られるものではなく、例えば、楕円面鏡よりなるリフレクタとされていてもよい。この場合、光源を楕円面鏡の第１焦点に配置することにより、楕円面鏡により反射されて前方に出射される照明光束は楕円面鏡の第２焦点に収束されるので、リフレクタからの光束を収束させるためのコンデンサレンズは不要となる。
【００３６】
また、上記実施形態ではハイブリッドインテグレータを用いていたが、これに替えて照明光束の光束密度の均一化を図る種々の棒状インテグレータを用いることができる。棒状インテグレータとは、光軸と平行な方向に棒状なインテグレータを総称するものであり、上記ハイブリッドインテグレータに限らず、例えば、光束入射端に入射した光束を側面において全反射させながら光束出射端に導く、ガラスロッド等の中実な棒状インテグレータもその一例である。中実な棒状インテグレータを用いた場合、側壁面での光束反射効率が略１００％となるので、このインテグレータを、照明光束の光束密度の均一化のために本来必要とされる長さ以上に長くした場合にも反射損失は略存在しない。
【００３７】
また、棒状インテグレータとして、ライトトンネル等の中空な棒状インテグレータを用いることも可能である。このインテグレータを用いることにより、ＤＭＤの素子面上にキズや塵埃の像が形成されない状態となしうる。
【００３８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る投写型画像表示装置によれば、棒状インテグレータの光軸と投写レンズの光軸とが所定の位置関係となるように照明光束を偏向させる光路偏向手段を備え、この棒状インテグレータが、投写レンズと光束分離手段との間で、かつ投写レンズへ向かう投映光束の光路外となる位置に配置されていることにより、基板配置空間確保、ＤＭＤ入射角、および最も光利用効率のよいリレー光学系配置、という条件を満足しつつ、薄型でコンパクトな構成とし得る投写型画像表示装置を得ることができる。また、投写レンズを装置の比較的中央に配置する構成が可能となり、製品デザイン性の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る投写型画像表示装置の概略構成を示す上面図
【図２】図１の装置の背面図
【図３】従来の投写型画像表示装置の概略構成を示す上面図
【図４】図３の装置の背面図
【図５】本発明に係る投写型画像表示装置の漏れ光遮蔽部材の一例を示す図
【符号の説明】
１１、５１    リフレクタ
１２    ＵＶＩＲフィルタ
１３、５３    コンデンサレンズ
１４、５４    カラーホイール
１５    ハイブリッドインテグレータ
１６    ロッドプリズム
１７    中空プリズム
１８、５８    リレーレンズ
１９、５９    反射ミラー
２０、６０    プリズム
２１、６１    全反射プリズム
２２、６２    ＤＭＤ
２３、６３    カバーガラス
２４、６４    投写レンズ
２５    遮光部材
５５    ロッドインテグレータ
【図１】
2004177654.tif 000003
【図２】
2004177654.tif 000004
【図３】
2004177654.tif 000005
【図４】
2004177654.tif 000006
【図５】
2004177654.tif 000007