(57)【要約】【課題】  最小限の光学部品の変更あるいは配置変更で、サイズの異なる複数種類のライトバルブに対応した設計・開発を可能とする。【解決手段】  ライトバルブ３１１、３２１、３３１と、これらライトバルブの有効照明領域に照明光を照射するための色分離照明部２００とを搭載する光学ユニット６０１を備える。ライトバルブ３１１、３２１、３３１は、サイズの異なるライトバルブに交換可能であり、光学ユニット６０１上に搭載されるライトバルブのサイズに応じて、色分離照明部２００を構成する集光レンズ２２１の配置および形状が変更可能である。【選択図】図１（ａ）
2005208132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライトバルブと、該ライトバルブの有効照明領域に照明光を照射するための照明光学系とを搭載する光学ユニットを備える投写型表示装置であって、
前記ライトバルブとして、前記有効照明領域の異なる少なくとも２種類のサイズのライトバルブが選択的に使用可能とされ、使用されるライトバルブのサイズに応じて、前記照明光学系を構成する集光レンズの少なくとも配置が変更可能とされている投写形表示装置。
【請求項２】
前記交換可能なライトバルブが、サイズの異なる第１および第２のライトバルブであり、
前記照明光学系は、前記第１のライトバルブへの照明光の照射を行うための集光レンズの数、配置および形状を予め設定した第１の光学部品配置と前記第２のライトバルブへの照明光の照射を行うための集光レンズの数、配置および形状を予め設定した第２の光学部品配置との間で変更が可能である、請求項１に記載の投写形表示装置。
【請求項３】
前記照明光学系は、
入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、
前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置される第１の集光レンズとを有し、
前記第１の集光レンズの形状および配置が、前記第１の光学部品配置と前記第２の光学部品配置とで異なる、請求項２に記載の投写形表示装置。
【請求項４】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、前記偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーとを有し、
前記第２のライトバルブの有効照明領域が前記第１のライトバルブの有効照明領域より小さく、
前記第１の光学部品配置が、正のパワーを持つ第１の集光レンズを前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置した形態であり、
前記第２の光学部品配置が、前記第１の集光レンズを、前記第１の光学部品配置における配置位置より前記ダイクロイックミラーに近い位置に配置するとともに、前記第１の集光レンズとは異なる正のパワーを持つ第２の集光レンズを、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置した形態である、請求項２に記載の投写形表示装置。
【請求項５】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、前記偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーとを有し、
前記第２のライトバルブの有効照明領域が前記第１のライトバルブの有効照明領域に比べて小さく、
前記第１の光学部品配置が、正のパワーを持つ第１の集光レンズを前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置するとともに、負のパワーを持つ第２の集光レンズを、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置した形態であり、
前記第２の光学部品配置が、前記第１の集光レンズを前記第１の光学部品配置における配置位置より前記ダイクロイックミラーに近い位置に配置した形態である、請求項２に記載の投写形表示装置。
【請求項６】
前記照明光学系は、パワーの異なる第１および第２の集光レンズを有し、該第１および第２の集光レンズの配置が前記第１の光学部品配置と前記第２の光学部品配置とで異なる、請求項２に記載の投写形表示装置。
【請求項７】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーとを有し、少なくとも前記第１の集光レンズが前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置されている、請求項６に記載の投写形表示装置。
【請求項８】
前記第２の集光レンズが前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置されている、請求項７に記載の投写形表示装置。
【請求項９】
前記第２の集光レンズが、前記第１および第２の光学部品配置の少なくとも一方において、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置されている、請求項７に記載の投写形表示装置。
【請求項１０】
前記第１および第２の集光レンズの一方が正のパワー持ち、他方が負のパワーを持つ、請求項６から９のいずれか１項に記載の投写形表示装置。
【請求項１１】
前記照明光学系は、パワーの異なる第１乃至第３の集光レンズを有し、該第１乃至第３の集光レンズの配置が前記第１の光学部品配置と前記第２の光学部品配置とで異なる、請求項２に記載の投写形表示装置。
【請求項１２】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーとを有し、少なくとも前記第１の集光レンズが前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置されている、請求項１１に記載の投写形表示装置。
【請求項１３】
前記第２および第３の集光レンズが前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置されている、請求項１１に記載の投写形表示装置。
【請求項１４】
前記第３の集光レンズが、前記第１および第２の光学部品配置の少なくとも一方において、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置されている、請求項１１に記載の投写形表示装置。
【請求項１５】
前記第２および第３の集光レンズが、前記第１および第２の光学部品配置の少なくとも一方において、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置されている、請求項１１に記載の投写形表示装置。
【請求項１６】
前記第１および第３の集光レンズが負のパワーを持ち、前記第２の集光レンズが正のパワーを持つ、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の投写形表示装置。
【請求項１７】
前記第１の集光レンズが正のパワーを持ち、前記第２および第３の集光レンズが負のパワーを持つ、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の投写形表示装置。
【請求項１８】
前記第１および第２の集光レンズが正のパワーを持ち、前記第３の集光レンズが負のパワーを持つ、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の投写形表示装置。
【請求項１９】
前記第１の集光レンズが負のパワーを持ち、前記第２および第３の集光レンズが正のパワーを持つ、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の投写形表示装置。
【請求項２０】
前記第１および第２の集光レンズが負のパワーを持ち、前記第３の集光レンズが正のパワーを持つ、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の投写形表示装置。
【請求項２１】
前記照明光学系は、
入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、
前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置される第１の集光レンズと、
前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置される第２の集光レンズとを有し、
前記第１の集光レンズの形状および配置が、前記第１の光学部品配置と前記第２の光学部品配置とで異なり、前記第２の集光レンズの形状および配置が前記第１および第２の光学部品配置の両形態で同じである、請求項２に記載の投写形表示装置。
【請求項２２】
前記照明光学系は、
入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、
前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置される第１の集光レンズと、
前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置される第２の集光レンズとを有し、
前記第１の集光レンズの形状および前記第２の集光レンズの配置が、前記第１および第２の光学部品配置の両形態で同じであり、前記第１の集光レンズの配置および前記第２の集光レンズの形状が、前記第１の光学部品配置と前記第２の光学部品配置とで異なる、請求項２に記載の投写形表示装置。
【請求項２３】
前記照明光学系は、
入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、
前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置される第１の集光レンズと、
前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置される第２の集光レンズとを有し、
前記第１および第２の集光レンズの配置が、前記第１および第２の光学部品配置の両形態で同じであり、前記第１および第２の集光レンズの形状が、前記第１の光学部品配置と前記第２の光学部品配置とで異なる、請求項２に記載の投写形表示装置。
【請求項２４】
前記第１および第２の集光レンズが正のパワーを持つ、請求項２１から２３のいずれか１項に記載の投写形表示装置。
【請求項２５】
前記第１の集光レンズが正のパワーを持ち、前記第２の集光レンズが負のパワーを持つ、請求項２１から２３のいずれか１項に記載の投写形表示装置。
【請求項２６】
前記ダイクロイックミラーは、光が入射する角度分布に合わせて左右での特性が異なるウエッジコートがなされており、該ウエッジコートの特性が、前記第１の光学部品配置と前記第２の光学部品配置とで変更可能である、請求項３から２５のいずれか１項に記載の投写型表示装置。
【請求項２７】
前記ライトバルブが、波長領域の異なる３つの色の照明光のそれぞれで照明される３つのライトバルブであり、該３つのライトバルブを含む画像表示部と、該画像表示部にて生成される３つの色の画像を色合成してスクリーン上に投写する色合成結像部とが一体として交換可能である、請求項３から２６のいずれか１項に記載の投写型表示装置。
【請求項２８】
前記ライトバルブが、波長領域の異なる３つの色の照明光のそれぞれで照明される３つのライトバルブであり、該３つのライトバルブを含む画像表示部と、該画像表示部にて生成される３つの色の画像を色合成するクロスダイクロプリズムとが一体として交換可能である、請求項３から２６のいずれか１項に記載の投写型表示装置。
【請求項２９】
前記画像表示部は、前記３つのライトバルブの出射側に配置された３つの偏光板を含む、請求項２７または２８に記載の投写型表示装置。
【請求項３０】
ライトバルブと、該ライトバルブの有効照明領域に照明光を照射するための照明光学系とを搭載する光学ユニットを備える投写型表示装置の製造方法であって、
前記ライトバルブとして前記有効照明領域の異なる少なくとも２種類のサイズのライトバルブが選択的に使用可能なように前記光学ユニットを構成するとともに、それぞれのライトバルブのサイズについて前記照明光学系を構成する集光レンズの数、配置および形状を設定した複数の光学部品配置をそれぞれ形成可能なように前記光学ユニットを構成しておき、使用されるライトバルブのサイズに応じて、前記照明光学系を前記複数の光学部品配置の間で変更する、投写型表示装置の製造方法。
【請求項３１】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、これら偏光変換素子とダイクロイックミラーの間に配置される第１の集光レンズを有し、
使用されるライトバルブのサイズに応じて、前記第１の集光レンズの配置および形状を変更する、請求項３０に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項３２】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーとを有し、
前記ライトバルブとして、第１のライトバルブを前記光学ユニット上に搭載した場合は、正のパワーを持つ第１の集光レンズを前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置し、
前記ライトバルブとして、前記第１のライトバルブに比べて前記有効照明領域の小さな第２のライトバルブを前記光学ユニット上に搭載した場合は、前記第１の集光レンズを、前記第１のライトバルブにおける配置位置より前記ダイクロイックミラーに近い位置に配置するとともに、前記第１の集光レンズとは異なる正のパワーを持つ第２の集光レンズを、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置する、請求項３０に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項３３】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーとを有し、
前記ライトバルブとして、第１のライトバルブを前記光学ユニット上に搭載した場合は、正のパワーを持つ第１の集光レンズを前記偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置するとともに、負のパワーを持つ第２の集光レンズを、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置し、
前記ライトバルブとして、前記第１のライトバルブに比べて前記有効照明領域の小さな第２のライトバルブを前記光学ユニット上に搭載した場合は、前記第１の集光レンズを、前記第１のライトバルブにおける配置位置より前記ダイクロイックミラーに近い位置に配置する、請求項３０に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項３４】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、これら偏光変換素子とダイクロイックミラーの間に配置される、一方が正のパワー持ち、他方が負のパワーを持つ第１および第２の集光レンズとを有し、
前記光学ユニット上に搭載されるライトバルブのサイズに応じて、前記第１および第２の集光レンズの配置を変更する、請求項３０に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項３５】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、これら偏光変換素子とダイクロイックミラーの間に配置される、パワーの異なる第１乃至第３の集光レンズを有し、
前記光学ユニット上に搭載されるライトバルブのサイズに応じて、前記第１乃至第３の集光レンズの配置を変更する、請求項３０に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項３６】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、これら偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置される第１の集光レンズと、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置される第２の集光レンズとを有し、
前記光学ユニット上に搭載されるライトバルブのサイズに応じて、前記第１の集光レンズの形状および配置のみを変更する、請求項３０に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項３７】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、これら偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置される第１の集光レンズと、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置される第２の集光レンズとを有し、
前記光学ユニット上に搭載されるライトバルブのサイズに応じて、前記第１の集光レンズの配置および前記第２の集光レンズの形状を変更する、請求項３０に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項３８】
前記照明光学系は、入射光を直線偏光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子を通過した光の所定の波長領域を反射し、残りの波長領域を透過するダイクロイックミラーと、これら偏光変換素子と前記ダイクロイックミラーの間に配置される第１の集光レンズと、前記ダイクロイックミラーにて分離された２つの光の光路中にそれぞれ配置される第２の集光レンズとを有し、
前記光学ユニット上に搭載されるライトバルブのサイズに応じて、前記第１および第２の集光レンズの形状のみを変更する、請求項３０に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項３９】
前記第１および第２の集光レンズが正のパワーを持つ、請求項３６から３８のいずれか１項に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項４０】
前記第１の集光レンズが正のパワーを持ち、前記第２の集光レンズが負のパワーを持つ、請求項３６から３８のいずれか１項に記載の投写形表示装置の製造方法。
【請求項４１】
前記ダイクロイックミラーとして、光が入射する角度分布に合わせて左右での特性が異なるウエッジコートが施されたダイクロイックミラーを使用し、前記光学ユニット上に搭載されるライトバルブのサイズに応じて、前記ウエッジコートの特性を変更する、請求項３１から４０のいずれか１項に記載の投写型表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣＤやＤＭＤ等のライトバルブにて形成された画像をスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光源からの光を液晶ライトバルブで空間的に変調し、該変調によって得られる画像をスクリーン上に投射する表示装置が記載されている。この表示装置は、液晶ライトバルブを照明する光学系が、凸面が光源側に向けられた負のメニスカスレンズと両凸レンズを含み、これらのレンズの間隔を調整することで、ライトバルブの有効領域に対し、照明領域が十分で無い場合に、その領域を広げたり、縮めたりすることができる。
【特許文献１】特開2002−296538号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近では、ライトバルブのサイズの多様化が進み、それに伴い、表示装置をそれぞれのライトバルブのサイズに合わせて設計・開発する必要が生じてきた。例えば、液晶プロジェクタにおいては、対角長で、約０．１インチ刻みで、複数のサイズの液晶ライトバルブが製品化されている。このため、液晶ライトバルブのサイズ別に、光学ユニットやこれに搭載される光学部品（フライアイ、偏光変換素子、集光レンズなど）を設計・開発するといった状況になっており、開発の工数・費用の増大、部品単価の高価格化、部品の受給管理の煩雑さ、などの問題を生じていた。
【０００４】
ライトバルブのサイズに合わせて照明領域を拡大または縮小することのできる照明光学系を用いることで、上記の問題を回避することが可能である。照明領域が可変のものとして、上述した特許文献１に記載のものがある。しかし、特許文献１に記載のものは、設計上の照明領域の不足を補うことを目的とするものであり、その調整範囲には限界があるため、複数のサイズに対応することは困難である。また、これまでに、フライアイレンズのサイズおよび位置を変更することで照明領域を調整する方法などが提案されているが、どの場合も、やはり調整範囲に限界があるために、複数のサイズに対応することはできない。このように、ライトバルブのサイズに合わせて照明領域を拡大または縮小することのできる照明光学系は、これまで提案されていない。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題を解決し、最小限の光学部品の変更あるいは配置変更で、サイズの異なる複数種類のライトバルブに対応した設計・開発を可能とする投写型表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の特徴は、ライトバルブと、該ライトバルブの有効照明領域に照明光を照射するための照明光学系とを搭載する光学ユニットを備える投写型表示装置において、前記ライトバルブとして、前記有効照明領域の異なる少なくとも２種類のサイズのライトバルブが選択的に使用可能とされ、使用されるライトバルブのサイズに応じて、前記照明光学系を構成する集光レンズの少なくとも配置が変更可能とされたことにある。
【０００７】
上記の構成によれば、光学ユニットは、複数のサイズのライトバルブに対応するようになっているので、従来のようにライトバルブのサイズ毎に光学ユニットを設計する必要はない。
【０００８】
また、上記の構成によれば、集光レンズの配置を変更するだけで、異なるサイズのライトバルブに対応することができ、フライアイや偏光変換素子などの他の光学部品を変更する必要はない。このように、従来、ライトバルブのサイズ毎に設計が必要とされていた光学部品の一部を共通に利用することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
上記のとおりの本発明によれば、光学ユニットおよびこれに搭載される光学部品の一部を複数のサイズのライトバルブで共通に利用することができるようにしたので、従来に比べて開発の工数・費用や部品単価を大幅に削減することができ、また、部品の受給管理も容易になる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
（実施形態１）
本実施形態の投写型表示装置は、サイズの異なる２種類のライトバルブを搭載可能なものであって、各サイズに応じて集光レンズの形状および配置の変更が可能な構成になっている。本発明の第１の実施形態である投写型表示装置の第１の製造形態を図１（ａ）に、第２の製造形態を図１（ｂ）にそれぞれ示す。これら図１（ａ）および図１（ｂ）に示す構成は、集光レンズの配置および形状が異なる以外は、同じものである。
【００１２】
まず、図１（ａ）を参照して、本実施形態の投写型表示装置の基本的な構成を説明する。本実施形態の投写型表示装置は、光源部１００、色分離照明部２００、画像表示部３００および色合成結像部４００を搭載する光学ユニット６０１を有する。光学ユニット６０１は、色分離照明部２００および色合成結像部４００の全体または一部が交換可能に構成されている。以下に、各構成部の詳細な構成について説明する。
【００１３】
＜光源部１００＞
光源部１００は、光源１０１と、この光源１０１からの光を効率良く集めるための反射鏡１０２と、この反射鏡１０２からの光を効率良く色分離照明部２００に伝えるカバー硝子１０３とを有する。
【００１４】
＜色分離照明部２００＞
色分離照明部２００は、光源部１００からの光で画像表示部３００を構成する各ライトバルブ３１１、３２１、３３１を均一に照明するための１対のフライアイ２０１、２０２を有する。各フライアイ２０１、２０２を通過した光の進行方向には、光源部１００から放射されるランダムな偏光光を直線偏光に揃えるための偏光変換素子２０３と、各ライトバルブに光を効率良く照明するための集光レンズ２２１と、光源部１００から放射される白色光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光に分離するための２枚のダイクロイックミラー２０４、２０５とを有する。
【００１５】
１枚目のダイクロイックミラー２０４は、集光レンズ２２０を通過した光（白色）が入射角４５度で入射するように配置されており、入射した光（白色）のうち、Ｇ光及びＲ光が直進し、Ｂ光が９０度方向に反射する。２枚目のダイクロイックミラー２０５は、ダイクロイックミラー２０４を直進したＧ光及びＲ光が入射角４５度で入射するように配置されており、Ｇ光が９０度方向に反射し、Ｒ光が直進する。
【００１６】
ダイクロイックミラー２０４にて反射されたＢ光の進行方向に、コンデンサレンズ２０８が配置され、ダイクロイックミラー２０５にて反射されたＧ光の進行方向に、コンデンサレンズ２０９が配置されている。ダイクロイックミラー２０４を直進したＲ光の進行方向に、リレーレンズ２０６、反射ミラー２１２が順次配置され、この反射ミラー２１２にて反射されたＲ光の進行方向に、リレーレンズ２０７、反射ミラー２１３が順次配置され、この反射ミラー２１３にて反射されたＲ光の進行方向にコンデンサレンズ２１０が配置されている。赤色光の光路は他の光路よりも長いため、これを補正するために、２枚のリレーレンズ２０６、２０６が設けられている。１枚目のリレーレンズ２０６の近傍に、他の光路上のライトバルブ３１１、３２１近傍と同等の照明分布が形成され、２枚目のリレーレンズ２０７のパワーにより、ライトバルブ３３１上に転写照明を行う。コンデンサレンズ２０８、２０９、２１０は、投写レンズ４０１の射出瞳の位置に効率良く光を入射させるためのものである。
【００１７】
＜画像表示部３００＞
画像表示部３００は、電気信号により動作する光変調を行うためのライトバルブ３１０、３２０、３３０と、それぞれのライトバルブに入射する光の偏光成分を揃えるための偏光板３０１、３０２、３０３と、それぞれのライトバルブで変調した光の階調表示を行うための偏光板３０４、３０５、３０６とを有する。ライトバルブ３１０、３２０、３３０としては、例えば液晶ライトバルブを適用することができる。
【００１８】
＜色合成結像部４００＞
色合成結像部４００は、各ライトバルブ３１０、３２０、３３０を通過した光の交差する位置に設けられたクロスダイクロイックプリズム４１０と、このクロスダイクロイックプリズム４１０の出射面側に配置された投写レンズ４０１とを有する。投写レンズ４０１は、各ライトバルブ３１０、３２０、３３０にて形成される画像を投写スクリーン５０１上に拡大投写するものであって、同一投写距離において投写画面サイズを変えることのできるズーム型投写レンズまたは投写画面サイズを変えることのできない固定焦点型投写レンズのいずれかで構成される。
【００１９】
次に、本実施形態の投写型表示装置における表示動作について簡単に説明する。
【００２０】
光源１０１から放射されたランダムな偏光光（白色光）が直接または反射鏡１０２にて反射されてカバー硝子１０３を通過する。反射鏡１０２が放物面鏡の場合は、カバー硝子１０３は両面平面構造とされ、反射鏡１０２が楕円面鏡の場合には、カバー硝子１０３は負のパワーを持つレンズ構造とされる。いずれの構造の場合も、カバー硝子１０３を通過した光は略平行光となり、効率良く色分離照明部２００に入射する。
【００２１】
色分離照明部２０では、光源部１００からの光がフライアイ２０１、２０２、偏光変換素子２０３を順次通過する。このとき、フライアイ２０２近傍では、光源像がフライアイ２０１の各セル光軸上近傍に投影される。偏光変換素子２０３は、こうして投影された光源像の間隔を利用して、各セルからの光束の偏光光をそれぞれ直線偏光に揃えるようになっている。
【００２２】
偏光変換素子２０３から出射した直線偏光は、集光レンズ２２０を通過してダイクロイックミラー２０４に入射する。ダイクロイックミラー２０４では、入射した光のうちのＢ光がとＲ・Ｇ光に分離される。Ｂ光は、反射ミラー２１１にて反射され、この反射光はコンデンサレンズ２０８、偏光板３０１を順次通過してライトバルブ３１１の有効照明領域を照射する。一方、Ｒ・Ｇ光は、ダイクロイックミラー２０４にてＲ光とＧ光に分離される。Ｇ光は、コンデンサレンズ２０９、偏光板３０２を順次通過してライトバルブ３２１の有効照明領域を照射する。Ｒ光は、リレーレンズ２０６を通過した後、反射ミラー２１２にて反射され、さらにリレーレンズ２０７を通過した後、反射ミラー２１３にて反射される。この反射ミラー２１３からの反射光は、コンデンサレンズ２１０、偏光板３０３を順次通過してライトバルブ３３１の有効照明領域を照射する。
【００２３】
ライトバルブ３１０、３２０、３３０のそれぞれには、外部から供給される映像信号に基づいて生成された対応する色に関する信号が供給されており、その入力信号に応じて光変調が行われる。各ライトバルブ３１０、３２０、３３０に入射する光は、それぞれ偏光板３０１、３０２、３０３にて、すでに直線偏光光にそろえられた入射光のうち十分に直線偏光に変換されていない成分がカットされる。これにより、映像のコントラストを高めることができる。各ライトバルブ３１０、３２０、３３０からの変調光は、それぞれ偏光板３０４、３０５、３０６を通過して色合成結像部４００のクロスダイクロイックプリズム４１０に入射する。各偏光板３０４、３０５、３０６では、階調表示が行われるとともに映像のコントラストが高められる。
【００２４】
色合成結像部４００では、各ライトバルブ３１０、３２０、３３０にて変調された光情報がクロスダイクロイックプリズム４１０により合成され、投写レンズ４０１により投写スクリーン５０１上に拡大投写される。こうして、カラー表示画像を得る。
【００２５】
以上説明した光源部１００、色分離照明部２００、画像表示部３００および色合成結像部４００の各構成は、よく知られた投写型表示装置における構成と基本的には同じである。本実施形態の投写型表示装置の特徴は、画像表示部３００において、Ｒ光路、Ｇ光路、Ｂ光路のそれぞれに配置された３つのライトバルブとして、２種類のサイズのライトバルブを搭載可能であり、かつ、ライトバルブのサイズに応じて、色分離照明部２００の集光レンズの形状および配置を変更することができるように、光学ユニット６０１を構成したことにある。
【００２６】
具体的に説明すると、光学ユニット６０１は、偏光変換素子２０３と１枚目のダイクロイックミラー２０４との間に、集光レンズを保持するための例えば溝よりなる２つの保持部２２１ａ、２２２ａを有する。保持部２２１ａは、偏光変換素子２０３側に位置し、保持部２２２ａは、ダイクロイックミラー２０４側に位置する。有効表示領域の大きな第１のライトバルブ（サイズの大きなライトバルブ）であるライトバルブ３１１、３２１、３３１を使用した場合は、図１（ａ）に示すように、光学ユニット６０１の保持部２２１ａに、正のパワーを持つ集光レンズ２２１を取り付ける。一方、有効表示領域の小さな第２のライトバルブ（サイズの小さなライトバルブ）であるライトバルブ３１２、３２２、３３２を使用した場合は、図１（ｂ）に示すように、光学ユニット６０１の保持部２２２ａに、集光レンズ２２１より大きな正のパワーを持つ集光レンズ２２２を取り付ける。
【００２７】
保持部２２１ａの位置および集光レンズ２２１の形状（レンズのパワーに対応する）は、第１のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に予め設定されている。同様に、保持部２２２ａの位置および集光レンズ２２２の形状も、第２のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に、予め設定されている。これらの条件は、光学シミュレーションソフトを用いて計算することが可能である。
【００２８】
分岐光路としてＢ光路を含む場合の光学シミュレーション結果の一例として、図２（ａ）に、対角長が０．７インチの第１のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示し、図２（ｂ）に、対角長が０．５５インチの第２のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示す。これら図２（ａ）および図２（ｂ）において、「Ｓｕｒｆ」欄は面数を示し、「ＯＢＪ」は物体面、「ＩＭＡ」は像面、「ＳＴＯ」は規制している開口面をそれぞれ示す。ここでは、光学シミュレーションソフト上で、「ＯＢＪ」を無限遠、「ＩＭＡ」をライトバルブの結像面、「ＳＴＯ」を偏光変換素子の出射面から等距離離れた位置に設定している平面として各条件を計算している。「Ｒａｄｉｕｓ」欄には、配置している硝子の球のＲ形状（曲率半径）がｍｍ値で示されている。この「Ｒａｄｉｕｓ」欄中の「Ｉｎｆｉｎｉｔｙ」は平面を示す。「Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ」欄には、硝子部品の厚み又は間隔がｍｍ値で示されている。この「Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ」欄中の「Ｉｎｆｉｎｉｔｙ」は無限遠を示す。「Ｇｌａｓｓ」欄には、硝子部品の硝材名が示されている。この「Ｇｌａｓｓ」欄中、空欄としたところは空間を示す。「Ｄｉａｍｅｔｅｒ」欄には、有効直径がｍｍ値で示されている。図２（ａ）および図２（ｂ）の例は、いずれもＳＴＯ面の有効径がφ４２、最大画角が５．６５で、偏光変換素子の出射面から２ｍｍの位置をＳＴＯ面としている。
【００２９】
図２（ａ）に示す第１のライトバルブ（０．７インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は、入射面の球Ｒが７３．９３ｍｍ、出射面の球Ｒが−１０８２．８６ｍｍ、厚さが８ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが３７．１２ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で９４ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２ｍｍ（＝２ｍｍ＋０ｍｍ）である。
【００３０】
一方、図２（ｂ）に示す第２のライトバルブ（０．５５インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２２は、入射面の球Ｒが６０．９１ｍｍ、出射面の球Ｒが−８１９．３４ｍｍ、厚さが４ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが３１．１６ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２２とコンデンサレンズの間隔は、直線距離換算で７３．３ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２２の入射面までの距離は２２．７ｍｍ（＝２ｍｍ＋２０．７ｍｍ）である。
【００３１】
分岐光路としてＧ光路を含む場合の光学シミュレーション結果も、図２（ａ）および図２（ｂ）の光学部品配置と全く同じものとなる。なお、Ｒ光路は、他のＧ光路およびＢ光路と比較して光路長が長くなっており、その光路中に一対のリレーレンズ２０６、２０７を備えていることから、分岐光路としてＲ光路を含む場合の光学シミュレーション結果は、厳密には、図２（ａ）および図２（ｂ）の光学部品配置とはならない。しかし、１枚目のリレーレンズ２０６の近傍に、他の光路上のライトバルブ近傍と同等の照明分布が形成され、２枚目のリレーレンズ２０７のパワーにより、ライトバルブ３３１上に転写照明を行うような構成であることから、集光レンズの形状を考える場合は、これらリレーレンズ２０６、２０７を除く簡易な構成での設計が可能であり、その場合の光学シミュレーション結果は、図２（ａ）および図２（ｂ）の光学部品配置と基本的には同じものとなる。
【００３２】
上記図２（ａ）および図２（ｂ）のいずれの場合も、ライトバルブに対し、ほぼ同等の余裕を確保した照明領域を確保することができる。また、各フライアイレンズ及び偏光変換素子の位置およびサイズを変える必要も無い。さらに、１枚目のフライアイは、セルのサイズに関わらず、２枚目のフライアイからの出射光の最大角（対角位置にて）が５．６度となるように設計すれば良い。
【００３３】
なお、上記の例では、０．７インチのライトバルブを使用する場合（図２（ａ））と、０．５５インチのライトバルブを使用する場合（図２（ｂ））とでコンデンサレンズの球Ｒを異ならせてコンデンサレンズの焦点距離を変えているが、コンデンサレンズの球Ｒは両配置例ともに同じになるようにしても良い。
【００３４】
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態である投写型表示装置も、サイズの異なる２種類のライトバルブを搭載可能なものであるが、各サイズに応じて集光レンズの数および配置の変更が可能な構成になっている点で、上述した第１の実施形態のものと異なる。本実施形態の投写型表示装置の第１の製造形態を図３（ａ）に、第２の製造形態を図３（ｂ）にそれぞれ示す。これら図３（ａ）および図３（ｂ）に示す構成は、集光レンズの数および配置が異なる以外は同じものである。また、図３（ａ）および図３（ｂ）中、図１（ａ）および図１（ｂ）に示したものと同じものには同じ符号を付し、ここでは、その同一部分についての詳細な説明は省略することとする。
【００３５】
本実施形態の投写型表示装置の特徴は、画像表示部３００において、Ｒ光路、Ｇ光路、Ｂ光路のそれぞれに配置された３つのライトバルブとして、２種類のサイズのライトバルブを搭載可能であり、かつ、ライトバルブのサイズに応じて、色分離照明部２００の集光レンズの数および配置を変更することができるように、光学ユニット６０１を構成したことにある。
【００３６】
具体的に説明すると、光学ユニット６０１は、偏光変換素子２０３とダイクロイックミラー２０４との間に、集光レンズ２２１を保持するための２つの保持部２２１ａ、２２１ｂを有し、ダイクロイックミラー２０４と反射ミラー２１１との間に集光レンズ２３１を保持するための保持部２３１ａを有し、ダイクロイックミラー２０４と反射ミラー２１１との間に集光レンズ２３２を保持するための保持部２３２ａを有する。保持部２２１ａは、偏光変換素子２０３側に位置し、保持部２２１ｂは、ダイクロイックミラー２０４側に位置する。
【００３７】
有効表示領域の大きな第１のライトバルブ（サイズの大きなライトバルブ）であるライトバルブ３１１、３２１、３３１を使用した場合は、図３（ａ）に示すように、光学ユニット６０１の保持部２２１ａに、正のパワーを持つ集光レンズ２２１を取り付ける。他方、ライトバルブ３１１、３２１、３３１に代えて有効表示領域の小さな第２のライトバルブ（サイズの小さなライトバルブ）であるライトバルブ３１２、３２２、３３２を使用した場合は、図３（ｂ）に示すように、集光レンズ２２１を保持部２２１ｂに取り付けるとともに、集光レンズ２３１を保持部２３１ａに、集光レンズ２３２を保持部２３２ａにそれぞれ取り付ける。集光レンズ２３１、２３２は、ともに正のパワーを持つ同一形状のレンズである。
【００３８】
保持部２２１ａの位置および集光レンズ２２１の形状は、第１のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に予め設定されている。同様に、各保持部２２２ａ、２３１ａ、２３２ａの位置および各集光レンズ２３１、２３２の形状も、集光レンズ２２１を含む状態で、第２のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に予め設定されている。これらの条件も、光学シミュレーションソフトを用いて計算することが可能である。
【００３９】
分岐光路としてＢ光路を含む場合の光学シミュレーション結果の一例として、図４（ａ）に、対角長が０．７インチの第１のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示し、図４（ｂ）に、対角長が０．５５インチの第２のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示す。図４（ａ）および図４（ｂ）の例は、いずれもＳＴＯ面の有効径がφ４２、最大画角が５．６で、偏光変換素子の出射面から２ｍｍの位置をＳＴＯ面としている。なお、これら図４（ａ）および図４（ｂ）における各欄の項目は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したものと同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００４０】
図４（ａ）に示す第１のライトバルブ（０．７インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は、入射面の球Ｒが７５．３３ｍｍ、出射面の球Ｒが−８４４．９４ｍｍ、厚さが８ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが３７．１４ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で９４．１ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２ｍｍ（＝２ｍｍ＋０ｍｍ）である。
【００４１】
一方、図４（ｂ）に示す第２のライトバルブ（０．５５インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は上記と同じで、集光レンズ２３１は、入出射面の球Ｒが１１７．３７ｍｍ、出射面が平面、厚さが２ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが４６．５２ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１、２３１の間隔は、直線距離換算で４８．９ｍｍで、集光レンズ２３１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で３１．２ｍｍである。偏光変換素子出射面から集光レンズの入射面までの距離は１３．９ｍｍ（＝２ｍｍ＋１１．９ｍｍ）である。
【００４２】
分岐光路としてＧ光路やＲ光路を含む場合の光学シミュレーション結果も、図４（ａ）および図４（ｂ）に示した結果と同様な結果となる。ただし、Ｒ光路の場合は、前述したようにリレーレンズに関する部分を省いた配置での結果である。
【００４３】
上記図４（ａ）および図４（ｂ）のいずれの場合も、第１の実施形態のものと同様、ライトバルブに対し、ほぼ同等の余裕を確保した照明領域を確保することができ、また、各フライアイレンズ及び偏光変換素子の位置およびサイズを変える必要も無い。なお、偏光変換素子出射面からコンデンサレンズの入射面までの距離は、図４（ａ）の例で１０２．１ｍｍ、図４（ｂ）の例で１０２ｍｍとなっており、両者の間では０．１ｍｍの丸め誤差が生じているが、この程度の丸め誤差はライトバルブの有効照明領域を照明する上ではあまり問題とならないため、無視することができる。よって、図４（ａ）における偏光変換素子の位置と図４（ｂ）における偏光変換素子の位置とを同じにしても、問題となることはない。
【００４４】
また、０．７インチのライトバルブを使用する場合と、０．５５インチのライトバルブを使用する場合とで、コンデンサレンズの球Ｒが同じになるようにしても良い。
【００４５】
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態である投写型表示装置も、サイズの異なる２種類のライトバルブを搭載可能なもので、各サイズに応じて集光レンズの数および配置の変更が可能な構成になっているが、集光レンズ２３１、２３２として負のパワー持つ集光レンズを使用する点で、上述した第２の実施形態のものと異なる。本実施形態の投写型表示装置の第１の製造形態を図５（ａ）に、第２の製造形態を図５（ｂ）にそれぞれ示す。これら図５（ａ）および図５（ｂ）に示す構成は、集光レンズの数および配置が異なる以外は同じものである。また、図５（ａ）および図５（ｂ）中、図３（ａ）および図３（ｂ）に示したものと同じものには同じ符号を付し、ここでは、その同一部分についての詳細な説明は省略することとする。
【００４６】
有効表示領域の大きな第１のライトバルブ（サイズの大きなライトバルブ）であるライトバルブ３１１、３２１、３３１を使用した場合は、図５（ａ）に示すように、光学ユニット６０１の保持部２２１ａに、正のパワーを持つ集光レンズ２２１を取り付けるとともに、集光レンズ２３１を保持部２３１ａに、集光レンズ２３２を保持部２３２ａにそれぞれ取り付ける。集光レンズ２３１、２３２は、ともに負のパワーを持つ同一形状のレンズである。他方、ライトバルブ３１１、３２１、３３１に代えて有効表示領域の小さな第２のライトバルブ（サイズの小さなライトバルブ）であるライトバルブ３１２、３２２、３３２を使用した場合は、図５（ｂ）に示すように、集光レンズ２２１を保持部２２１ｂに取り付ける。このとき、集光レンズ２３１、２３２は取り付けない。
【００４７】
各保持部２２１ａ、２２１ｂの位置および集光レンズ２２１の形状（レンズのパワー）ならびに各保持部２２２ａ、２３１ａ、２３２ａの位置および各集光レンズ２３１、２３２の形状（レンズのパワー）は、第１および第２のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に予め設定されている。これらの条件も、光学シミュレーションソフトを用いて計算することが可能である。
【００４８】
分岐光路としてＢ光路を含む場合の光学シミュレーション結果の一例として、図６（ａ）に、対角長が０．７インチの第１のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示し、図６（ｂ）に、対角長が０．６２インチの第２のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示す。図６（ａ）および図６（ｂ）の例は、いずれもＳＴＯ面の有効径がφ４２、最大画角が５．６で、偏光変換素子の出射面から２ｍｍの位置をＳＴＯ面としている。なお、これら図６（ａ）および図６（ｂ）における各欄の項目は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したものと同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００４９】
図６（ａ）に示す第１のライトバルブ（０．７インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は、入射面の球Ｒが６２．５４ｍｍ、出射面の球Ｒが−２７５６．０４ｍｍ、厚さが８ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。集光レンズ２３１は、入出射面の球Ｒが−３１．２３ｍｍ、出射面の球Ｒが−３５．３７ｍｍ、厚さが２ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが３５．１５ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１、２３１の間隔は、直線距離換算で４５ｍｍである。集光レンズ２３１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で４３ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２ｍｍ（＝２ｍｍ＋０ｍｍ）である。
【００５０】
一方、図６（ｂ）に示す第２のライトバルブ（０．６２インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は上記と同じで、コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが３６．３２ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で８０．４ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は１１．６ｍｍ（＝２ｍｍ＋９．６ｍｍ）である。
【００５１】
分岐光路としてＧ光路やＲ光路を含む場合の光学シミュレーション結果も、図６（ａ）および図６（ｂ）に示した結果と同様となる。ただし、Ｒ光路の場合は、前述したようにリレーレンズに関する部分を省いた配置での結果である。
【００５２】
上記図６（ａ）および図６（ｂ）のいずれの場合も、第１の実施形態のものと同様、ライトバルブに対し、ほぼ同等の余裕を確保した照明領域を確保することができ、また、各フライアイレンズ及び偏光変換素子の位置およびサイズを変える必要も無い。また、０．７インチのライトバルブを使用する場合と、０．５５インチのライトバルブを使用する場合とで、コンデンサレンズの球Ｒが同じになるようにしても良い。
【００５３】
（実施形態４）
本発明の第４の実施形態である投写型表示装置も、サイズの異なる２種類のライトバルブを搭載可能なものであるが、各サイズに応じて２枚の集光レンズの配置の変更が可能な構成になっている点で、上述した第１の実施形態のものと異なる。本実施形態の投写型表示装置の第１の製造形態を図７（ａ）に、第２の製造形態を図７（ｂ）にそれぞれ示す。これら図７（ａ）および図７（ｂ）に示す構成は、集光レンズの配置が異なる以外は同じものである。また、図７（ａ）および図７（ｂ）中、図１（ａ）および図１（ｂ）に示したものと同じものには同じ符号を付し、ここでは、その同一部分についての詳細な説明は省略することとする。
【００５４】
光学ユニット６０１は、偏光変換素子２０３とダイクロイックミラー２０４との間に２枚の集光レンズ２２１、２３１を保持するための例えば溝より構成される保持手段を有する。この保持手段は、図示はしていないが、偏光変換素子２０３側に位置し、集光レンズ２２１を保持するための第１の保持部と、ダイクロイックミラー２０４側に位置し、集光レンズ２３１を保持するための第２の保持部と、これら第１および第２の保持部の間に位置し、集光レンズ２２１、２３１をともに保持する第３の保持部とからなる。集光レンズ２２１は負のパワーを持ち、集光レンズ２３１は正のパワーを持つ。
【００５５】
有効表示領域の大きな第１のライトバルブ（サイズの大きなライトバルブ）であるライトバルブ３１１、３２１、３３１を使用した場合は、図７（ａ）に示すように、集光レンズ２２１、２３１を第３の保持部に取り付ける。他方、有効表示領域の小さな第２のライトバルブ（サイズの小さなライトバルブ）であるライトバルブ３１２、３２２、３３２を使用した場合は、図７（ｂ）に示すように、集光レンズ２２１を第１の保持部に取り付け、集光レンズ２３１を第２の保持部に取り付ける。
【００５６】
第１乃至第３の保持部の位置および各集光レンズ２２１、２３１の形状（レンズのパワー）は、第１および第２のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に予め設定されている。これらの条件も、光学シミュレーションソフトを用いて計算することが可能である。
【００５７】
分岐光路としてＢ光路を含む場合の光学シミュレーション結果の一例として、図８（ａ）に、対角長が０．７インチの第１のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示し、図８（ｂ）に、対角長が０．５５インチの第２のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示す。図８（ａ）および図８（ｂ）の例は、いずれもＳＴＯ面の有効径がφ４２、最大画角が６．０で、偏光変換素子の出射面から２ｍｍの位置をＳＴＯ面としている。なお、これら図８（ａ）および図８（ｂ）における各欄の項目は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したものと同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００５８】
図８（ａ）に示す第１のライトバルブ（０．７インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は、入射面の球Ｒが１０５．５２ｍｍ、出射面の球Ｒが６２．６２ｍｍ、厚さが８ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。集光レンズ２３１は、入出射面の球Ｒが８７．８６ｍｍ、出射面の球Ｒが−２３０．６９ｍｍ、厚さが１２ｍｍの硝材「ＦＤ１」で構成される。コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが３０ｍｍ、出射面が平面、厚さが６ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１、２３１の間隔は、直線距離換算で０．５ｍｍである。集光レンズ２３１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で１０８．３ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２５．７ｍｍ（＝２ｍｍ＋２３．７ｍｍ）である。
【００５９】
一方、図８（ｂ）に示す第２のライトバルブ（０．６２インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１、２３１およびコンデンサレンズ２０８の形状および材質は上記と同じで配置のみが異なる。集光レンズ２２１、２３１の間隔は、直線距離換算で３７ｍｍである。集光レンズ２３１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で９４．９ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２．５ｍｍ（＝２ｍｍ＋０．５ｍｍ）である。
【００６０】
分岐光路としてＧ光路やＲ光路を含む場合の光学シミュレーション結果も、図８（ａ）および図８（ｂ）に示した結果と同様となる。ただし、Ｒ光路の場合は、前述したようにリレーレンズに関する部分を省いた配置での結果である。
【００６１】
上記図８（ａ）および図８（ｂ）のいずれの場合も、第１の実施形態のものと同様、ライトバルブに対し、ほぼ同等の余裕を確保した照明領域を確保することができ、また、各フライアイレンズ及び偏光変換素子の位置およびサイズを変える必要も無い。なお、この例の場合も、図４（ａ）および図４（ｂ）に示した例で説明した丸め誤差がわずかながら生じるが、これが問題となることはない。
【００６２】
（実施形態５）
本発明の第５の実施形態である投写型表示装置も、サイズの異なる２種類のライトバルブを搭載可能なものであるが、各サイズに応じて３枚の集光レンズの配置の変更が可能な構成になっている点で、上述した第１の実施形態のものと異なる。本実施形態の投写型表示装置の第１の製造形態を図９（ａ）に、第２の製造形態を図９（ｂ）にそれぞれ示す。これら図９（ａ）および図９（ｂ）に示す構成は、集光レンズの配置が異なる以外は同じものである。また、図９（ａ）および図９（ｂ）中、図１（ａ）および図１（ｂ）に示したものと同じものには同じ符号を付し、ここでは、その同一部分についての詳細な説明は省略することとする。
【００６３】
光学ユニット６０１は、偏光変換素子２０３とダイクロイックミラー２０４との間に３枚の集光レンズ２２１、２３１、２４１を保持するための例えば溝より構成される保持手段を有する。集光レンズ２２１は負のパワーを持ち、集光レンズ２３１は正のパワーを持ち、集光レンズ２４１は正のパワーを持つ。
【００６４】
保持手段は、図示はしていないが、ライトバルブのサイズに応じて、各集光レンズ２２１、２３１、２４１の配置を変えられるように構成されている。例えば、有効表示領域の大きな第１のライトバルブ（サイズの大きなライトバルブ）であるライトバルブ３１１、３２１、３３１を使用した場合は、図９（ａ）に示すように、集光レンズ２２１、２３１を偏光変換素子２０３側に配置し、集光レンズ２４１をダイクロイックミラー２０４側に配置することができる。また、有効表示領域の小さな第２のライトバルブ（サイズの小さなライトバルブ）であるライトバルブ３１２、３２２、３３２を使用した場合は、図９（ｂ）に示すように、集光レンズ２２１を偏光変換素子２０３側に配置し、集光レンズ２３１、２４１をダイクロイックミラー２０４側に配置することができる。
【００６５】
集光レンズ２２１、２３１、２４１の位置および形状（レンズのパワー）は、第１および第２のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に予め設定されている。これらの条件も、光学シミュレーションソフトを用いて計算することが可能である。
【００６６】
分岐光路としてＢ光路を含む場合の光学シミュレーション結果の一例として、図１０（ａ）に、対角長が０．７インチの第１のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示し、図１０（ｂ）に、対角長が０．５５インチの第２のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示す。図１０（ａ）および図１０（ｂ）の例は、いずれもＳＴＯ面の有効径がφ４２、最大画角が６．０で、偏光変換素子の出射面から２ｍｍの位置をＳＴＯ面としている。なお、これら図１０（ａ）および図１０（ｂ）における各欄の項目は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したものと同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００６７】
図１０（ａ）に示す第１のライトバルブ（０．７インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は、入射面の球Ｒが−４７．４７ｍｍ、出射面の球Ｒが−６６．２６ｍｍ、厚さが２ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。集光レンズ２３１は、入出射面の球Ｒが５８５．２４ｍｍ、出射面の球Ｒが−９７．０１ｍｍ、厚さが１０ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。集光レンズ２４１は、入出射面の球Ｒが８４．７４ｍｍ、出射面の球Ｒが１３６８．９０ｍｍ、厚さが１０ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが６１ｍｍ、出射面が平面、厚さが３ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１、２３１の間隔は、直線距離換算で１ｍｍである。集光レンズ２３１、２４１の間隔は、直線距離換算で３３．３ｍｍである。集光レンズ２４１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で７０ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２ｍｍ（＝２ｍｍ＋０ｍｍ）である。
【００６８】
一方、図１０（ｂ）に示す第２のライトバルブ（０．６２インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１、２３１、２４１およびコンデンサレンズ２０８の形状および材質は上記と同じで配置のみが異なる。集光レンズ２２１、２３１の間隔は、直線距離換算で３２ｍｍである。集光レンズ２３１、２４１の間隔は、直線距離換算で１ｍｍである。集光レンズ２４１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で７１．１ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２ｍｍ（＝２ｍｍ＋０ｍｍ）である。
【００６９】
分岐光路としてＧ光路やＲ光路を含む場合の光学シミュレーション結果も、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示した結果と同様となる。ただし、Ｒ光路の場合は、前述したようにリレーレンズに関する部分を省いた配置での結果である。
【００７０】
上記図１０（ａ）および図１０（ｂ）のいずれの場合も、第１の実施形態のものと同様、ライトバルブに対し、ほぼ同等の余裕を確保した照明領域を確保することができ、また、各フライアイレンズ及び偏光変換素子の位置およびサイズを変える必要も無い。
【００７１】
なお、上述の説明では、集光レンズ２２１、２３１、２４１がそれぞれ負、正、正のパワー持つような組み合わせとされているが、この組み合わせを変更することも可能である。変更可能な組み合せとしては、集光レンズ２２１、２３１、２４１の順で記載した場合に、
（１）負、正、負のパワー持つような組み合わせ
（２）負、負、正のパワー持つような組み合わせ
（３）正、正、負のパワー持つような組み合わせ
（４）正、負、正のパワー持つような組み合わせ
（５）正、負、負のパワー持つような組み合わせ
といったものが考えられる。
【００７２】
また、集光レンズ２３１、２４１の両方またはいずれか一方を、ダイクロイックミラー２０４、２０５の間と、ダイクロイックミラー２０４と反射ミラー２１１の間の両方に配置しても良い。
【００７３】
（実施形態６）
本発明の第６の実施形態である投写型表示装置も、サイズの異なる２種類のライトバルブを搭載可能なものであるが、ライトバルブのサイズに応じて、形状の異なる２枚の集光レンズ２２１、２２２を使い分ける点で、上述した第２の実施形態のものと異なる。本実施形態の投写型表示装置の第１の製造形態を図１１（ａ）に、第２の製造形態を図１１（ｂ）にそれぞれ示す。図１１（ａ）および図１１（ｂ）中、図３（ａ）および図３（ｂ）に示したものと同じものには同じ符号を付し、ここでは、その同一部分についての詳細な説明は省略する。
【００７４】
光学ユニット６０１は、偏光変換素子２０３とダイクロイックミラー２０４との間の、偏光変換素子２０３側に、集光レンズ２２１を保持するための保持部２１１ａが設けられ、ダイクロイックミラー２０４側に、集光レンズ２２２を保持するための保持部２２２ａが設けられている。また、ダイクロイックミラー２０４と反射ミラー２１１の間には、集光レンズ２３１を保持するための保持部２３１ａが設けられ、ダイクロイックミラー２０４、２０５の間には、集光レンズ２３２を保持するための保持部２３１ａが設けられている。集光レンズ２２１、２２２は、ともに正のパワーを持つものであるが、形状（レンズのパワー）が異なる。集光レンズ２３１、２３２は、ともに正のパワーを持つものであって、その形状（レンズのパワー）も同じである。
【００７５】
本実施形態の投写型表示装置では、ライトバルブのサイズに応じて集光レンズ２２１、２２２を使い分ける。例えば、有効表示領域の大きな第１のライトバルブ（サイズの大きなライトバルブ）であるライトバルブ３１１、３２１、３３１を使用した場合は、図１１（ａ）に示すように、集光レンズ２２１を保持部２２１ａに取り付けるとともに、集光レンズ２３１、２３２をそれぞれ保持部２３１ａ、２３２ａに取り付ける。また、有効表示領域の小さな第２のライトバルブ（サイズの小さなライトバルブ）であるライトバルブ３１２、３２２、３３２を使用した場合は、図１１（ｂ）に示すように、集光レンズ２２２を保持部２２２ａに取り付けるとともに、集光レンズ２３１、２３２をそれぞれ保持部２３１ａ、２３２ａに取り付ける。
【００７６】
集光レンズ２２１、２２２、２３１、２３２の位置および形状（レンズのパワー）は、第１および第２のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に予め設定されている。これらの条件も、光学シミュレーションソフトを用いて計算することが可能である。
【００７７】
分岐光路としてＢ光路を含む場合の光学シミュレーション結果の一例として、図１２（ａ）に、対角長が０．７インチの第１のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示し、図１２（ｂ）に、対角長が０．５５インチの第２のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示す。図１２（ａ）および図１２（ｂ）の例は、いずれもＳＴＯ面の有効径がφ４０、最大画角が６．０で、偏光変換素子の出射面から２ｍｍの位置をＳＴＯ面としている。なお、これら図１２（ａ）および図１２（ｂ）における各欄の項目は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したものと同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００７８】
図１２（ａ）に示す第１のライトバルブ（０．７インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は、入射面の球Ｒが９３．２１ｍｍ、出射面の球Ｒが−１２７１．３８ｍｍ、厚さが４．５ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。集光レンズ２３１は、入出射面の球Ｒが４６．１６ｍｍ、出射面の球Ｒが７２．５１ｍｍ、厚さが２ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。コンデンサレンズ２０８は、入射面の球Ｒが６０ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１、２３１の間隔は、直線距離換算で７４．３ｍｍである。集光レンズ２３１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で３４．５ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２ｍｍ（＝２ｍｍ＋０ｍｍ）である。
【００７９】
一方、図１２（ｂ）に示す第２のライトバルブ（０．５５インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２２は、入射面の球Ｒが８４．２７ｍｍ、出射面の球Ｒが−３７０．８５ｍｍ、厚さが５．３ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。集光レンズ２３１およびコンデンサレンズ２０８の形状、材質および配置は上記と同じである。集光レンズ２２２、２３１の間隔は、直線距離換算で４５ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２２の入射面までの距離は３０．５ｍｍ（＝２ｍｍ＋２８．５ｍｍ）である。
【００８０】
分岐光路としてＧ光路やＲ光路を含む場合の光学シミュレーション結果も、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示した結果と同様となる。ただし、Ｒ光路の場合は、前述したようにリレーレンズに関する部分を省いた配置での結果である。
【００８１】
上記図１２（ａ）および図１２（ｂ）のいずれの場合も、第１の実施形態のものと同様、ライトバルブに対し、ほぼ同等の余裕を確保した照明領域を確保することができ、また、各フライアイレンズ及び偏光変換素子の位置およびサイズを変える必要も無い。
【００８２】
なお、上述した本実施形態の構成では、集光レンズ２２１、２２２と集光レンズ２３１、２３２はいずれも正のパワーを持つようになっているが、集光レンズ２２１、２２２または集光レンズ２３１、２３２が負のパワーを持つようにしても良い。
【００８３】
また、有効表示領域の小さいライトバルブ使用時（図１１（ｂ）の形態）において、集光レンズ２２２に代えて、集光レンズ２２１を保持部２２１に取り付け、集光レンズ２３１、２３２として、有効表示領域の大きなライトバルブ使用時（図１１（ａ）の形態）において用いたものと異なるレンズパワーを持つものを使用するようにしてもよい。
【００８４】
（実施形態７）
本発明の第７の実施形態である投写型表示装置も、サイズの異なる２種類のライトバルブを搭載可能なものであるが、ダイクロイックミラー２０４と反射ミラー２１１の間およびダイクロイックミラー２０４、２０５の間のそれぞれに配置される集光レンズと、各ライトバルブの入射側に配置されるコンデンサレンズとを、ライトバルブのサイズに応じて、形状の異なるレンズに交換可能にした点で、上述した第２の実施形態のものと異なる。本実施形態の投写型表示装置の第１の製造形態を図１３（ａ）に、第２の製造形態を図１３（ｂ）にそれぞれ示す。図１３（ａ）および図１３（ｂ）中、図３（ａ）および図３（ｂ）に示したものと同じものには同じ符号を付し、ここでは、その同一部分についての詳細な説明は省略する。
【００８５】
光学ユニット６０１は、偏光変換素子２０３とダイクロイックミラー２０４との間の、偏光変換素子２０３側に保持部２２１ａが、ダイクロイックミラー２０４側に保持部２２１ｂが設けられている。保持部２２１ａ、２２１ｂは、集光レンズ２２１を保持するためのものである。また、ダイクロイックミラー２０４と反射ミラー２１１の間には、レンズパワーの異なる集光レンズ２３１、２３３のいずれかを保持するための保持部２３１ａが設けられている。さらに、ダイクロイックミラー２０４、２０５の間には、レンズパワーの異なる集光レンズ２３２、２３４のいずれかを保持するための保持部２３２ａが設けられている。各ライトバルブの入射側に配置されるコンデンサレンズを保持する保持部は、形状の異なるレンズへの交換可能が可能なようになっている。集光レンズ２２１、２３１〜２３４は、いずれも正のパワーを持つ。
【００８６】
本実施形態の投写型表示装置では、例えば、有効表示領域の大きな第１のライトバルブ（サイズの大きなライトバルブ）であるライトバルブ３１１、３２１、３３１を使用した場合は、図１３（ａ）に示すように、集光レンズ２２１を保持部２２１ａに取り付けるとともに、集光レンズ２３１、２３２をそれぞれ保持部２３１ａ、２３２ａに取り付ける。この場合は、コンデンサレンズ２０８〜２１０として、第１のレンズパワーを持つレンズを使用する。また、有効表示領域の小さな第２のライトバルブ（サイズの小さなライトバルブ）であるライトバルブ３１２、３２２、３３２を使用した場合は、図１３（ｂ）に示すように、集光レンズ２２１を保持部２２１ｂに取り付けるとともに、集光レンズ２３３、２３４をそれぞれ保持部２３１ａ、２３２ａに取り付ける。この場合は、コンデンサレンズ２０８〜２１０として、第２のレンズパワーを持つレンズを使用する。
【００８７】
集光レンズ２２１、２３１〜２３４の位置および形状（レンズのパワー）ならびにコンデンサレンズ２０８〜２１０の形状は、第１および第２のライトバルブの有効照明領域を効率良く照明することができるような条件に予め設定されている。これらの条件も、光学シミュレーションソフトを用いて計算することが可能である。
【００８８】
分岐光路としてＢ光路を含む場合の光学シミュレーション結果の一例として、図１４（ａ）に、対角長が０．７インチの第１のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示し、図１４（ｂ）に、対角長が０．５５インチの第２のライトバルブを用いた場合の光学部品配置の条件を示す。図１４（ａ）および図１４（ｂ）の例は、いずれもＳＴＯ面の有効径がφ４０、最大画角が６．０で、偏光変換素子の出射面から２ｍｍの位置をＳＴＯ面としている。なお、これら図１４（ａ）および図１４（ｂ）における各欄の項目は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したものと同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００８９】
図１４（ａ）に示す第１のライトバルブ（０．７インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１は、入射面の球Ｒが８４．２６ｍｍ、出射面の球Ｒが３９１．６１ｍｍ、厚さが６ｍｍの硝材「ＦＤ６０」で構成される。集光レンズ２３１は、入出射面の球Ｒが６４．０８ｍｍ、出射面の球Ｒが１３１．４５ｍｍ、厚さが４．１ｍｍの硝材「Ｅ−Ｆ２」で構成される。コンデンサレンズ２０８として用いられる第１のレンズパワーを有するレンズは、入射面の球Ｒが４８．３１ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１、２３１の間隔は、直線距離換算で６９．９ｍｍである。集光レンズ２３１とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で３０ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は２ｍｍ（＝２ｍｍ＋０ｍｍ）である。
【００９０】
一方、図１４（ｂ）に示す第２のライトバルブ（０．５５インチ）の場合の光学部品配置では、集光レンズ２２１の形状、材質および配置は上記と同じとされる。集光レンズ２３３は、入射面の球Ｒが５１．２２７ｍｍ、出射面の球Ｒが１１４ｍｍ、厚さが４．９ｍｍの硝材「ＦＤ６０」で構成される。コンデンサレンズ２０８として用いられる第２のレンズパワーを有するレンズは、入射面の球Ｒが６４．５９ｍｍ、出射面が平面、厚さが４ｍｍの硝材「ＢＫ７」で構成される。集光レンズ２２１、２３３の間隔は、直線距離換算で５３．４ｍｍである。集光レンズ２３３とコンデンサレンズ２０８の間隔は、直線距離換算で３０ｍｍである。偏光変換素子の出射面から集光レンズ２２１の入射面までの距離は１７．７ｍｍ（＝２ｍｍ＋１５．７ｍｍ）である。
【００９１】
分岐光路としてＧ光路やＲ光路を含む場合の光学シミュレーション結果も、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示した結果と同様となる。ただし、Ｒ光路の場合は、前述したようにリレーレンズに関する部分を省いた配置での結果とする。
【００９２】
上記図１４（ａ）および図１４（ｂ）のいずれの場合も、第１の実施形態のものと同様、ライトバルブに対し、ほぼ同等の余裕を確保した照明領域を確保することができ、また、各フライアイレンズ及び偏光変換素子の位置およびサイズを変える必要も無い。また、０．７インチのライトバルブを使用する場合と、０．５５インチのライトバルブを使用する場合とで、コンデンサレンズの球Ｒが同じになるようにしても良い。
【００９３】
上述した本実施形態の構成において、集光レンズ２２１と集光レンズ２３１〜２３４とのいずれか一方を負のパワーを持つレンズで構成してもよい。
【００９４】
以上、実施形態１にて集光レンズの配置・形状を変更する例を、実施形態２、３にて集光レンズの数・配置を変更する例を、実施形態４、５にて集光レンズの配置のみを変更する例を、実施例６、７にて集光レンズの配置・形状を変更する例をそれぞれ説明したが、これらの以外の形態も可能である。例えば、集光レンズの数・形状を変更する形態、集光レンズの数・形状・配置を変更する形態によっても、上述した各実施形態と同様な効果を得られる。
【００９５】
本発明は、上述した各実施形態の構成に限定されるものではなく、その構成は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば各第１〜第７の実施形態において、有効領域の異なるライトバルブを光学ユニット６０１へ搭載する場合は、画像表示部３００および色合成結像部４００とを一体として交換するようにしてもよい。
【００９６】
また、画像表示部３００およびクロスダイクロプリズム４１０を一体として交換してもよい。
【００９７】
さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光路に設けられたライトバルブと、これらライトバルブの出射側にそれぞれ設けられた偏光板と、色合成結像部４００とを一体として交換してもよい。      
【００９８】
さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光路に設けられたライトバルブと、これらライトバルブの出射側にそれぞれ設けられた偏光板と、クロスダイクロプリズム４１０とを一体として交換してもよい。
【００９９】
また、色分離照明部２００の構成は、図示した構成に限定されるものではなく、適宜、変更することができる。例えば、ダイクロイックミラーによるＲ光、Ｇ光、Ｂ光の分離の順序を変えてもよい。加えて、ダイクロイックミラーとして、光が入射する角度分布に合わせて左右での特性が異なるウエッジコートがなされたものを用い、ライトバルブのサイズに応じて、ウエッジコートの特性を変更してもよい。
【０１００】
また、交換可能なライトバルブのサイズは、３種類以上であってもよい。ただし、サイズの種類の範囲は、光学ユニット上で集光レンズの配置が可能な範囲内とされる。
【０１０１】
以上、３板式のものに関するものについて説明したが、本発明は、単板式のものにも適用することも可能である。この場合は、例えばＢ光路における光学部品配置に相当する配置を考えればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１（ａ）】本発明の第１の実施形態である投写型表示装置の第１の製造形態を示す模式図である。
【図１（ｂ）】本発明の第１の実施形態である投写型表示装置の第２の製造形態を示す模式図である。
【図２（ａ）】図１(a)に示す第１の製造形態においてサイズが０．７インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図２（ｂ）】図１(b)に示す第２の製造形態においてサイズが０．５５インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図３（ａ）】本発明の第２の実施形態である投写型表示装置の第１の製造形態を示す模式図である。
【図３（ｂ）】本発明の第２の実施形態である投写型表示装置の第２の製造形態を示す模式図である。
【図４（ａ）】図３(a)に示す第１の製造形態においてサイズが０．７インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図４（ｂ）】図３(b)に示す第２の製造形態においてサイズが０．５５インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図５（ａ）】本発明の第３の実施形態である投写型表示装置の第１の製造形態を示す模式図である。
【図５（ｂ）】本発明の第３の実施形態である投写型表示装置の第２の製造形態を示す模式図である。
【図６（ａ）】図５(a)に示す第１の製造形態においてサイズが０．７インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図６（ｂ）】図５(b)に示す第２の製造形態においてサイズが０．６２インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図７（ａ）】本発明の第４の実施形態である投写型表示装置の第１の製造形態を示す模式図である。
【図７（ｂ）】本発明の第４の実施形態である投写型表示装置の第２の製造形態を示す模式図である。
【図８（ａ）】図７(a)に示す第１の製造形態においてサイズが０．７インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図８（ｂ）】図７(b)に示す第２の製造形態においてサイズが０．５５インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図９（ａ）】本発明の第５の実施形態である投写型表示装置の第１の製造形態を示す模式図である。
【図９（ｂ）】本発明の第５の実施形態である投写型表示装置の第２の製造形態を示す模式図である。
【図１０（ａ）】図９(a)に示す第１の製造形態においてサイズが０．７インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図１０（ｂ）】図９(b)に示す第２の製造形態においてサイズが０．５５インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図１１（ａ）】本発明の第６の実施形態である投写型表示装置の第１の製造形態を示す模式図である。
【図１１（ｂ）】本発明の第６の実施形態である投写型表示装置の第２の製造形態を示す模式図である。
【図１２（ａ）】図１１(a)に示す第１の製造形態においてサイズが０．７インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図１２（ｂ）】図１１(b)に示す第２の製造形態においてサイズが０．５５インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図１３（ａ）】本発明の第７の実施形態である投写型表示装置の第１の製造形態を示す模式図である。
【図１３（ｂ）】本発明の第７の実施形態である投写型表示装置の第２の製造形態を示す模式図である。
【図１４（ａ）】図１３(a)に示す第１の製造形態においてサイズが０．７インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【図１４（ｂ）】図１３(b)に示す第２の製造形態においてサイズが０．５５インチのライトバルブを用いた場合の光学部品配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  光源部
２００  色光分離照明部
３００  画像表示部
４００  色合成結像部
１０１  光源
１０２、２１１、２１２、２１３  反射ミラー
１０３  カバー硝子
２０１、２０２  フライアイ
２０３  偏光変換素子
２０４、２０５  ダイクロイックミラー
２０６、２０７  リレーレンズ
２０８、２０９、２１０  コンデンサレンズ
２２１、２２２、２３１、２３２、２４１  集光レンズ
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６  偏光板
３１１、３１２、３２１、３２２、３３１、３３２  ライトバルブ
４０１  投写レンズ
４１０  クロスダイクロイックプリズム
５０１  投写スクリーン
６０１  光学ユニット
【図１（ａ）】
2005208132.tif 000003
【図１（ｂ）】
2005208132.tif 000004
【図２（ａ）】
2005208132.tif 000005
【図２（ｂ）】
2005208132.tif 000006
【図３（ａ）】
2005208132.tif 000007
【図３（ｂ）】
2005208132.tif 000008
【図４（ａ）】
2005208132.tif 000009
【図４（ｂ）】
2005208132.tif 000010
【図５（ａ）】
2005208132.tif 000011
【図５（ｂ）】
2005208132.tif 000012
【図６（ａ）】
2005208132.tif 000013
【図６（ｂ）】
2005208132.tif 000014
【図７（ａ）】
2005208132.tif 000015
【図７（ｂ）】
2005208132.tif 000016
【図８（ａ）】
2005208132.tif 000017
【図８（ｂ）】
2005208132.tif 000018
【図９（ａ）】
2005208132.tif 000019
【図９（ｂ）】
2005208132.tif 000020
【図１０（ａ）】
2005208132.tif 000021
【図１０（ｂ）】
2005208132.tif 000022
【図１１（ａ）】
2005208132.tif 000023
【図１１（ｂ）】
2005208132.tif 000024
【図１２（ａ）】
2005208132.tif 000025
【図１２（ｂ）】
2005208132.tif 000026
【図１３（ａ）】
2005208132.tif 000027
【図１３（ｂ）】
2005208132.tif 000028
【図１４（ａ）】
2005208132.tif 000029
【図１４（ｂ）】
2005208132.tif 000030