(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射装置であって、
第１光学系と、
前記第１光学系の光射出側に配置される絞りと、
前記絞りの光射出側に配置される第２光学系と、
前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を有する反射部と、を備え、
前記第２光学系は、その光軸が前記第１光学系の光軸に一致するように配置され、
前記反射部は、当該反射部の反射面上に前記第１光学系の光軸が位置するように前記絞りの開口の内側に配置され、
前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれていることを特徴とする投射装置。
【請求項２】
投射装置であって、
第１光学系と、
前記第１光学系の光射出側に配置される絞りと、
前記絞りの光射出側に配置される第２光学系と、
前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を有する反射部と、を備え、
前記第２光学系は、その光軸が前記第１光学系の光軸と角度をなして配置され、
前記反射部は、前記反射面が前記第１光学系の光軸と角度をなして前記絞りの開口の内側に配置され、
前記反射部の反射面と前記第２光学系の光軸とが略同一方向に傾斜しており、
前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれていることを特徴とする投射装置。
【請求項３】
前記第１光学系及び前記第２光学系を構成するレンズの半分が切り欠かれていることを特徴とする請求項１または２に記載の投射装置。
【請求項４】
前記反射部の反射面の形状が、平面形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の投射装置。
【請求項５】
前記反射部の反射面の形状が、凸面形状、あるいは、凹面形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の投射装置。
【請求項６】
光を射出する光源と、
該光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
該光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、を備え、
前記投射装置は、
第１光学系と、
前記第１光学系の光射出側に配置される絞りと、
前記絞りの光射出側に配置される第２光学系と、
前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を有する反射部と、を備え、
前記第２光学系は、その光軸が前記第１光学系の光軸に一致するように配置され、
前記反射部は、当該反射部の反射面上に前記第１光学系の光軸が位置するように前記絞りの開口の内側に配置され、
前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれ、
前記第１光学系及び前記第２光学系の光軸より切り欠かれている側と反対側に前記光変調装置から射出された光を入射させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
光を射出する光源と、
該光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
該光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、を備え、
前記投射装置は、
第１光学系と、
前記第１光学系の光射出側に配置される絞りと、
前記絞りの光射出側に配置される第２光学系と、
前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を有する反射部と、を備え、
前記第２光学系は、その光軸が前記第１光学系の光軸と角度をなして配置され、
前記反射部は、前記反射面が前記第１光学系の光軸と角度をなして前記絞りの開口の内側に配置され、
前記反射部の反射面と前記第２光学系の光軸とが略同一方向に傾斜しており、
前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれ、
前記第１光学系及び前記第２光学系の光軸より切り欠かれている側と反対側に前記光変調装置から射出された光を入射させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
前記第１光学系及び前記第２光学系を構成するレンズの半分が切り欠かれていることを特徴とする請求項６または７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、投射装置及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタの開発が進み、所定の投射面（例えば、スクリーン）に対して上下左右方向から斜め方向に画像を投射するプロジェクタが求められている。スクリーンに斜め方向に画像を投射する方法としては、投射レンズの光軸を入射する光の中心軸に対して傾斜される構成、偏芯集光レンズを用いて光源から射出された光をスクリーンに向かって曲げる構成（例えば、特許文献１参照。）、図５に示すように、前段レンズ群２０１の光軸Ｏ１を入射する光の中心軸Ｏ３と異ならせる構成が考えられる。
【０００３】
特許文献１に記載の投射装置は、光源から射出された光を円柱レンズに入射し、円柱レンズから射出された光は集光レンズにより集光される。集光された光は、偏芯集光レンズにより、光源から射出された光の中心軸より上方に集光され、投影レンズによって投影される。このように、偏芯集光レンズを用いて光の中心軸を曲げることにより、投影機全体を傾けたりすることなく斜め方向に画像を投影することを可能としている。
【０００４】
次に、図５に示す構成では、前段レンズ群２０１の光軸Ｏ１と後段レンズ群２０２の光軸Ｏ２とを平行にずらし、入射する光の中心軸Ｏ３が前段レンズ群２０１の光軸Ｏ１より、例えば、紙面下方に位置するように、前段レンズ群２０１を配置する。これにより、前段レンズ群２０１の光軸Ｏ１の下側から入射した光は、前段レンズ群２０１から射出され、後段レンズ群２０２の光軸Ｏ２の上側から入射する。そして、後段レンズ群２０２を通過した光は、前段レンズ群２０１に入射したときの中心軸Ｏ３よりも上方の被投射面に向かって投射される。
【特許文献１】特開平１１−３２７０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したように、投射レンズを傾斜させた構成、特許文献１に記載の構成、前段レンズ群と後段レンズ群との光軸をずらして配置した構成では、投射レンズを傾斜させた方向、光軸を曲げた方向、前段レンズ群と後段レンズ群との光軸をずらした方向に装置が厚くなる。これにより、装置全体の大型化を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、薄型化を図りつつ斜め方向に光を投射することが可能な投射装置及び画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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の投射装置は、システム光軸を有する投射装置であって、前記システム光軸に沿うように、絞りと、前記絞りの光入射側に配置される第１光学系の光軸と、前記絞りの光射出側に配置される第２光学系の光軸とを配置し、前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を前記光軸近傍に有する反射部とを備え、前記反射面は、前記光軸に沿うように配置され、前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る投射装置では、システム光軸に、絞りと、絞りの光入射側に配置される第１光学系の光軸と、絞りの光射出側に配置される第２光学系の光軸とが沿うように配置され、第１光学系及び第２光学系の反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれている。この構成により、第１光学系の光軸の切り欠かれている側と反対側（上方）から光を入射させることになる。これにより、第１光学系を通過し、反射部の反射面において反射した光は、第２光学系を通過し、システム光軸よりも上方の被投射面に向かって投射される。このとき、入射した光は反射部の裏面側に進行せずに、第１光学系、反射部、第２光学系を通過する。
したがって、反射部の反射面を第１光学系の光軸近傍に配置することにより、従来の第１光学系及び第２光学系の一部には光が入射しない部分が生じる。本発明では、この部分を切り欠いているため、薄型化を図りつつ斜め方向に光を投射することが可能な投射装置を提供することができる。
本発明の投射装置は、第１光学系と、前記第１光学系の光射出側に配置される絞りと、  前記絞りの光射出側に配置される第２光学系と、前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を有する反射部と、を備え、
前記第２光学系は、その光軸が前記第１光学系の光軸に一致するように配置され、前記反射部は、当該反射部の反射面上に前記第１光学系の光軸が位置するように前記絞りの開口の内側に配置され、前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれていることを特徴とする。
本発明に係る投射装置では、第１光学系と、第１光学系の光射出側に配置される絞りと、絞りの光射出側に配置され、その光軸が第１光学系の光軸に一致するように配置された第２光学系とを備え、第１光学系及び第２光学系の反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれている。この構成により、第１光学系の光軸の切り欠かれている側と反対側（上方）から光を入射させることになる。これにより、第１光学系を通過し、反射部の反射面において反射した光は、第２光学系を通過し、第１光学系の光軸の上方の被投射面に向かって投射される。このとき、入射した光は反射部の裏面側に進行せずに、第１光学系、反射部、第２光学系を通過する。
したがって、反射部の反射面を第１光学系の光軸近傍に配置することにより、従来の第１光学系及び第２光学系の一部には光が入射しない部分が生じる。本発明では、この部分を切り欠いているため、薄型化を図りつつ斜め方向に光を投射することが可能な投射装置を提供することができる。
【０００９】
本発明に係る投射装置では、前記反射部は、当該反射部の反射面上に前記第１光学系の光軸が位置するように配置されていることが好ましい。
【００１０】
ここで、反射部の反射面が第１光学系の光軸よりも光の中心軸側に配置される場合、あるいは、反射部の反射面が第１光学系の光軸よりも光の中心軸と離間する側に配置される場合、第１光学系から射出された光の一部が反射部に入射されなくなり、光利用効率の低下を招いてしまう。
そこで、本発明に係る投射装置では、反射部は、当該反射部の反射面上に第１光学系の光軸が位置するように配置されているため、光利用効率を向上させつつ、装置全体を薄型にすることが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る投射装置では、前記絞りの近傍に前記反射部を配置することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る投射装置では、第１光学系と第２光学系との間の光路上に配置された絞りを備えているため、第１光学系から射出された光の光量を調節することが可能となる。また、絞りの近傍に反射部を配置することで、第１光学系から射出された光を効率良く第２光学系に反射させることが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る投射装置では、前記反射部の反射面と前記第２光学系の光軸が、前記第１光学系の光軸と角度をなして配置され、前記反射部の反射面と前記第２光学系の光軸とが略同一方向に傾斜していることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る投射装置では、反射部の反射面と第２光学系の光軸とが略同一方向に傾斜しているため、入射した光を上下左右方向により傾斜させて投射することが可能となる。すなわち、反射部及び第２光学系を傾斜させ、反射部の反射面と第１光学系の光軸との角度及び第２光学系の光軸と第１光学系の光軸との角度を調節することにより、被投射面に投射される光の投射角度を用途に応じて変更することが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る投射装置では、前記反射部の反射面の形状が、平面形状であることが好ましい。
本発明に係る投射装置では、反射部の反射面の形状が簡易な平面形状であるため、反射部の作製が容易であるので、低コスト化を図ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る投射装置では、前記反射部の反射面の形状が、凸面形状、あるいは、凹面形状であることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る投射装置では、反射部の反射面の形状が、凸面形状、あるいは、凹面形状であるため、反射部が、レンズ機能を有するとともに入射した光を反射させることが可能となる。したがって、第１，第２光学系を複数のレンズにより構成した場合、反射部が複数のレンズの一部のレンズ機能を担うことができるため、第１，第２光学系を構成するレンズの枚数を減らすことが可能となる。これにより、装置全体の小型化を図ることが可能となる。また、反射部を収差補正に用いることができるため、投射装置を例えば画像表示装置に用いた場合、鮮明な画像を被投射面に投射することが可能となる。
本発明に係る投射装置では、前記第１光学系の光軸は、前記投射装置のシステム光軸に沿っていることが好ましい。
本発明の投射装置は、第１光学系と、前記第１光学系の光射出側に配置される絞りと、  前記絞りの光射出側に配置される第２光学系と、前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を有する反射部と、を備え、前記第２光学系は、その光軸が前記第１光学系の光軸と角度をなして配置され、前記反射部は、前記反射面が前記第１光学系の光軸と角度をなして前記絞りの開口の内側に配置され、前記反射部の反射面と前記第２光学系の光軸とが略同一方向に傾斜しており、前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれていることを特徴とする。
本発明に係る投射装置では、反射部の反射面と第２光学系の光軸とが略同一方向に傾斜しているため、入射した光を上下左右方向により傾斜させて投射することが可能となる。
すなわち、反射部及び第２光学系を傾斜させ、反射部の反射面と第１光学系の光軸との角度及び第２光学系の光軸と第１光学系の光軸との角度を調節することにより、被投射面に投射される光の投射角度を用途に応じて変更することが可能となる。
【００１８】
本発明に係る画像表示装置では、光を射出する光源と、該光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置とを備え、前記投射装置が、システム光軸を有し、該システム光軸に、絞りと、前記絞りの光入射側に配置される第１光学系の光軸と、前記絞りの光射出側に配置される第２光学系の光軸とが沿うように配置され、前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を前記光軸近傍に有する反射部を備え、前記反射面は、前記システム光軸に沿うように配置され、前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれ、前記第１光学系及び前記第２光学系の光軸より切り欠かれている側と反対側に前記光変調装置から射出された光を入射させることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る画像表示装置では、光源より射出された光は光変調装置に入射される。そして、光変調装置により形成された画像が、投射装置によって投射される。このとき、上述したように、薄型化された投射装置を用いているため、装置全体の薄型化を図りつつ斜め方向に画像を投射することが可能な画像表示装置を提供することができる。
本発明に係る画像表示装置は、光を射出する光源と、該光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、を備え、前記投射装置は、第１光学系と、前記第１光学系の光射出側に配置される絞りと、前記絞りの光射出側に配置される第２光学系と、前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を有する反射部と、を備え、前記第２光学系は、その光軸が前記第１光学系の光軸に一致するように配置され、前記反射部は、当該反射部の反射面上に前記第１光学系の光軸が位置するように前記絞りの開口の内側に配置され、前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれ、前記第１光学系及び前記第２光学系の光軸より切り欠かれている側と反対側に前記光変調装置から射出された光を入射させることを特徴とする。
また、本発明に係る画像表示装置では、光を射出する光源と、該光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、を備え、前記投射装置は、第１光学系と、前記第１光学系の光射出側に配置される絞りと、前記絞りの光射出側に配置される第２光学系と、前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路上に配置され、前記第１光学系により射出された光を前記第２光学系に反射させる反射面を有する反射部と、を備え、前記第２光学系は、その光軸が前記第１光学系の光軸と角度をなして配置され、前記反射部は、前記反射面が前記第１光学系の光軸と角度をなして前記絞りの開口の内側に配置され、前記反射部の反射面と前記第２光学系の光軸とが略同一方向に傾斜しており、前記第１光学系及び前記第２光学系の前記反射部の反射面と反対の面側の少なくとも一部が切り欠かれ、前記第１光学系及び前記第２光学系の光軸より切り欠かれている側と反対側に前記光変調装置から射出された光を入射させることを特徴とする。
本発明に係る画像表示装置では、光源より射出された光は光変調装置に入射される。そして、光変調装置により形成された画像が、投射装置によって投射される。このとき、上述したように、薄型化された投射装置を用いているため、装置全体の薄型化を図りつつ斜め方向に画像を投射することが可能な画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る投射装置及び画像表示装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本実施形態の投射装置の全体図であり、図２は、投射装置の第１レンズ群、絞り、反射部の拡大図である。なお、図１及び図２では、入射した光の光路を分かりやすく説明するために、上光線Ｌ１、主光線Ｌ２、下光線Ｌ３の３つのみを示している。なお、紙面に垂直な方向をＸ軸とし、紙面上方をＹ軸とし、光の進行方向をＺ軸とする。
【００２１】
［第１実施形態］
投射装置１は、図１に示すように、例えば、ダイクロイックプリズム（色合成手段）３０から射出された光が入射し、スクリーン（被投射面）２０を投射するものである。
この投射装置１は、第１レンズ群（第１光学系）１１と、第２レンズ群（第２光学系）１２と、絞り１３と、反射部１４とを備えている。絞り１３は、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２との間の光路上に配置されている。
また、投射装置１は、システム光軸を有しており、システム光軸に、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１と、絞り１３と、第２レンズ群１２の光軸Ｏ２とが沿うように配置されている。本実施形態では、システム光軸と第１レンズ群１１の光軸Ｏ１，第２レンズ群１２の光軸Ｏ２とは一致している。
【００２２】
第１レンズ群１１は、入射した光を絞り１３の近傍に中間像として形成するものであり、光が入射する側から、平凹レンズ１１ａ、両凸レンズ１１ｂ、平凸レンズ１１ｃ、両凹レンズ１１ｄ、両凸レンズ１１ｅ、平凹レンズ１１ｆの順に光路上に配置されている。
第２レンズ群１２は、第１レンズ群１１により形成された中間像をスクリーン２０に投射するものであり、光が入射する側から、凸メニスカスレンズ１２ａ、両凸レンズ１２ｂ、平凸レンズ１２ｃ、両凹レンズ１２ｄ、両凹レンズ１２ｅ、凹メニスカスレンズ１２ｆ、平凸レンズ１２ｇの順に光路上に配置されている。
また、第１レンズ群１１は、全体として集光作用を有し、第２レンズ群１２は、全体として発散作用を有する。なお、第２レンズ群１２は、全体として発散作用を有することには限定されず、集光作用を有しても良い。
【００２３】
また、第１レンズ群１１及び第２レンズ群１２は、図１の二点鎖線で示す半分(光軸Ｏ１、Ｏ２を含むＺＸ平面よりも反射部１４の裏面１４ｂ側)切り欠かれており、第１レンズ群１１及び第２レンズ群１２に用いられるレンズ１１ａ〜１１ｆ及びレンズ１２ａ〜１２ｇは、通常のレンズの大きさの半分となっている。具体的には、反射部１４の裏面１４ｂ側の第１レンズ群１１，第２レンズ群１２が切り欠かれているため、反射部１４に対して垂直方向の厚みが従来の大きさ（二点鎖線を含む大きさ）に比べて半分に薄くなっている。
なお、第１レンズ群１１及び第２レンズ群１２を構成するレンズ１１ａ〜１１ｆ、１２ａ〜１２ｇの形状、大きさ、配置間隔及び枚数は、これに限るものではなく、要求される特性によって適宜変更させるものである。
【００２４】
第１レンズ群１１の光軸Ｏ１と第２レンズ群１２の光軸Ｏ２とは一致している。また、第１レンズ群１１は、当該第１レンズ群１１の光軸Ｏ１が入射した光の中心軸Ｏ３と異なるように配置されており、具体的には、光の中心軸Ｏ３は、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１に比べて紙面上方に位置している。これにより、第１レンズ群１１に入射した光は、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１よりも上方を通過する。
【００２５】
絞り１３は、第１レンズ群１１から射出された光の光量を調整するものである。
反射部１４は、平面形状であり、第１レンズ群１１から射出された光を第２レンズ群１２に向かって反射させるものである。この反射部１４は、絞り１３の近傍、すなわち、第１レンズ群１１及び第２レンズ群１２との間の光路上の絞り１３の内側に配置されており、図２の拡大図に示すように、反射部１４の反射面１４ａ上に第１レンズ群１１の光軸Ｏ１が位置するように配置されている。さらに、反射部１４は、上光線Ｌ１及び下光線Ｌ３が入射可能な大きさとなっているため、第１レンズ群１１から射出された光束がすべて入射するようになっている。
【００２６】
次に、以上の構成からなる本実施形態の投射装置１を用いて、スクリーン２０に光を投射する方法について説明する。
ダイクロイックプリズム３０から射出された光は、第１レンズ群１１のレンズ１１ａ〜１１ｆの光軸Ｏ１より上方を通過し、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１に向かって集光される。そして、絞り１３近傍に中間像を形成し、絞り１３により光量が調節され、反射部１４において反射された中間像は反射され、第２レンズ群１２に入射する。第２レンズ群１２のレンズ１２ａ〜１２ｇを通過した光は、第１レンズ群１１に入射したときの中心軸Ｏ３よりも上方のスクリーン２０に向かって投射される。
【００２７】
本実施形態に係る投射装置１では、反射部１４の反射面１４ａを第１レンズ群１１の光軸Ｏ１上に配置することにより、第１レンズ群１１から射出された光は第１レンズ群１１の光軸Ｏ１を含むＺＸ平面より下側（光軸Ｏ１を含むＺＸ平面より第１レンズ群に光が入射しない側）に進行せずに第２レンズ群１２に入射される。これにより、従来の第１レンズ群及び第２レンズ群の一部には光が入射しない部分（図１に示す二点鎖線部分）が生じる。本実施形態では、この部分を切り欠いているため、薄型化を図りつつ斜め方向に画像を投射することが可能となる。
【００２８】
また、反射部１４の反射面１４ａが第１レンズ群１１の光軸Ｏ１よりも光の中心軸Ｏ３側に配置される場合、第１レンズ群１１から射出された光の下光線Ｌ３が反射部１４あるいは絞り１３に蹴られるおそれがあり、光利用効率が低下する。また、反射部１４の反射面１４ａが第１レンズ群１１の光軸Ｏ１よりも光の中心軸Ｏ３と離間する側に配置される場合、第１レンズ群１１から射出された光の下光線Ｌ３が反射部１４に入射されなくなるおそれがあり、光利用効率が低下する。
そこで、本実施形態に係る投射装置１では、反射部１４は、当該反射部１４の反射面１４ａ上に第１レンズ群１１の光軸Ｏ１が位置するように配置されているため、光利用効率を向上させつつ、装置全体を薄型にすることが可能となる。
【００２９】
さらに、絞り１３を備えているため、第１レンズ群１１から射出された光の光量を調節することが可能となる。また、絞り１３の近傍に反射部１４を配置することで、第１レンズ群１１から射出された光を効率良く第２レンズ群１２に反射させることが可能となる。
また、反射部１４の反射面１４ａの形状が簡易な平面形状であるため、反射部１４の作製が容易であるため、低コスト化を図ることが可能となる。
【００３０】
なお、第１レンズ群１１及び第２レンズ群１２は、従来のレンズの半分が切り欠かれたものを用いたが、これに限らず、第１，第２レンズ群１１，１２の光軸Ｏ１，Ｏ２よりも光が入射しない側の第１レンズ群１１及び第２レンズ群１２の一部が切り欠かれているものを用いることが可能である。
また、反射面１４ａ上に第１レンズ群１１の光軸Ｏ１が位置するように、反射部１４を配置したがこれに限るものではなく、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１近傍に反射面１４ａが位置するように反射部１４を配置しても良い。すなわち、第１レンズ群１１及び第２レンズ群１１の性能、入射する光のビーム径により、反射面１４ａが、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１より上方、あるいは、下方に位置するにように、反射部１４を配置することが可能となる。但し、この場合も、上光線Ｌ１及び下光線Ｌ３が入射可能な範囲で反射部１４を配置すれば良い。すなわち、上光線Ｌ１及び下光線Ｌ３の一部が反射部１４に入射されないと、投射装置を画像表示装置に用いた場合、光利用効率が低下するとともに輝度ムラが発生してしまう。なお、反射部１４を下方に配置する場合、反射部１４の大きさを大きくすれば、上光線Ｌ１及び下光線Ｌ３をすべて反射部１４に入射させることはできるが、反射部１４が大型になり、投射装置１の薄型化の効果を低減させてしまう。
【００３１】
また、反射部１４の反射面１４ａは平面形状のものを用いたが、これに限らず、凸面形状、あるいは、凹面形状のものを用いることも可能である。この構成では、反射部１４が、レンズ機能を有するとともに入射した光を反射させることが可能となる。したがって、反射部１４が第１，第２レンズ群１１，１２を構成する複数のレンズ１１ａ〜１１ｆ，１２ａ〜１２ｇの一部のレンズ機能を担うことができるため、第１，第２レンズ群１１，１２を構成するレンズの枚数を減らすことが可能となる。これにより、装置全体の小型化を図ることが可能となる。さらに、反射部１４が凸面形状、あるいは、凹面形状である場合、反射部１４を収差補正に用いることができるため、投射装置１を例えば画像表示装置に用いた場合、鮮明な画像をスクリーン２０に投射することが可能となる。
さらに、第１レンズ群１１に入射したときの中心軸Ｏ３を含むＺＸ平面よりも上方に配置されたスクリーン２０に向かって光を投射する構成について説明したが、中心軸Ｏ３を含むＺＸ平面よりも下方に配置されたスクリーン２０に向かって投射する構成は、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１を対称に第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、絞り１３、反射部１４を配置すればよい。また、中心軸Ｏ３よりも右方、左方のスクリーン２０に向かって光を投射する構成の場合は、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１を中心に第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、絞り１３、反射部１４を９０°回転させた配置にすれば良い。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図３を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第１実施形態に係る投射装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る投射装置４０では、反射部１４及び第２レンズ群１２の配置において第１実施形態と異なる。その他の構成においては第１実施形態と同様である。
【００３３】
投射装置４０は、第１実施形態と同様に、システム光軸を有しており、システム光軸に、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１と、絞り１３と、第２レンズ群１２の光軸Ｏ２とが沿うように配置されている。また、本実施形態では、システム光軸は、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１と一致しており、第２レンズ群１２の光軸Ｏ２とは角度θ２をなしている。
反射部１４の反射面１４ａと第２レンズ群１２の光軸Ｏ２とは、図３に示すように、同一方向に傾斜している。具体的には、反射部１４及び第２レンズ群１２は、図３に示すように、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１を含むＺＸ平面よりも上方（Ｙ軸方向）に向かって傾斜しており、反射面１４ａが第１レンズ群１１の光軸Ｏ１と角度θ１をなして配置されている。また、第２レンズ群１２の光軸Ｏ２も反射部１４と同様に、第１レンズ群１１の光軸Ｏ１と角度θ２をなしており、反射部１４の反射面１４ａと第２レンズ群１２の光軸Ｏ２を含むＺＸ平面との位置は一致している。すなわち、角度θ１と角度θ２は等しい。
また、反射部１４は、第１実施形態と同様に、上光線Ｌ１及び下光線Ｌ３が入射可能な大きさとなっているため、第１レンズ群１１から射出された光束がすべて入射するようになっている。
【００３４】
次に、以上の構成からなる本実施形態の投射装置４０を用いて、スクリーン２０に光を投射する方法について説明する。
ダイクロイックプリズム３０から射出された光は、第１実施形態と同様に、第１レンズ群１１のレンズ１１ａ〜１１ｆの光軸Ｏ１より上方を通過し、反射部１４において反射する。このとき、反射部１４は傾斜して配置されているため、反射部１４において反射された光は、さらに上方に向かって反射され第２レンズ群１２に入射する。そして、第２レンズ群１２のレンズ１２ａ〜１２ｇを通過した光は、第１実施形態における第２レンズ群１２から射出される光よりも、さらに上方に射出されスクリーン２０に向かって投射される。
【００３５】
本実施形態に係る投射装置４０では、反射部１４の反射面１４ａと第２レンズ群１２の光軸Ｏ２とが同一方向に傾斜しているため、入射した光をより上方に投射することが可能となる。すなわち、反射部１４及び第２レンズ群１２を傾斜させ、角度θ１及び角度θ２を調節することにより、スクリーン２０に投射される光の投射角度を用途に応じて変更することが可能となる。
また、角度θ１と角度θ２とが等しくなるように、反射部１４及び第２レンズ群１２を傾斜させているため、投射装置４０を画像表示装置に用いた場合、画像の歪み等を抑えることが可能であるが、第２レンズ群１２の性能、入射する光のビーム径によっては、角度θ１と角度θ２とが若干異なっていても良い。
【００３６】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について図４を参照して説明する。
本実施形態では、上記第１実施形態の投射装置１を備えるプロジェクタについて説明する。図４は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。なお、紙面上方をＸ軸とし、紙面に垂直な方向をＹ軸とし、投射装置１からスクリーン１１０に向う光の進行方向をＺ軸とする。
【００３７】
本実施形態のプロジェクタ（画像表示装置）１００は、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ射出する赤色レーザ光源装置１０１Ｒ，緑色レーザ光源装置１０１Ｇ、青色レーザ光源装置１０１Ｂを備えている。
プロジェクタ１００は、レーザ光源装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂから射出された各色光をそれぞれ変調する透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂと、液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂから射出された光を合成して投射レンズ１０７に導くクロスダイクロイックプリズム（色合成手段）１０６と、液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン１１０に投射する投射レンズ（投射手段）１０７と、を備えている。
本実施形態では、図１に示す投射装置１の第１レンズ群１１，第２レンズ群１２の光軸Ｏ１、Ｏ２よりも切り欠かれている側と反対側、すなわち、光軸Ｏ１を含むＺＸ平面より上方に液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂから射出された光が入射する。
【００３８】
さらに、プロジェクタ１００は、レーザ光源装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるための均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを備えており、照度分布が均一化された光によって液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを照明している。本実施形態では、均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ、１０２Ｂは、例えばホログラム１０２ａとフィールドレンズ１０２ｂによって構成されている。
【００３９】
各液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム１０６に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投射光学系である投射レンズ１０７によりスクリーン１１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００４０】
本実施形態のプロジェクタ１００においては、上記第１実施形態の投射装置１が用いられているので、小型化を図りつつ斜め方向に画像を投射することが可能なプロジェクタを提供することができる。
【００４１】
なお、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、反射型のライトバルブを用いても良いし、液晶以外の光変調装置を用いても良い。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型液晶ライトバルブやデジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）が挙げられる。投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更すればよい。また、光源はレーザである必要はなく、ＬＥＤ、高圧水銀ランプ等の光源を使用することも可能である。また、各色毎に光源を用いてライトバルブを照明する構成に限らず、白色光を有する光源を利用し、色分離光学系によって色分離を行い、各ライトバルブに光を入射しても良い。すなわち、図４のプロジェクタの構成には限らず、投射装置を使用するプロジェクタであれば、特定の構成には限定されず、本願発明を適用することが可能である。
また、第１実施形態の投射装置１を用いたプロジェクタ１００を例に挙げて説明したが、第２実施形態の投射装置４０を用いたプロジェクタであっても良い。
【００４２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、色光合成手段として、クロスダイクロイックプリズムを用いたが、これに限るものではない。色光合成手段としては、例えば、ダイクロイックミラーをクロス配置とし色光を合成するもの、ダイクロイックミラーを平行に配置し色光を合成するものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る投射装置を示す平面図である。
【図２】図１の投射装置の第１光学系の拡大図を示す平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る投射装置を示す平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置を示す平面図である。
【図５】従来の投射装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｏ１…第１光学系の光軸、Ｏ２…第２光学系の光軸、Ｏ３…光の中心軸、１，４０…投射装置、１１…第１レンズ群（第１光学系）、１２…第２レンズ群（第２光学系）、１３…絞り１３、１４…反射部、１４ａ…反射面、１００…プロジェクタ（画像表示装置）
【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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