JP2006189551A - 投写型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源ランプ4と、光強度均一化素子6と、DMD素子2と、リレー光学系7,8,9と、投写光学系3とを有する投写型表示装置であって、光強度均一化素子6は、DMD素子2上において画像形成領域を含む理想の照明領域の各角部の位置と、中心光束に直交する方向の断面形状がDMD素子2の画像形成領域と相似形状の矩形である基準用光強度均一化素子を用いたと仮定した場合における反射型ライトバルブ上の照明領域の各角部の位置と、基準用光強度均一化素子の断面形状の各角部の位置とに基づいて、光強度均一化素子の断面形状が決定される。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る投写型表示装置の光学系の構成を概略的に示す図である。なお、図1には、投写型表示装置の実際の使用状態において、投写型表示装置の光学系を上から見た場合の各構成の配置が示されている。
図11は、本発明の実施の形態2におけるDMD素子上の被照明面と、理想の照明領域とを、中心光束を原点する直交座標系上に示す図であり、図12は、実施の形態2におけるDMD素子上の理想の照明領域と、基準用光強度均一化素子を用いた場合におけるDMD素子上の実照明領域とを、中心光束を原点する直交座標系上に示す図である。また、図13は、基準用光強度均一化素子の断面形状を、中心光束を原点する直交座標系上に示す図であり、図14は、基準用光強度均一化素子の断面形状と、実施の形態2における光強度均一化素子の断面形状とを、中心光束を原点する直交座標系上に示す図である。
0.9×(Xa1/Xa2)<Xa4/Xa3<1.2×(Xa1/Xa2) …式1
0.9×(Xb1/Xb2)<Xb4/Xb3<1.2×(Xb1/Xb2) …式2
0.9×(Xc1/Xc2)<Xc4/Xc3<1.2×(Xc1/Xc2) …式3
0.9×(Xd1/Xd2)<Xd4/Xd3<1.2×(Xd1/Xd2) …式4
0.9×(Ya1/Ya2)<Ya4/Ya3<1.2×(Ya1/Ya2) …式5
0.9×(Yb1/Yb2)<Yb4/Yb3<1.2×(Yb1/Yb2) …式6
0.9×(Yc1/Yc2)<Yc4/Yc3<1.2×(Yc1/Yc2) …式7
0.9×(Yd1/Yd2)<Yd4/Yd3<1.2×(Yd1/Yd2) …式8
Xa4/Xa3=Xa1/Xa2 …式9
Xb4/Xb3=Xb1/Xb2 …式10
Xc4/Xc3=Xc1/Xc2 …式11
Xd4/Xd3=Xd1/Xd2 …式12
Ya4/Ya3=Ya1/Ya2 …式13
Yb4/Yb3=Yb1/Yb2 …式14
Yc4/Yc3=Yc1/Yc2 …式15
Yd4/Yd3=Yd1/Yd2 …式16
上記説明においては、投写型表示装置の実際の使用状態における方向を示すために「上」又は「下」という表現を用いた、本発明の投写型表示装置は上記説明と異なる姿勢で設置することもできる。
Claims (10)
- 光源と、
前記光源から出射された光束の強度分布を均一化する光強度均一化素子と、
矩形の画像形成領域を有する反射型ライトバルブと、
前記光強度均一化素子から出射された光束を前記反射型ライトバルブに導くリレー光学系と、
前記反射型ライトバルブの画像形成領域に形成された画像を拡大投写する投写光学系と
を有し、
前記光強度均一化素子は、中心光束に直交する方向の断面形状を四辺形とした光学素子であり、
前記反射型ライトバルブ上において前記画像形成領域を含むように決められた矩形の理想の照明領域の各角部の位置と、中心光束に直交する方向の断面形状が前記反射型ライトバルブの画像形成領域と相似形状の矩形である基準用光強度均一化素子を用いたと仮定した場合における前記反射型ライトバルブ上の照明領域の各角部の位置と、前記基準用光強度均一化素子の断面形状の各角部の位置とに基づいて、前記光強度均一化素子の断面形状を決定する
ことを特徴とする投写型表示装置。 - 中心光束に直交する平面内において、中心光束位置を原点とし、前記反射型ライトバルブの画像形成領域の水平走査方向及び垂直走査方向のそれぞれにx軸及びy軸を置く座標系において、
前記反射型ライトバルブ上における理想の照明領域の角部の座標をそれぞれ、(−Xa1,Ya1)、(Xb1,Yb1)、(−Xc1,−Yc1)、(Xd1,−Yd1)とし、
前記基準用光強度均一化素子を用いたと仮定した場合における前記反射型ライトバルブ上の照明領域の角部の座標をそれぞれ、(−Xa2,Ya2)、(Xb2,Yb2)、(−Xc2,−Yc2)、(Xd2,−Yd2)とし、
前記基準用光強度均一化素子の断面形状の角部の座標をそれぞれ、(−Xa3,Ya3)、(Xb3,Yb3)、(−Xc3,−Yc3)、(Xd3,−Yd3)とし、
前記光強度均一化素子の断面形状の角部の座標をそれぞれ、(−Xa4,Ya4)、(Xb4,Yb4)、(−Xc4,−Yc4)、(Xd4,−Yd4)とした場合に、
0.9×(Xa1/Xa2)<Xa4/Xa3<1.2×(Xa1/Xa2) …式1
0.9×(Xb1/Xb2)<Xb4/Xb3<1.2×(Xb1/Xb2) …式2
0.9×(Xc1/Xc2)<Xc4/Xc3<1.2×(Xc1/Xc2) …式3
0.9×(Xd1/Xd2)<Xd4/Xd3<1.2×(Xd1/Xd2) …式4
0.9×(Ya1/Ya2)<Ya4/Ya3<1.2×(Ya1/Ya2) …式5
0.9×(Yb1/Yb2)<Yb4/Yb3<1.2×(Yb1/Yb2) …式6
0.9×(Yc1/Yc2)<Yc4/Yc3<1.2×(Yc1/Yc2) …式7
0.9×(Yd1/Yd2)<Yd4/Yd3<1.2×(Yd1/Yd2) …式8
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の投写型表示装置。 - Xa4/Xa3=Xa1/Xa2 …式9
Xb4/Xb3=Xb1/Xb2 …式10
Xc4/Xc3=Xc1/Xc2 …式11
Xd4/Xd3=Xd1/Xd2 …式12
Ya4/Ya3=Ya1/Ya2 …式13
Yb4/Yb3=Yb1/Yb2 …式14
Yc4/Yc3=Yc1/Yc2 …式15
Yd4/Yd3=Yd1/Yd2 …式16
をさらに満たすことを特徴とする請求項2に記載の投写型表示装置。 - 前記光強度均一化素子の光入射端の形状と、前記光強度均一化素子の前記断面形状と、前記光強度均一化素子の光出射端の形状とが同一形状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の投写型表示装置。
- 前記リレー光学系から前記反射型ライトバルブに向かう光束の中心光束は、前記反射型ライトバルブの画像形成領域の法線に対して傾斜していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の投写型表示装置。
- 前記反射型ライトバルブの画像形成領域から前記投写光学系に向かう光束の中心光束は、前記反射型ライトバルブの画像形成領域の法線に対して傾斜していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の投写型表示装置。
- 前記リレー光学系が、
前記光強度均一化素子から出射された光束を反射する第1ミラーと、
前記投写光学系に隣接し、前記第1ミラーからの反射光束を前記反射型ライトバルブに向けて反射する第2ミラーと
を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の投写型表示装置。 - 前記光強度均一化素子から前記第1ミラーに向かう光束の中心光束と、前記第2ミラーから前記反射型ライトバルブの画像形成領域に向かう光束の中心光束とが略直交していることを特徴とする請求項7に記載の投写型表示装置。
- 前記反射型ライトバルブが、反射面の傾角を変化させることができる複数の可動マイクロミラーを有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の投写型表示装置。
- 前記光強度均一化素子は、内面を光反射面とした断面形状が四辺形の管状部材、又は、透明材料により構成され側壁内側が全反射面となるように構成された断面形状が四辺形の柱状部材のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の投写型表示装置。
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