JP2008261912A - Projection display device - Google Patents

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JP2008261912A JP2007102628A JP2007102628A JP2008261912A JP 2008261912 A JP2008261912 A JP 2008261912A JP 2007102628 A JP2007102628 A JP 2007102628A JP 2007102628 A JP2007102628 A JP 2007102628A JP 2008261912 A JP2008261912 A JP 2008261912A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection display device for displaying clear video by positioning the highest part of light intensity in the face of a screen in the center even when light images is projected from an oblique part on the screen. <P>SOLUTION: The projection display device 1 irradiates a reflection light valve 2 with light emitted from a light source system 3, and projects from the oblique part on the screen 8 by a projection lens system 7 provided by moving the light images formed on the reflection light valve 2 relative to an optical axis C2 of the reflection light valve 2. The projection display device includes: a condensing lens 4 for condensing light emitted from the light source system 3; and a columnar optical element 5 guiding the condensed light to the reflection light valve 2 by converting the condensed light into light having prescribed intensity distribution, and eccentrically arranges the condensing lens 4 to a center axis C1 of the columnar optical element 8 so that the highest position of the light intensity in an incident face of the screen 8 is positioned in the center. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、スクリーンに光画像を投射して映像を表示させる投射型表示装置に関するものである。   The present invention relates to a projection display device that displays an image by projecting an optical image on a screen.

従来の投射型表示装置では、狭いスペースでの設置性や装置の小型化を目的として、スクリーンに斜めから光画像を投射する方法が取られている。しかし、透過型スクリーンの背面から光画像を投射する場合、光画像の主光線の入射角が斜めになるため、スクリーンの正面位置から見た場合に輝度が低下するという問題があった。   In a conventional projection display device, a method of projecting an optical image obliquely on a screen is taken for the purpose of installation in a narrow space and downsizing of the device. However, when a light image is projected from the back of the transmissive screen, the incident angle of the chief ray of the light image becomes oblique, so that there is a problem that the luminance is lowered when viewed from the front position of the screen.

そこで、スクリーンを構成するフレネルレンズの中心位置をスクリーンの中心より上方に移動させることにより、スクリーンの斜め上方から光画像を投射したときに、主光線をスクリーンの中心軸上に集光させるようにした投射型表示装置が提案されている。（例えば特許文献１参照。）   Therefore, by moving the center position of the Fresnel lens constituting the screen above the center of the screen, when projecting a light image from obliquely above the screen, the principal ray is condensed on the center axis of the screen. Proposed projection display devices have been proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)

特開平５−８８２６４号公報（段落００１２、第１図）JP 5-88264 (paragraph 0012, FIG. 1)

しかしながら、上記のように主光線をスクリーンの中心軸上に集光させるようにしても、スクリーンの斜めから光画像を投射すると、スクリーンの入射面内において、光強度の高い部分がスクリーンの中心から大きく外れた端部付近に位置する場合、視覚的に鮮明な映像表示を行うために、最も光強度の高い位置をスクリーン入射面内の中心とすることが困難であるという問題があった。   However, even if the chief ray is condensed on the central axis of the screen as described above, when a light image is projected from an oblique direction of the screen, a portion with high light intensity is projected from the center of the screen within the incident surface of the screen. In the case where it is located in the vicinity of the edge part that is greatly deviated, there is a problem that it is difficult to set the position with the highest light intensity as the center in the screen incident surface in order to display a visually clear image.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、スクリーンに斜めから光画像を投射してもスクリーンの入射面内において光強度の最も高い部分を中央に位置させて、鮮明な映像表示が可能な投射型表示装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when a light image is projected obliquely on the screen, the portion with the highest light intensity is positioned in the center within the incident surface of the screen. An object of the present invention is to obtain a projection display device capable of displaying a clear image.

本発明にかかる投射型表示装置は、光源系から出射された光で反射型ライトバルブを照射し、前記反射型ライトバルブ上に形成される光画像を前記反射型ライトバルブの光軸に対して移動して設けられた投射レンズ系によってスクリーンに対して斜めから投射する投射型表示装置において、前記光源系から出射される光を集光する集光レンズと、前記集光レンズによって集光された光を所定の光強度分布をつけた光に変換して前記反射型ライトバルブへ導く柱状光学素子とを備え、前記スクリーンの入射面内において光強度の最も高い部分が中央に位置するように、前記集光レンズを前記柱状光学素子の中心軸に対して偏芯して配置した。   A projection display device according to the present invention irradiates a reflective light valve with light emitted from a light source system, and displays an optical image formed on the reflective light valve with respect to the optical axis of the reflective light valve. In a projection type display device that projects obliquely onto a screen by a projection lens system that is moved and moved, a condensing lens that condenses light emitted from the light source system and the light collected by the condensing lens A columnar optical element that converts light into light having a predetermined light intensity distribution and guides it to the reflective light valve, so that the highest light intensity portion is located in the center of the incident surface of the screen, The condensing lens is arranged eccentrically with respect to the central axis of the columnar optical element.

本発明によれば、スクリーンの入射面内において光強度の最も高い部分が中央に位置するように、集光レンズを柱状光学素子の中心軸に対して偏芯して配置したことにより、スクリーンに斜めから光画像を投射しても鮮明な映像表示が可能な投射型表示装置を得ることができる。   According to the present invention, the condensing lens is arranged eccentrically with respect to the central axis of the columnar optical element so that the portion with the highest light intensity is located in the center within the incident surface of the screen, thereby A projection display device capable of displaying a clear image even when an optical image is projected obliquely can be obtained.

実施の形態１．
図１〜図７は、本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置に関するもので、図１はその全体構成を示す図、図２は投射型表示装置内の光学機器の部分構成を示すものであって、図２（ａ）は集光レンズおよび柱状光学素子の側面を示す図、図２（ｂ）は柱状光学素子の出射端を示す図、図３〜図５は投射型表示装置内の各光学機器における柱状光学素子の出射端、反射型ライトバルブの入射面及びスクリーンの入射面内の光強度分布をシミュレーションした結果をそれぞれ示す図、図６は投射型表示装置内の各光学機器における柱状光学素子の出射端や反射型ライトバルブの入射面及びスクリーンの入射面における４隅の位置関係を示す図、図７は投射型表示装置内で、柱状光学素子の出射端中心からスクリーンまでの光の軌跡を示す図である。 Embodiment 1 FIG.
1 to 7 relate to a projection type display device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration, and FIG. 2 is a partial configuration of an optical device in the projection type display device. FIG. 2 (a) is a view showing a side surface of a condenser lens and a columnar optical element, FIG. 2 (b) is a view showing an emission end of the columnar optical element, and FIGS. 3 to 5 are projection display devices. FIG. 6 is a diagram showing simulation results of the light intensity distribution in the exit end of the columnar optical element, the incident surface of the reflective light valve, and the incident surface of the screen in each optical device, and FIG. 6 shows each optical in the projection display device. FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship of the four corners of the exit end of the columnar optical element in the apparatus, the entrance surface of the reflective light valve, and the entrance surface of the screen, and FIG. 7 shows the screen from the center of the exit end of the columnar optical element in the projection display device. In the figure showing the trajectory of light up to That.

図において、投射型表示装置１は、光源系３から出射された光で反射型ライトバルブ２を照射し、反射型ライトバルブ２の光軸Ｃ２に対して移動して設けられた投射レンズ系７によって、反射型ライトバルブ２上に形成される光画像をスクリーン８に対して斜めから投射するものであって、光源系３から出射される光を集光する集光レンズ４と、集光された光を所定の光強度分布をつけた光に変換して反射型ライトバルブ２へ導く柱状光学素子５とを備えている。集光レンズ４は、スクリーン８の入射面内において光強度の最も高い位置が中央に位置するように、光源系３の光軸Ｃ１上にある柱状光学素子５の中心軸に対して偏芯して配置されている。そのため、柱状光学素子５から出射される光の光強度分布は、柱状光学素子５の出射端５ｂにおいて、スクリーン８の投射レンズ系７からの距離が遠い部分に対応する部分の光強度が高くなるように分布させている。   In the figure, a projection display device 1 irradiates a reflection type light valve 2 with light emitted from a light source system 3 and moves with respect to the optical axis C 2 of the reflection type light valve 2 to provide a projection lens system 7. The light image formed on the reflective light valve 2 is projected obliquely onto the screen 8 and is condensed with the condenser lens 4 that condenses the light emitted from the light source system 3. A columnar optical element 5 that converts the converted light into light having a predetermined light intensity distribution and guides it to the reflective light valve 2. The condenser lens 4 is decentered with respect to the central axis of the columnar optical element 5 on the optical axis C1 of the light source system 3 so that the position with the highest light intensity is located in the center within the incident surface of the screen 8. Are arranged. Therefore, in the light intensity distribution of the light emitted from the columnar optical element 5, the light intensity of the portion corresponding to the portion of the screen 8 that is far from the projection lens system 7 at the emission end 5b of the columnar optical element 5 is high. It is distributed as follows.

次に、投射型表示装置の各構成機器の詳細について説明する。
光源系３は、光源３ａと光源３ａの光を反射型ライトバルブ２側に反射させる反射鏡３ｂとから構成している。反射鏡３ｂの反射面は放物面を形成し、光源３ａから光を反射型ライトバルブ２に向かって光軸Ｃ１と略並行に出射する。ここで、光軸Ｃ１は光源系３から反射型ライトバルブ２までの照明光学系（光源系３、集光レンズ４、柱状光学素子５、リレーレンズ６）の光軸であり、照明光学系と反射型ライトバルブ２からスクリーン８までの投射光学系（反射型ライトバルブ２、投射レンズ系７、スクリーン８）とを区別して考えることとする。また、投射光学系の光軸はＣ２とする。 Next, the detail of each component apparatus of a projection type display apparatus is demonstrated.
The light source system 3 includes a light source 3a and a reflecting mirror 3b that reflects light from the light source 3a to the reflective light valve 2 side. The reflecting surface of the reflecting mirror 3b forms a parabolic surface, and emits light from the light source 3a toward the reflective light valve 2 substantially in parallel with the optical axis C1. Here, the optical axis C1 is an optical axis of the illumination optical system (the light source system 3, the condensing lens 4, the columnar optical element 5, and the relay lens 6) from the light source system 3 to the reflective light valve 2, and The projection optical system from the reflective light valve 2 to the screen 8 (the reflective light valve 2, the projection lens system 7, and the screen 8) is considered separately. The optical axis of the projection optical system is C2.

集光レンズ４は、光源系３から出射された光を柱状光学素子５の入射端５ａの１点に集光させるものである。本実施の形態においては、図２（ａ）に示すように、屈折率１．５１７、アッベ数６４．１６７、有効径５４．０ｍｍ、凸面７０の曲率半径５１．５ｍｍ、凸面７１の曲率半径９７．０ｍｍ、厚み（ｄ１）１６．１６ｍｍとした。そして、集光レンズ４と柱状光学素子５の距離（ｄ２）は４９．４１ｍｍとし、光軸Ｃ１より柱状光学素子５の短軸方向（図２（ｂ）のｄ５の方向）、つまり、柱状光学素子５の全反射面のうち、光軸Ｃ１と光軸Ｃ２に規定される平面に平行な方向で、かつ光軸Ｃ１と垂直な方向の偏芯量ｒｙを０．４ｍｍとして設置している。   The condenser lens 4 condenses the light emitted from the light source system 3 at one point on the incident end 5 a of the columnar optical element 5. In this embodiment, as shown in FIG. 2A, the refractive index is 1.517, the Abbe number is 64.167, the effective diameter is 54.0 mm, the curvature radius of the convex surface is 51.5 mm, and the curvature radius of the convex surface is 97. 0.0 mm and thickness (d1) 16.16 mm. The distance (d2) between the condenser lens 4 and the columnar optical element 5 is 49.41 mm, and the short axis direction of the columnar optical element 5 from the optical axis C1 (direction d5 in FIG. 2B), that is, the columnar optical element. Among the total reflection surfaces of the element 5, the eccentric amount ry in the direction parallel to the plane defined by the optical axis C1 and the optical axis C2 and perpendicular to the optical axis C1 is set to 0.4 mm.

柱状光学素子５は、通常、集光レンズ４を通過した光の、前記光断面内（すなわち、光軸Ｃ１上を進む中心光に直交する平面内）における光強度分布を均一化する（すなわち、照度むらを低減する）機能を有する。しかし、本実施の形態における柱状光学素子５は、上述した入射端５ａでの集光位置を柱状光学素子５の中心軸（光軸Ｃ１と一致）からずらし、柱状光学素子５の図２（ａ），（ｂ）に示すように光軸Ｃ１方向の寸法（ｄ３）１２．５ｍｍ、光軸Ｃ１に垂直な面での長軸方向の寸法（ｄ４）６．１ｍｍ、短軸方向の寸法（ｄ５）３．８ｍｍに調整している。このため、出射端５ｂから出射される光は図３に示すように、図６（ａ）における辺５Ｂ３−５Ｂ４部分で光強度が最も高く、辺５Ｂ３−５Ｂ４から辺５Ｂ１−５Ｂ２にかけて順次光強度が低くなるように光強度分布に偏りがついた状態で出射される。   The columnar optical element 5 generally equalizes the light intensity distribution of the light that has passed through the condenser lens 4 in the light cross section (that is, in a plane orthogonal to the central light traveling on the optical axis C1) (that is, It has a function to reduce illuminance unevenness. However, the columnar optical element 5 in the present embodiment shifts the condensing position at the above-described incident end 5a from the central axis (coincidence with the optical axis C1) of the columnar optical element 5, and FIG. ), (B), the dimension (d3) in the optical axis C1 direction is 12.5 mm, the dimension in the major axis direction on the plane perpendicular to the optical axis C1 (d4) is 6.1 mm, the dimension in the minor axis direction (d5) ) It is adjusted to 3.8 mm. Therefore, as shown in FIG. 3, the light emitted from the emission end 5b has the highest light intensity at the side 5B3-5B4 in FIG. 6A, and the light intensity sequentially from the side 5B3-5B4 to the side 5B1-5B2. Is emitted in a state where the light intensity distribution is biased so as to be low.

柱状光学素子５としては、全反射面を内側にして筒状に組み合わされ、断面が４角となる方形筒状形状をなし、内側を向く表面鏡の反射作用を利用して光を複数回反射させた後に、出射端５ｂから出射させる。従来の投射型表示装置では、光の進行方向に適当な寸法を確保し、内側で複数回反射した光が柱状光学素子５の出射端５ｂの近傍に重畳照射され、柱状光学素子５の出射端５ｂ近傍においては、略均一な光強度分布が得られるようにしている。しかし、本実施の形態においては、集光レンズ４を偏芯させることにより光軸Ｃ１から偏芯した位置に集光されて入射端５ａに入射し、柱状光学素子５の全反射面における、光軸Ｃ１方向の寸法（ｄ３）と、柱状光学素子５において、光軸Ｃ１に垂直な面での短軸方向（図２（ｂ）のｙ方向）の集光レンズ４の偏芯量ｒｙを調整することにより、出射端５ｂにおける光強度分布が、スクリーン８の入射面内の投射レンズ系７から遠い部分に対応する部分の光強度が高くなるように光強度分布を調整している。   The columnar optical element 5 is formed into a cylindrical shape with a total reflection surface on the inside, and a quadrangular cross section, and reflects light multiple times using the reflection action of a surface mirror facing inward. Then, the light is emitted from the emission end 5b. In the conventional projection display device, an appropriate dimension is ensured in the traveling direction of light, and the light reflected a plurality of times inside is superimposed and irradiated in the vicinity of the emission end 5 b of the columnar optical element 5. In the vicinity of 5b, a substantially uniform light intensity distribution is obtained. However, in the present embodiment, the condensing lens 4 is decentered to be condensed at a position decentered from the optical axis C1 and incident on the incident end 5a, and the light on the total reflection surface of the columnar optical element 5 is reflected. The dimension (d3) in the direction of the axis C1 and the eccentric amount ry of the condensing lens 4 in the minor axis direction (y direction in FIG. 2B) on the surface perpendicular to the optical axis C1 in the columnar optical element 5 are adjusted. By doing so, the light intensity distribution at the exit end 5 b is adjusted so that the light intensity of the part corresponding to the part far from the projection lens system 7 in the incident surface of the screen 8 becomes high.

柱状光学素子５から出射され、辺５Ｂ３−５Ｂ４での光強度が高くなるように光強度分布に偏りをつけた光は、リレーレンズ６によって反射型ライトバルブ２へ導かれる。   The light emitted from the columnar optical element 5 and biased in the light intensity distribution so that the light intensity at the sides 5B3-5B4 becomes high is guided to the reflective light valve 2 by the relay lens 6.

リレーレンズ６の後段には説明の簡略化のため図示していない２枚のリレーレンズと２枚の反射ミラーが備えられ、柱状光学素子５から出射された光は図６（ｂ）に示すように上下左右が反転し、図４に示すように、下端となる辺２Ａ４−２Ａ３が概ね光強度が高い状態で反射型ライトバルブ２に入射する。   The relay lens 6 is provided with two relay lenses (not shown) and two reflecting mirrors (not shown) for simplification of description, and the light emitted from the columnar optical element 5 is as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the side 2A4-2A3 serving as the lower end is incident on the reflective light valve 2 with a high light intensity.

反射型ライトバルブ２は、投射する光画像の各画素に対応する可動式のマイクロミラーを多数（例えば、数十万個）平面的に配列したものであり、画素情報に応じて各マイクロミラーの傾斜を変化させるように構成され、入射された光を基に光画像を出射する。マイクロミラーの配列された面（すなわち、マイクロミラーが形成された基板の表面）を基準面とすると、反射型ライトバルブ２は、各マイクロミラーを基準面に対して一定の方向に角度α（例えば、１２度）だけ傾けることにより、入射光を投射レンズ系７にむけて反射する。また、反射型ライトバルブ２は、マイクロミラーを基準面に対して反対方向に角度αだけ傾けることにより、入射光を投射レンズ系７から離れた位置に設けられた光吸収板（図示せず）に向けて反射することにより、スクリーン８上の画像投射に利用させないようにすることができる。   The reflection type light valve 2 is a planar arrangement of a large number of movable micromirrors (for example, hundreds of thousands) corresponding to each pixel of a light image to be projected. It is comprised so that inclination may be changed and an optical image is radiate | emitted based on the incident light. When the surface on which the micromirrors are arranged (that is, the surface of the substrate on which the micromirrors are formed) is used as a reference surface, the reflective light valve 2 has an angle α (for example, a certain direction with respect to the reference surface). , 12 degrees), the incident light is reflected toward the projection lens system 7. Further, the reflection type light valve 2 has a light absorbing plate (not shown) provided at a position away from the projection lens system 7 by tilting the micromirror by an angle α in the opposite direction with respect to the reference plane. By reflecting toward the screen, it can be prevented from being used for image projection on the screen 8.

投射レンズ系７は、複数のレンズを組み合わせたものであり、図１の場合、その中心を反射型ライトバルブ２の光軸Ｃ２に対して、垂直上側に６．２ｍｍ移動させた位置に配置させている。これにより、図７に示すように、反射型ライトバルブ２から出射された光画像をスクリーン８の下方から斜め方向に投射することができる。   The projection lens system 7 is a combination of a plurality of lenses. In the case of FIG. 1, the center of the projection lens system 7 is arranged at a position shifted by 6.2 mm vertically above the optical axis C <b> 2 of the reflective light valve 2. ing. Accordingly, as shown in FIG. 7, the light image emitted from the reflective light valve 2 can be projected in an oblique direction from below the screen 8.

このとき、柱状光学素子５の出射端５ｂの中心から出射した光５０は、反射型ライトバルブ２の中心とスクリーン８の中心に結像することとなる。この場合、スクリーン８の面内での光画像の中心位置（８ＡＣ）は、反射型ライトバルブ２の光軸Ｃ２に対する投射レンズ系７の垂直方向移動量（６．２ｍｍ）に、投射レンズ系７の倍率を乗算した位置となる。また、反射型ライトバルブ２から出射された光画像は、投射レンズ系７を経由することにより、図６（ｃ）に示すように上下左右反転してスクリーン８に投射される。従って、柱状光学素子５の出射端５ｂでの光線の光強度は、スクリーン８の面内では上下方向では同一、左右方向では反転した位置に対して反映されることになる。ここで、図６（ｂ）と図６（ｃ）は、＋ｘ方向が逆のため、上下方向のみ反転した図となる。   At this time, the light 50 emitted from the center of the emission end 5 b of the columnar optical element 5 forms an image on the center of the reflective light valve 2 and the center of the screen 8. In this case, the center position (8AC) of the optical image in the plane of the screen 8 is set to the amount of vertical movement (6.2 mm) of the projection lens system 7 with respect to the optical axis C2 of the reflective light valve 2. The position is multiplied by the magnification. Further, the light image emitted from the reflective light valve 2 passes through the projection lens system 7 and is projected on the screen 8 while being inverted vertically and horizontally as shown in FIG. Therefore, the light intensity of the light beam at the exit end 5b of the columnar optical element 5 is reflected in the same position in the vertical direction and in the inverted position in the horizontal direction in the plane of the screen 8. Here, FIG. 6B and FIG. 6C are diagrams in which only the vertical direction is inverted because the + x direction is opposite.

また、スクリーン８の下方に投射型表示装置１を配置し、スクリーン８の下方から斜めに光画像を投射する場合、スクリーン８の面内では下端側が投射レンズ系７から最も近く、上端に向かうにつれ、投射レンズ系７から遠ざかることになる。スクリーンに投射される光強度は、投射される光の強度が同じ場合、投射レンズからの距離の２乗に反比例して小さくなる。従って、従来のように投射レンズ系７から光強度分布が均一な光が照射されると、スクリーン８の下端部８Ａ２−８Ａ１（図６（ｃ））が最も明るくなってしまう。しかし、本実施の形態では、集光レンズ４を偏芯させることにより、スクリーン８の上端側８Ａ４−８Ａ３に対応する柱状光学素子５の出射端５ｂの上端部５Ｂ３−５Ｂ４（図６（ａ））での光強度が高くなるように、光強度分布を調整したので、投射レンズ系７からの距離による光強度の低下と、投射光での光強度の分布が相殺され、図５に示すようにスクリーン８の入射面の概ね中央が最も明るい状態となる。   Further, when the projection display device 1 is arranged below the screen 8 to project a light image obliquely from below the screen 8, the lower end side is closest to the projection lens system 7 in the plane of the screen 8, and as it goes to the upper end. , Away from the projection lens system 7. When the intensity of the projected light is the same, the light intensity projected on the screen decreases in inverse proportion to the square of the distance from the projection lens. Accordingly, when light having a uniform light intensity distribution is irradiated from the projection lens system 7 as in the prior art, the lower end portions 8A2-8A1 (FIG. 6C) of the screen 8 become brightest. However, in the present embodiment, by decentering the condenser lens 4, the upper end portions 5B3-5B4 of the emission end 5b of the columnar optical element 5 corresponding to the upper end sides 8A4-8A3 of the screen 8 (FIG. 6A). 5), the light intensity distribution is adjusted so as to increase, so that the decrease in light intensity due to the distance from the projection lens system 7 cancels out the light intensity distribution in the projection light, as shown in FIG. In addition, the center of the incident surface of the screen 8 is in the brightest state.

ただし、上記柱状光学素子５の出射端５ｂの面とスクリーン８の面との位置関係は、柱状光学素子５から反射型ライトバルブ２までの光学系の構成により異なる。その場合、スクリーン８の上端に対応する柱状光学素子５の出射端５ｂでの位置の光強度が強くなるように柱状光学素子５の寸法構成や集光レンズ４の位置を調整すればよい。また、スクリーン８への投射方向が変わる場合には、その投射方向によって最も投射レンズ系７から遠くなるスクリーン８の位置に対応する柱状光学素子５の出射端５ｂでの位置の光強度が強くなるように調整すればよい。   However, the positional relationship between the surface of the emission end 5 b of the columnar optical element 5 and the surface of the screen 8 differs depending on the configuration of the optical system from the columnar optical element 5 to the reflective light valve 2. In that case, the dimension configuration of the columnar optical element 5 and the position of the condenser lens 4 may be adjusted so that the light intensity at the position of the columnar optical element 5 corresponding to the upper end of the screen 8 is increased. Further, when the projection direction on the screen 8 changes, the light intensity at the position at the emission end 5b of the columnar optical element 5 corresponding to the position of the screen 8 farthest from the projection lens system 7 increases depending on the projection direction. It may be adjusted as follows.

このように調整した光学機器を搭載して投射型表示装置１を製作した。この投射型表示装置１をスクリーン８の入射面に対して斜めの位置（上下左右）に設置することにより、光源系３からの光を受けて反射型ライトバルブ２から出力された光画像が投射レンズ系７を経由してスクリーン８に斜め（上下左右）から拡大投射される。   The projection type display device 1 was manufactured by mounting the optical device adjusted as described above. By installing the projection display device 1 at an oblique position (up / down / left / right) with respect to the incident surface of the screen 8, the light image output from the reflection type light valve 2 upon receiving light from the light source system 3 is projected. The image is enlarged and projected obliquely (up, down, left and right) onto the screen 8 via the lens system 7.

なお、柱状光学素子５としては、上記以外にガラス又は樹脂等の透明材料で作られ、側壁内側が全反射面となるように構成された例えば、四角柱状のロッド（すなわち、断面形状が四辺形の柱状部材）でもよい。この場合、透明材料と空気界面との全反射作用を利用して光を複数回反射させた後に出射端５ｂ（出射口）から出射させる。   The columnar optical element 5 is made of a transparent material such as glass or resin in addition to the above, and is configured to have, for example, a square columnar rod (that is, the cross-sectional shape is a quadrilateral shape) so that the inner side of the side wall is a total reflection surface. Columnar member). In this case, the light is reflected from the transparent material and the air interface, and then is reflected from the exit end 5b (exit port) after being reflected a plurality of times.

また、投射レンズ系７については、必ずしも固定する必要は無く、光軸Ｃ２に対して垂直な方向に移動する機構を設けることにより、画像投射位置を上下左右に移動させ、スクリーン８に対する投射角度を変更できるようにしてもよい。   Further, the projection lens system 7 does not necessarily need to be fixed. By providing a mechanism that moves in a direction perpendicular to the optical axis C2, the image projection position is moved up, down, left, and right, and the projection angle with respect to the screen 8 is set. You may make it changeable.

また、光源３ａとしては、高圧水銀ランプを用いているが、ハロゲンランプ、キセノンランプでもよく、発光デバイスであればどのようなものでもかまわない。例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザ、ＥＬ（Electro-Luminescence）、無電極放電ランプでもかまわない。また、反射鏡３ｂの反射面の形状および構造は放物面に限定されず、例えば、楕円面でも良い。その場合、光源系３の後段に凹レンズを配置する等工夫すれば集光レンズ４に入射する光を光軸Ｃ１と略並行とすることができる。   Moreover, although the high pressure mercury lamp is used as the light source 3a, a halogen lamp or a xenon lamp may be used, and any light emitting device may be used. For example, an LED (Light Emitting Diode), a laser, an EL (Electro-Luminescence), or an electrodeless discharge lamp may be used. Moreover, the shape and structure of the reflecting surface of the reflecting mirror 3b are not limited to a parabolic surface, and may be, for example, an elliptical surface. In that case, the light incident on the condenser lens 4 can be made substantially parallel to the optical axis C <b> 1 by devising, for example, arranging a concave lens in the subsequent stage of the light source system 3.

さらに、反射型ライトバルブ２は、本実施の形態では上記のようなＤＭＤ（Digital Micro-Mirror Device）素子が用いられるが、どのような反射型ライトバルブ２を用いてもよく、例えば、反射型の液晶表示素子でも良い。   Furthermore, although the DMD (Digital Micro-Mirror Device) element as described above is used for the reflective light valve 2 in the present embodiment, any reflective light valve 2 may be used. The liquid crystal display element may be used.

次に、図８を用いて、柱状光学素子５の中心軸方向の寸法ｄ３を変化させたときのスクリーン８上での光強度分布の変化について説明する。なお、図８は図３〜図５と同様にシミュレーション結果に基づくものであり、以降の図９〜図１４に関してもシミュレーション結果に基づくものである。
図８において、縦軸はスクリーン８の図５のライン４０上での相対光強度を示し、横軸は図５のライン４０におけるスクリーン上のｙ方向の位置を示す。ただし、ｘ方向（水平方向）においては左右対称とし、水平方向の中心部分のみについて検討したので、０．５Ｌｙがスクリーン８の中心位置となる。ここで、曲線８０はｄ３を１０ｍｍ、曲線８１は１５ｍｍ、曲線８２は２５ｍｍとした場合を表している。 Next, changes in the light intensity distribution on the screen 8 when the dimension d3 in the central axis direction of the columnar optical element 5 is changed will be described with reference to FIG. 8 is based on the simulation results as in FIGS. 3 to 5, and the subsequent FIGS. 9 to 14 are also based on the simulation results.
8, the vertical axis indicates the relative light intensity of the screen 8 on the line 40 in FIG. 5, and the horizontal axis indicates the position in the y direction on the screen at the line 40 in FIG. However, in the x direction (horizontal direction), it is left-right symmetric, and only the central portion in the horizontal direction is considered, so 0.5 Ly is the center position of the screen 8. Here, the curve 80 represents a case where d3 is 10 mm, the curve 81 is 15 mm, and the curve 82 is 25 mm.

従来の光学機器では、出射端５ｂでの光強度を均一にするため、ｄ３を長く取っていた。そのため、スクリーン８に斜めに光を投射した場合、曲線８２のように投射レンズ系７から最短距離となるスクリーン８下端（０）が最も光強度が強く、上端（Ｌｙ）に向かって光強度が低下するという結果となる。一方、柱状光学素子５の寸法ｄ３を短くすることにより、出射端５ｂの光強度に分布が生じ、スクリーン８上の光強度分布が変化することが曲線８０、８１から確認できる。さらに、光強度の最も高い位置が変化していることも確認できる。従って、スクリーン８上での光強度分布を変化させるためには、柱状光学素子５の寸法ｄ３を調整することにより、出射端５ｂの光強度に適度な分布をつける必要があることがわかる。ただし、ｄ３を１０ｍｍまで短くした曲線８０では、スクリーン上端部（Ｌｙ）での相対光強度が６０％以下となりスクリーン８内での光強度の変化が大きすぎるので好ましくない。   In the conventional optical apparatus, d3 is set long in order to make the light intensity at the emission end 5b uniform. Therefore, when light is projected obliquely onto the screen 8, the lower end (0) of the screen 8 that is the shortest distance from the projection lens system 7 as shown by the curve 82 has the highest light intensity, and the light intensity toward the upper end (Ly). The result is a decline. On the other hand, by shortening the dimension d3 of the columnar optical element 5, it can be confirmed from the curves 80 and 81 that a distribution occurs in the light intensity at the emission end 5b and the light intensity distribution on the screen 8 changes. Further, it can be confirmed that the position having the highest light intensity is changed. Therefore, it can be seen that in order to change the light intensity distribution on the screen 8, it is necessary to adjust the light intensity at the emission end 5b by adjusting the dimension d3 of the columnar optical element 5. However, the curve 80 in which d3 is shortened to 10 mm is not preferable because the relative light intensity at the upper end portion (Ly) of the screen is 60% or less and the change of the light intensity in the screen 8 is too large.

次に、図９を用いて集光レンズ４の偏芯量（ｒｙ）を０．３ｍｍに設定したときに、図８と同様にｄ３を変えたときのスクリーン８上での相対光強度分布の変化について説明する。図９において、縦軸はスクリーン８の図５のライン４０上での相対光強度を示し、横軸は図５のライン４０におけるスクリーン上のｙ方向の位置を示す。ここで、曲線９０はｄ３を１０ｍｍ、曲線９１は１５ｍｍ、曲線９２は２５ｍｍとした場合を表している。   Next, when the eccentricity (ry) of the condenser lens 4 is set to 0.3 mm using FIG. 9, the relative light intensity distribution on the screen 8 when d3 is changed as in FIG. The change will be described. 9, the vertical axis indicates the relative light intensity of the screen 8 on the line 40 in FIG. 5, and the horizontal axis indicates the position in the y direction on the screen at the line 40 in FIG. Here, the curve 90 represents a case where d3 is 10 mm, the curve 91 is 15 mm, and the curve 92 is 25 mm.

図９より、柱状光学素子５の寸法ｄ３を変化させ、かつ、集光レンズ４を柱状光学素子５の全反射面の短軸方向であるｙ方向に偏芯させることにより、スクリーン８上の光強度分布をさらに変化させることが可能であることがわかる。また、図８と比較して図９では、スクリーン上端（Ｌｙ）位置における相対光強度が高く、スクリーン８上の光強度分布の均一性が高くなることがわかる。図９の場合、曲線９１の最大光強度位置が概ね０．４Ｌｙであり、スクリーン上端（Ｌｙ）位置の相対光強度が約８０％と高いことから、柱状光学素子５の寸法ｄ３を１５ｍｍとし、集光レンズ４をｙ方向に０．３ｍｍ偏芯させた場合、スクリーン８中心付近（０．５Ｌｙ）が概ね最大光強度位置となり、かつ光強度分布が均一となると考えられる。   From FIG. 9, the light on the screen 8 is changed by changing the dimension d3 of the columnar optical element 5 and decentering the condenser lens 4 in the y direction which is the minor axis direction of the total reflection surface of the columnar optical element 5. It can be seen that the intensity distribution can be further changed. 9 shows that the relative light intensity at the upper end (Ly) position of the screen is higher in FIG. 9 and the uniformity of the light intensity distribution on the screen 8 is higher in FIG. In the case of FIG. 9, the maximum light intensity position of the curve 91 is approximately 0.4 Ly, and the relative light intensity at the upper end (Ly) position of the screen is as high as about 80%. Therefore, the dimension d3 of the columnar optical element 5 is set to 15 mm. When the condenser lens 4 is decentered by 0.3 mm in the y direction, the vicinity of the center of the screen 8 (0.5 Ly) is generally the maximum light intensity position, and the light intensity distribution is considered to be uniform.

以上より、柱状光学素子５の寸法ｄ３と集光レンズ４の偏芯量ｒｙを変化させることにより、スクリーン８上の最大光強度の位置を変化させ、かつ、スクリーン８上の光強度分布の均一性を高くすることが可能となる。   As described above, the position of the maximum light intensity on the screen 8 is changed by changing the dimension d3 of the columnar optical element 5 and the eccentric amount ry of the condenser lens 4, and the light intensity distribution on the screen 8 is uniform. It becomes possible to make high.

次に、図１０を用いて偏芯量ｒｙを変化させたときの寸法ｄ３とスクリーン８のｙ方向での最大光強度位置との関係について説明する。図１０において、縦軸は図５におけるライン４０において、光強度が最大となるスクリーン８上のｙ方向の位置（Ｌｙ単位）、横軸は柱状光学素子５の寸法ｄ３を示す。ここで、曲線１００は集光レンズ４を偏芯させない場合（ｒｙ＝０）、１０１はｒｙを０．２ｍｍ、１０２はｒｙを０．４ｍｍ、１０３はｒｙを０．６ｍｍとした場合を示す。図１０より、集光レンズ４を偏芯させない場合（１００）が、最もスクリーン８上の最大光強度位置の変化量が小さいことが確認できる。さらに、柱状光学素子５の寸法ｄ３が１７．５ｍｍ以上の場合、偏芯量ｒｙに関わらずスクリーン８上の最大光強度位置を変化させることが不可能なことがわかる。これは、柱状光学素子５の寸法ｄ３が長くなると出射端５ｂでの光強度分布が均一となるために、出射端５ｂに光強度分布をつけることが困難となるからである。   Next, the relationship between the dimension d3 when the eccentricity ry is changed and the maximum light intensity position in the y direction of the screen 8 will be described with reference to FIG. 10, the vertical axis indicates the position in the y direction (Ly unit) on the screen 8 where the light intensity is maximum in the line 40 in FIG. 5, and the horizontal axis indicates the dimension d3 of the columnar optical element 5. Here, a curve 100 indicates a case where the condenser lens 4 is not decentered (ry = 0), 101 indicates a case where ry is 0.2 mm, 102 indicates that ry is 0.4 mm, and 103 indicates a case where ry is 0.6 mm. From FIG. 10, it can be confirmed that the change amount of the maximum light intensity position on the screen 8 is the smallest when the condenser lens 4 is not decentered (100). Further, it can be seen that when the dimension d3 of the columnar optical element 5 is 17.5 mm or more, it is impossible to change the maximum light intensity position on the screen 8 regardless of the eccentricity ry. This is because if the dimension d3 of the columnar optical element 5 becomes longer, the light intensity distribution at the emission end 5b becomes uniform, and it becomes difficult to provide the light intensity distribution at the emission end 5b.

寸法ｄ３による光強度の分布への影響は、内部の壁面で光の反射が繰り返される柱状光学素子５の原理上、ｄ５との相対関係で規定できる。従って、ｄ５を３．８ｍｍに規定したときに図１０の関係（ｄ３が１７．５未満）、つまりｄ３がｄ５の４．６倍未満の場合に、光強度分布を変化させることができるといえる。つまり、スクリーン８上の光強度分布を変化させるためには、ｄ３とｄ５が以下の式１の条件を満足する必要があることになる。
ｄ３＜４．６×ｄ５ ・・・式１ The influence of the dimension d3 on the light intensity distribution can be defined by the relative relationship with d5 on the principle of the columnar optical element 5 in which light is repeatedly reflected on the inner wall surface. Therefore, when d5 is defined as 3.8 mm, the light intensity distribution can be changed when the relationship shown in FIG. 10 (d3 is less than 17.5), that is, when d3 is less than 4.6 times d5. . That is, in order to change the light intensity distribution on the screen 8, d3 and d5 must satisfy the condition of the following formula 1.
d3 <4.6 × d5 Equation 1

図１１は、スクリーン８のライン４０上で最も光強度が小さな位置での光強度をスクリーン８のライン４０上で最も光強度が強い位置の光強度に対する相対光強度で表した場合、つまり、最小相対光強度として表したとき、寸法ｄ３を変化させたときの偏芯量ｒｙとスクリーン８のライン４０上での最小相対光強度との関係を示す図である。図において、縦軸はスクリーン８のライン４０上での最小光強度を最大光強度に対する相対値で示した最小相対光強度、横軸は集光レンズ４の偏芯量ｒｙを示す。ここで、曲線１１０はｄ３を７．５ｍｍ、曲線１１１は１０ｍｍ、曲線１１２は１２．５ｍｍ、曲線１１３は１５ｍｍとした場合を表している。図８の曲線８２のようにｄ３が十分長い場合（ｄ３＝２５）、最小相対光強度（位置：Ｌｙ）は約７０％以上となるので、最小相対光強度が７０％以上の場合にスクリーン８上の光強度分布は問題ないとする。図１１より集光レンズ４の偏芯量が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの間において、柱状光学素子５の寸法ｄ３が本実施の形態１におけるｄ３の値である１２．５ｍｍ（曲線１１２）の場合が、最もスクリーン８のライン４０上での最小相対光強度が高い。つまり、スクリーン８の面内において、最大光強度と最小光強度との差が小さく、図５のようにスクリーン８の入射面内での光強度の均一性が高くなっていることがわかる。ここで、ｘ方向に集光レンズを偏芯していないため、ｘ方向の光強度の均一性は概ね変化しない。   FIG. 11 shows a case where the light intensity at the position where the light intensity is the smallest on the line 40 of the screen 8 is expressed by the relative light intensity with respect to the light intensity at the position where the light intensity is the strongest on the line 40 of the screen 8. When expressed as relative light intensity, it is a diagram showing the relationship between the amount of eccentricity ry and the minimum relative light intensity on the line 40 of the screen 8 when the dimension d3 is changed. In the figure, the vertical axis represents the minimum relative light intensity indicating the minimum light intensity on the line 40 of the screen 8 as a relative value with respect to the maximum light intensity, and the horizontal axis represents the eccentric amount ry of the condenser lens 4. Here, the curve 110 represents a case where d3 is 7.5 mm, the curve 111 is 10 mm, the curve 112 is 12.5 mm, and the curve 113 is 15 mm. When d3 is sufficiently long (d3 = 25) as shown by the curve 82 in FIG. 8, the minimum relative light intensity (position: Ly) is about 70% or more. Therefore, when the minimum relative light intensity is 70% or more, the screen 8 It is assumed that the above light intensity distribution has no problem. From FIG. 11, when the decentering amount of the condenser lens 4 is between 0.2 mm and 0.6 mm, the dimension d3 of the columnar optical element 5 is 12.5 mm (curve 112) which is the value of d3 in the first embodiment. In some cases, the minimum relative light intensity on line 40 of screen 8 is the highest. That is, it can be seen that the difference between the maximum light intensity and the minimum light intensity is small in the plane of the screen 8, and the uniformity of the light intensity in the incident plane of the screen 8 is high as shown in FIG. Here, since the condensing lens is not decentered in the x direction, the uniformity of the light intensity in the x direction is not substantially changed.

図１２は、柱状光学素子５の寸法ｄ３を変化させたときの集光レンズ４の偏芯量ｒｙとスクリーン８上でのｙ方向の最大光強度位置との関係を示す図である。図において、縦軸はスクリーン８上でのｙ方向（図５のライン４０上であって、ｘ方向でのスクリーン中心）の最大光強度位置、横軸は集光レンズ４のｙ方向偏芯量ｒｙを示す。ここで、曲線１２０はｄ３を７．５ｍｍ、曲線１２１は１０ｍｍ、曲線１２２は１２．５ｍｍ、曲線１２３は１５ｍｍとした場合を表している。図１２より、スクリーン８上のｙ方向光強度分布の均一性が高い柱状光学素子５の寸法ｄ３が１２．５ｍｍの場合（曲線１２２）、集光レンズ４のｙ方向偏芯量ｒｙが０．４ｍｍのときに、最大光強度位置が概ねスクリーン８の中心（０．５Ｌｙ）となることがわかる。   FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the eccentric amount ry of the condenser lens 4 and the maximum light intensity position in the y direction on the screen 8 when the dimension d3 of the columnar optical element 5 is changed. In the figure, the vertical axis represents the maximum light intensity position in the y direction on the screen 8 (on the line 40 in FIG. 5 and the screen center in the x direction), and the horizontal axis represents the amount of eccentricity of the condenser lens 4 in the y direction. ry is shown. Here, the curve 120 represents a case where d3 is 7.5 mm, the curve 121 is 10 mm, the curve 122 is 12.5 mm, and the curve 123 is 15 mm. From FIG. 12, when the dimension d3 of the columnar optical element 5 with high uniformity in the y-direction light intensity distribution on the screen 8 is 12.5 mm (curve 122), the y-direction eccentricity ry of the condenser lens 4 is 0. It can be seen that at 4 mm, the maximum light intensity position is approximately the center (0.5 Ly) of the screen 8.

図１１よりスクリーン８上のｙ方向光強度分布を均一とするための寸法ｄ３の最適条件は式１と同様に寸法ｄ５との相対関係、つまりｄ３がｄ５の３．３倍のときに最適な光強度分布を得られることができるといえ、その条件は以下の式２で表される。また、集光レンズ４の偏芯量ｒｙと最大光強度位置との関係も、柱状光学素子５の原理上、ｄ５との相対関係で規定できる。従って、ｄ５を３．８ｍｍに規定したときに図１２の関係が得られたのであるから、ｒｙがｄ５の０．１倍の場合に、光強度の高い位置をスクリーン８の中心に位置させることができ、その条件は以下の式３で表される。ただし、偏芯方向は、光源系３から反射型ライトバルブ２までの光学系の設計により、＋ｙ方向とは限らないため、集光レンズ４の偏芯量ｒｙは絶対値とする。
ｄ３＝３．３×ｄ５ ・・・式２
ｒｙ＝０．１×ｄ５ ・・・式３ As shown in FIG. 11, the optimum condition of the dimension d3 for making the light intensity distribution in the y direction on the screen 8 uniform is the same as the expression 1 in the relative relationship with the dimension d5, that is, when d3 is 3.3 times d5. It can be said that the light intensity distribution can be obtained, and the condition is expressed by the following formula 2. Further, the relationship between the eccentric amount ry of the condenser lens 4 and the maximum light intensity position can also be defined by a relative relationship with d5 on the principle of the columnar optical element 5. Accordingly, since the relationship of FIG. 12 is obtained when d5 is defined as 3.8 mm, the position where the light intensity is high is positioned at the center of the screen 8 when ry is 0.1 times d5. The condition is expressed by the following formula 3. However, the eccentricity direction ry of the condenser lens 4 is an absolute value because the eccentricity direction is not necessarily the + y direction due to the design of the optical system from the light source system 3 to the reflective light valve 2.
d3 = 3.3 × d5 Equation 2
ry = 0.1 × d5 Equation 3

つまり、本実施の形態では、上述した式２および式３に基づいて柱状光学素子５の寸法および集光レンズ４の偏芯量を最適化し、柱状光学素子５の出射端５ｂでの光強度分布を調整したので、図５に示すように、最大光強度位置がスクリーン８の中央部となり、しかも光強度分布の偏りが少ない映像を表示することができる。   That is, in the present embodiment, the size of the columnar optical element 5 and the eccentricity amount of the condenser lens 4 are optimized based on the above-described formulas 2 and 3, and the light intensity distribution at the exit end 5b of the columnar optical element 5 is optimized. Therefore, as shown in FIG. 5, an image with a maximum light intensity position at the center of the screen 8 and a small deviation of the light intensity distribution can be displayed.

上記最適化は、投射レンズ系７の光軸Ｃ２からの移動量を６．２ｍｍに固定した場合についてのものであるが、投射レンズ系７のｙ方向の移動量と、スクリーン８中心を最大光強度位置とする集光レンズ４の偏芯量ｒｙについても検討した。   The above optimization is for the case where the amount of movement of the projection lens system 7 from the optical axis C2 is fixed to 6.2 mm. However, the amount of movement of the projection lens system 7 in the y direction and the center of the screen 8 is the maximum light. The eccentric amount ry of the condenser lens 4 at the intensity position was also examined.

図１３は、投射レンズ系７の光軸Ｃ２からの移動量、つまり投射レンズ系７の光軸Ｃ２に対するｙ方向の移動量を変化させたときの集光レンズ４の偏芯量ｒｙとスクリーン８上のｙ方向の最大光強度位置との関係を示す図である。図において、縦軸は図５におけるライン４０において、相対光強度が最大となるスクリーン８上のｙ方向の位置（Ｌｙ単位）、横軸は集光レンズ４の偏芯量ｒｙを示す。ここで、曲線１４０は投射レンズ系７の光軸Ｃ２からのｙ方向の移動量が１．５ｍｍ、曲線１４１は３ｍｍ、曲線１４２は４．５ｍｍ、曲線１４３は６．２ｍｍとした場合を表している。なお、柱状光学素子５の寸法ｄ３は１２．５ｍｍである。図１３より、投射レンズ系７の光軸Ｃ２からｙ方向への移動量が変化すると、最大光強度位置をスクリーン８の中央（０．５Ｌｙ）に一致させるための集光レンズ４の偏芯量ｒｙが変化することがわかる。従って、投射レンズ系７のｙ方向への移動に追従して集光レンズ４の偏芯量ｒｙを変化させることにより、常時スクリーン８の中心が最大光強度となるようにすることが可能となる。   FIG. 13 shows the amount of eccentricity ry of the condenser lens 4 and the screen 8 when the amount of movement of the projection lens system 7 from the optical axis C2, that is, the amount of movement of the projection lens system 7 with respect to the optical axis C2 is changed. It is a figure which shows the relationship with the maximum light intensity position of the upper y direction. In the figure, the vertical axis indicates the position in the y direction (Ly unit) on the screen 8 where the relative light intensity is maximum in the line 40 in FIG. 5, and the horizontal axis indicates the eccentric amount ry of the condenser lens 4. Here, the curve 140 represents a case where the movement amount of the projection lens system 7 in the y direction from the optical axis C2 is 1.5 mm, the curve 141 is 3 mm, the curve 142 is 4.5 mm, and the curve 143 is 6.2 mm. Yes. The dimension d3 of the columnar optical element 5 is 12.5 mm. From FIG. 13, when the amount of movement of the projection lens system 7 from the optical axis C2 in the y direction changes, the amount of eccentricity of the condenser lens 4 for matching the maximum light intensity position to the center (0.5 Ly) of the screen 8. It can be seen that ry changes. Accordingly, by changing the eccentric amount ry of the condenser lens 4 following the movement of the projection lens system 7 in the y direction, the center of the screen 8 can always be at the maximum light intensity. .

また、本実施の形態においては、スクリーン８の下方から光画像を投射するために、投射レンズ系７をｙ方向、つまり、光軸Ｃ１と光軸Ｃ２に規定される平面に平行な方向で、かつ光軸Ｃ２と垂直な方向に移動させた例について説明したが、側方から光画像を投射する場合、つまり、光軸Ｃ１と光軸Ｃ２に規定される平面に垂直な方向に移動させた例についても、以下のように光学機器を構成すればよい。   In the present embodiment, in order to project an optical image from below the screen 8, the projection lens system 7 is moved in the y direction, that is, in a direction parallel to the plane defined by the optical axis C1 and the optical axis C2. Further, the example in which the optical image is moved in the direction perpendicular to the optical axis C2 has been described. However, when the optical image is projected from the side, that is, the optical image is moved in the direction perpendicular to the plane defined by the optical axis C1 and the optical axis C2. For example, the optical apparatus may be configured as follows.

図１４は、投射レンズ系７の光軸Ｃ２からのｘ方向の移動量を変化させたときの集光レンズ４の柱状光学素子５における全反射面の長軸方向（図２（ｂ）のｘ方向）であるｘ方向偏芯量ｒｘ、つまり、柱状光学素子５の全反射面における光軸Ｃ１に垂直な面であって、光軸Ｃ１と光軸Ｃ２で規定される平面に垂直な辺の方向の偏芯量とスクリーン８上のｘ方向の最大光強度位置との関係を示す図である。図において、縦軸は図５におけるライン４１において、相対光強度が最大となるスクリーン８上のｘ方向の位置（Ｌｘ単位）、横軸は集光レンズ４の偏芯量ｒｘを示す。ここで、曲線１５０は投射レンズ系７の光軸Ｃ２からのｘ方向の移動量が１．５ｍｍ、曲線１５１は３ｍｍ、曲線１５２は４．５ｍｍとした場合を表している。図１４より、投射レンズ系７を光軸Ｃ２からｘ方向に移動させた場合においても、集光レンズ４をｘ方向に偏芯させることにより、常時スクリーン８の入射面内の中心が最大光強度となるようにすることが可能となる。ここで、スクリーン８のｘ方向中心は０．５Ｌｘである。   FIG. 14 shows the major axis direction of the total reflection surface of the columnar optical element 5 of the condenser lens 4 when the amount of movement of the projection lens system 7 in the x direction from the optical axis C2 is changed (x in FIG. 2B). Direction x), that is, a plane perpendicular to the optical axis C1 of the total reflection surface of the columnar optical element 5 and a side perpendicular to the plane defined by the optical axis C1 and the optical axis C2. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the amount of eccentricity in the direction and the maximum light intensity position in the x direction on the screen 8. In the figure, the vertical axis represents the position in the x direction (Lx unit) on the screen 8 where the relative light intensity is maximum in the line 41 in FIG. 5, and the horizontal axis represents the eccentricity rx of the condenser lens 4. Here, the curve 150 represents the case where the movement amount of the projection lens system 7 in the x direction from the optical axis C2 is 1.5 mm, the curve 151 is 3 mm, and the curve 152 is 4.5 mm. From FIG. 14, even when the projection lens system 7 is moved from the optical axis C2 in the x direction, the center of the incident surface of the screen 8 is always at the maximum light intensity by decentering the condenser lens 4 in the x direction. It becomes possible to become. Here, the center of the screen 8 in the x direction is 0.5 Lx.

また、図１３および図１４から、最大光強度位置をスクリーン８の中央に一致させるためには、集光レンズ４の偏芯量は、ｘ方向、ｙ方向ともに０．６ｍｍまでとすることが好ましいと考えられる。   Further, from FIGS. 13 and 14, in order to make the maximum light intensity position coincide with the center of the screen 8, it is preferable that the decentering amount of the condenser lens 4 is up to 0.6 mm in both the x direction and the y direction. it is conceivable that.

また、ｘ方向の偏芯量ｒｘは、内部の壁面で光の反射が繰り返される柱状光学素子５の原理上、全反射面における光軸Ｃ１に垂直な面であって、光軸Ｃ１と光軸Ｃ２で規定される平面に垂直な辺の寸法ｄ４（６．１ｍｍ）との相対関係で規定できる。従って、投射レンズ系７を光軸Ｃ２からｘ方向に移動させる場合に、偏芯量ｒｘが柱状光学素子５の全反射面における長軸方向の寸法ｄ４に対して０．１０倍未満である場合に、スクリーン８の中心を最大光強度となるように、光強度分布を変化させることができ、その条件は、以下の式４で表される。   Further, the decentering amount rx in the x direction is a surface perpendicular to the optical axis C1 in the total reflection surface based on the principle of the columnar optical element 5 in which light is repeatedly reflected on the inner wall surface, and the optical axis C1 and the optical axis. It can be defined by the relative relationship with the dimension d4 (6.1 mm) of the side perpendicular to the plane defined by C2. Therefore, when the projection lens system 7 is moved from the optical axis C2 in the x direction, the decentering amount rx is less than 0.10 times the major axis dimension d4 on the total reflection surface of the columnar optical element 5. In addition, the light intensity distribution can be changed so that the center of the screen 8 has the maximum light intensity, and the condition is expressed by the following equation (4).

また、投射レンズ系７を光軸Ｃ２からｙ方向に移動させる場合に、偏芯量ｒｙが柱状光学素子５の全反射面における短軸方向の寸法ｄ５に対して０．１６倍未満である場合に、スクリーン８の中心を最大光強度となるように、光強度分布を変化させることができ、以下の式５で表される。ただし、偏芯方向は、光源系３から反射型ライトバルブ２までの光学系の設計により、本実施の形態のような＋ｙ方向および−ｘ方向（図６（ａ））とは限らないため、集光レンズ４の偏芯量ｒｘおよび偏芯量ｒｙは絶対値とする。
ｒｘ＜０．１０×ｄ４ ・・・式４
ｒｙ＜０．１６×ｄ５ ・・・式５ Further, when the projection lens system 7 is moved from the optical axis C2 in the y direction, the eccentricity ry is less than 0.16 times the dimension d5 in the minor axis direction on the total reflection surface of the columnar optical element 5. Further, the light intensity distribution can be changed so that the center of the screen 8 has the maximum light intensity, and is expressed by the following Expression 5. However, the eccentric direction is not necessarily the + y direction and the −x direction (FIG. 6A) as in the present embodiment, depending on the design of the optical system from the light source system 3 to the reflective light valve 2. The eccentric amount rx and the eccentric amount ry of the condenser lens 4 are absolute values.
rx <0.10 × d4 Equation 4
ry <0.16 × d5 Equation 5

以上説明したように、本実施の形態によれば、光源系３から出射された光で反射型ライトバルブ２を照射し、反射型ライトバルブ２の光軸Ｃ２に対して移動して設けられた投射レンズ系７によって、反射型ライトバルブ２上に形成される光画像をスクリーン８に対して斜めから投射する投射型表示装置１において、光源系３から出射される光を集光する集光レンズ４と、前記集光された光を所定の光強度分布をつけた光に変換して反射型ライトバルブ２へ導く柱状光学素子５とを備え、集光レンズ４は、スクリーン８の入射面内において光強度の最も高い部分が中央に位置するように、柱状光学素子８の中心軸Ｃ１に対して偏芯して配置したので、スクリーン８に斜めから光画像を投射しても光強度の高い部分がスクリーン８の入射面の中心（８ＡＣ）に概ね一致し、鮮明な映像表示が可能な投射型表示装置１を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the reflection type light valve 2 is irradiated with the light emitted from the light source system 3, and is moved with respect to the optical axis C <b> 2 of the reflection type light valve 2. A condensing lens that condenses the light emitted from the light source system 3 in the projection display device 1 that projects the light image formed on the reflective light valve 2 obliquely onto the screen 8 by the projection lens system 7. 4 and a columnar optical element 5 that converts the collected light into light having a predetermined light intensity distribution and guides it to the reflective light valve 2, and the condensing lens 4 is provided within the incident surface of the screen 8. In FIG. 2, the light intensity is high even if a light image is projected obliquely on the screen 8 because the optical axis is eccentric with respect to the central axis C1 of the columnar optical element 8 so that the portion with the highest light intensity is located at the center. The part is the center of the incident surface of the screen 8 Substantially coincides with 8AC), it is possible to obtain a projection type display device 1 capable of clear image display.

特に、柱状光学素子５の出射端５ｂにおける光強度分布を、スクリーン８の入射面内の投射レンズ系７から遠い部分（辺８Ａ４−８Ａ３）に対応する部分（辺５Ｂ３−５Ｂ４）の光強度が高くなるように分布させたので、光強度の高い部分がスクリーンの中心（８ＡＣ）に概ね一致し、好適な光強度分布によって鮮明な映像表示が可能な投射型表示装置１を得ることができる。   In particular, the light intensity distribution at the exit end 5b of the columnar optical element 5 is such that the light intensity of the portion (sides 5B3-5B4) corresponding to the portion (sides 8A4-8A3) far from the projection lens system 7 in the incident surface of the screen 8 is. Since the distribution is made higher, the portion with high light intensity substantially coincides with the center (8AC) of the screen, and the projection display device 1 capable of displaying a clear image with a suitable light intensity distribution can be obtained.

さらに、寸法ｄ３と寸法ｄ５との関係が式１または２を満足するように、偏芯量ｒｙと寸法ｄ５との関係が式３または５を満足するように、または偏芯量ｒｘと寸法ｄ４との関係が式４を満足するように調整したので、スクリーン８の入射面内での光強度分布を最適化し、鮮明な映像を表示することができる。   Further, the relationship between the dimension d3 and the dimension d5 satisfies the expression 1 or 2, the relationship between the eccentricity ry and the dimension d5 satisfies the expression 3 or 5, or the eccentricity rx and the dimension d4. Therefore, the light intensity distribution in the incident surface of the screen 8 can be optimized and a clear image can be displayed.

なお、上記実施の形態１において、投射レンズ系７の移動量を調整可能とした場合、集光レンズ４の偏芯量を、投射レンズ系７の反射型ライトバルブ２の光軸Ｃ２に対する移動量に応じて調整する集光レンズ調整機構（図示せず）を設けるようにしてもよい。その場合、設置位置に応じてスクリーン８に対する投射角度を変更するために投射レンズ系７の移動量を調整したときに、投射レンズ系７の移動量が変化しても、それに対応して集光レンズ４の偏芯量が調整される。従って、どのような投射角度で光画像を投射しても、光強度の高い部分がスクリーン８の入射面の中心（８ＡＣ）に概ね一致し、鮮明な映像表示が可能な投射型表示装置１を得ることができる。   In the first embodiment, when the amount of movement of the projection lens system 7 can be adjusted, the amount of eccentricity of the condenser lens 4 is set to the amount of movement of the reflective light valve 2 of the projection lens system 7 with respect to the optical axis C2. A condensing lens adjustment mechanism (not shown) that adjusts according to the above may be provided. In that case, even if the movement amount of the projection lens system 7 changes when the movement amount of the projection lens system 7 is adjusted in order to change the projection angle with respect to the screen 8 according to the installation position, the light is condensed correspondingly. The amount of eccentricity of the lens 4 is adjusted. Therefore, no matter what projection angle the light image is projected, the projection type display device 1 capable of displaying a clear image because the portion with high light intensity substantially coincides with the center (8AC) of the incident surface of the screen 8. Obtainable.

なお、実施の形態１において、図３、図９〜図１３での集光レンズ４の偏芯方向は、図６（ａ）における＋ｙ方向、図１４での集光レンズ４の偏芯方向は、図６（ａ）における−ｘ方向である。   In Embodiment 1, the eccentric direction of the condenser lens 4 in FIGS. 3 and 9 to 13 is the + y direction in FIG. 6A, and the eccentric direction of the condenser lens 4 in FIG. This is the −x direction in FIG.

集光レンズ４の偏芯するｙ方向を、柱状光学素子５の全反射面の短軸あるいは光軸Ｃ１と光軸Ｃ２に規定される平面に平行な方向で、かつ光軸Ｃ１と垂直な方向であると説明しているが、柱状光学素子５の矩形断面の短軸方向（図２（ｂ）あるいは、図６（ａ）のｙ方向）をも意味している。また、集光レンズ４の偏芯するｘ方向についても、柱状光学素子５の全反射面の長軸あるいは光軸Ｃ１と光軸Ｃ２に規定される平面に垂直な方向であると説明しているが、柱状光学素子５の矩形断面の長軸方向（図２（ｂ）あるいは、図６（ａ）のｘ方向）をも意味している。   The y direction in which the condenser lens 4 is decentered is a direction parallel to the minor axis of the total reflection surface of the columnar optical element 5 or a plane defined by the optical axis C1 and the optical axis C2, and a direction perpendicular to the optical axis C1. However, it also means the minor axis direction (FIG. 2B or the y direction in FIG. 6A) of the rectangular cross section of the columnar optical element 5. Further, the x direction in which the condensing lens 4 is decentered is also described as being the direction perpendicular to the major axis of the total reflection surface of the columnar optical element 5 or the plane defined by the optical axis C1 and the optical axis C2. However, it also means the major axis direction (the x direction in FIG. 2B or FIG. 6A) of the rectangular cross section of the columnar optical element 5.

実施の形態２．
図１５は、本実施の形態２における投射型表示装置を示すものである。図において、投射型表示装置２００は、筐体２１０内部に実施の形態１における光学機器系を備えた映像投射部２０１を備え、映像投射部２０１から斜め上方に投射した光画像を背面ミラー２０２で反射させ、反射させた光画像を正面に設置した透過型のスクリーン２０８の背面から投射し、スクリーン２０８の前面から映像を観ることができるものである。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 15 shows a projection display apparatus according to the second embodiment. In the figure, a projection display device 200 includes a video projection unit 201 including the optical device system according to the first embodiment in a housing 210, and an optical image projected obliquely upward from the video projection unit 201 is displayed by a rear mirror 202. The reflected light image is projected from the rear surface of the transmissive screen 208 installed in the front, and an image can be viewed from the front surface of the screen 208.

本実施の形態２における投射型表示装置２００は、上記実施の形態１で説明した光学機器系を備えた映像投射部２０１を備え、透過型スクリーン２０８の斜め下方から光画像を投射することにより、筐体２１０を小さくすることができる。しかも、スクリーン２０８の入射面内での光強度がスクリーン２０８の入射面内の中心で最も強く、しかも、入射面内での光強度の偏りが少ないので鮮明な映像を表示することができる。   The projection display device 200 in the second embodiment includes the video projection unit 201 including the optical device system described in the first embodiment, and projects a light image from obliquely below the transmissive screen 208. The housing 210 can be made small. Moreover, the light intensity within the incident surface of the screen 208 is the strongest at the center within the incident surface of the screen 208, and the light intensity is less biased within the incident surface, so that a clear image can be displayed.

なお、上記実施の形態１、２では、集光レンズ４を光源系３と柱状光学素子５の間に１枚有しているが、集光レンズ４の光源系３側あるいは柱状光学素子５側にさらにレンズを１枚設けてもかまわない。また、本実施の形態１では、集光レンズ４を一枚のレンズとしているが、複数のレンズを接合したレンズアレイでもかまわない。レンズアレイの各レンズの偏芯量を変化させることにより、柱状光学素子５の出射端５ｂの光強度分布を変化させることが可能となる。   In the first and second embodiments, one condenser lens 4 is provided between the light source system 3 and the columnar optical element 5, but the light source system 3 side or the columnar optical element 5 side of the condenser lens 4 is provided. In addition, one lens may be provided. In the first embodiment, the condenser lens 4 is a single lens, but a lens array in which a plurality of lenses are joined may be used. By changing the amount of eccentricity of each lens of the lens array, it is possible to change the light intensity distribution at the exit end 5b of the columnar optical element 5.

また、柱状光学素子５から反射型ライトバルブ２までの光学系の構成についても上記実施の形態１、２に制限されることはなく、例えば柱状光学素子５の後段に３枚のリレーレンズと反射ミラーを１枚備え、反射型ライトバルブ２に光を照射するようにしてもよい。   Further, the configuration of the optical system from the columnar optical element 5 to the reflective light valve 2 is not limited to the first and second embodiments. For example, three relay lenses and a reflection are provided in the rear stage of the columnar optical element 5. A single mirror may be provided to irradiate the reflective light valve 2 with light.

本発明の実施の形態１における投射型表示装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the projection type display apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における投射型表示装置の部分構成を示す図である。It is a figure which shows the partial structure of the projection type display apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における投射型表示装置の柱状光学素子の出射端での光強度分布をシミュレーションした結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having simulated the light intensity distribution in the output end of the columnar optical element of the projection type display apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における投射型表示装置の反射型ライトバルブの入射面での光強度分布をシミュレーションした結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having simulated the light intensity distribution in the entrance plane of the reflection type light valve of the projection type display apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における投射型表示装置を用いたときにスクリーンの入射面内での光強度分布をシミュレーションした結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having simulated the light intensity distribution in the entrance plane of a screen when the projection type display apparatus in Embodiment 1 of this invention is used. 本発明の実施の形態１における投射型表示装置の各部及びスクリーンでの４隅の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of four corners in each part and screen of the projection type display apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における投射型表示装置内の光の軌跡を示す図である。It is a figure which shows the locus | trajectory of the light in the projection type display apparatus in Embodiment 1 of this invention. 柱状光学素子の寸法ｄ３を変化させたときのシミュレーション結果に基づくスクリーン上での光強度分布を示す図である。It is a figure which shows light intensity distribution on the screen based on the simulation result when the dimension d3 of a columnar optical element is changed. 柱状光学素子の寸法ｄ３を変化させたときのシミュレーション結果に基づくスクリーン上での光強度分布を示す図である。It is a figure which shows light intensity distribution on the screen based on the simulation result when the dimension d3 of a columnar optical element is changed. シミュレーション結果に基づく柱状光学素子の寸法ｄ３とスクリーン上のｙ方向での最大光強度位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the dimension d3 of the columnar optical element based on a simulation result, and the maximum light intensity position in the y direction on a screen. シミュレーション結果に基づく集光レンズの偏芯量ｒｙとスクリーンのライン上での最小相対光強度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the eccentric amount ry of the condensing lens based on the simulation result, and the minimum relative light intensity on the screen line. シミュレーション結果に基づく集光レンズの偏芯量ｒｙとスクリーン上のｙ方向での最大光強度位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the eccentric amount ry of the condensing lens based on a simulation result, and the maximum light intensity position in the y direction on a screen. シミュレーション結果に基づく集光レンズの偏芯量ｒｙとスクリーン上のｙ方向での最大光強度位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the eccentric amount ry of the condensing lens based on a simulation result, and the maximum light intensity position in the y direction on a screen. シミュレーション結果に基づく集光レンズの偏芯量ｒｘとスクリーン上のｘ方向での最大光強度位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the eccentric amount rx of the condensing lens based on a simulation result, and the maximum light intensity position in the x direction on a screen. 本発明の実施の形態２における投射型表示装置を示す図である。It is a figure which shows the projection type display apparatus in Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 投射型表示装置、 ２ 反射型ライトバルブ、 ３ 光源系、 ３ａ 光源、 ３ｂ 反射鏡、 ４ 集光レンズ、 ５ 柱状光学素子、 ５ａ 入射端、 ５ｂ 出射端、 ７ 投射レンズ系、 ８ スクリーン、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projection type display apparatus, 2 Reflection type light valve, 3 Light source system, 3a Light source, 3b Reflective mirror, 4 Condensing lens, 5 Columnar optical element, 5a Incident end, 5b Emission end, 7 Projection lens system, 8 Screen,

Claims (10)

光源系から出射された光で反射型ライトバルブを照射し、前記反射型ライトバルブ上に形成される光画像を前記反射型ライトバルブの光軸に対して移動して設けられた投射レンズ系によって、スクリーンに対して斜めから投射する投射型表示装置において、
前記光源系から出射される光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズによって集光された光を所定の光強度分布をつけた光に変換して前記反射型ライトバルブへ導く柱状光学素子とを備え、
前記スクリーンの入射面内において光強度の最も高い部分が中央に位置するように、前記集光レンズを前記柱状光学素子の中心軸に対して偏芯して配置したことを特徴とする投射型表示装置。 A projection light system is provided by irradiating a reflective light valve with light emitted from a light source system and moving a light image formed on the reflective light valve with respect to the optical axis of the reflective light valve. In a projection display device that projects obliquely to the screen,
A condensing lens that condenses the light emitted from the light source system;
A columnar optical element that converts the light collected by the condenser lens into light having a predetermined light intensity distribution and guides it to the reflective light valve;
Projection type display characterized in that the condensing lens is arranged eccentrically with respect to the central axis of the columnar optical element so that the portion with the highest light intensity is located in the center in the incident plane of the screen apparatus. 前記柱状光学素子の出射端における前記スクリーンの前記投射レンズ系から遠い部分に対応する部分の光強度を高くしたことを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。 2. The projection display device according to claim 1, wherein a light intensity of a portion corresponding to a portion far from the projection lens system of the screen at an emission end of the columnar optical element is increased. 前記集光レンズは、前記柱状光学素子の全反射面における短軸方向に偏芯していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置。 The projection display device according to claim 1, wherein the condensing lens is decentered in a minor axis direction on a total reflection surface of the columnar optical element. 前記柱状光学素子は、前記全反射面における前記柱状光学素子の中心軸方向の寸法をｄ３、前記全反射面における前記短軸方向の寸法をｄ５とするとき、
下記の条件、
ｄ３＜４．６×ｄ５
を満たすことを特徴とする請求項３に記載の投射型表示装置。 When the columnar optical element has a dimension in the central axis direction of the columnar optical element on the total reflection surface as d3 and a dimension in the minor axis direction on the total reflection surface as d5,
The following conditions,
d3 <4.6 × d5
The projection display device according to claim 3, wherein: 前記柱状光学素子は、前記全反射面における前記柱状光学素子の中心軸方向の寸法をｄ３、前記全反射面における前記短軸方向の寸法をｄ５とするとき、
下記の条件、
ｄ３＝３．３×ｄ５
を満たすことを特徴とする請求項４に記載の投射型表示装置。 When the columnar optical element has a dimension in the central axis direction of the columnar optical element on the total reflection surface as d3 and a dimension in the minor axis direction on the total reflection surface as d5,
The following conditions,
d3 = 3.3 × d5
The projection display device according to claim 4, wherein: 前記集光レンズの前記柱状光学素子の中心軸に対する前記柱状光学素子の短軸方向の偏芯量をｒｙとするとき、下記の条件、
ｒｙ＜０．１６×ｄ５
を満たすことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の投射型表示装置。 When the amount of eccentricity in the minor axis direction of the columnar optical element with respect to the central axis of the columnar optical element of the condenser lens is ry, the following condition is satisfied:
ry <0.16 × d5
The projection display device according to claim 3, wherein: 前記集光レンズの前記柱状光学素子の中心軸に対する前記柱状光学素子の短軸方向の偏芯量をｒｙとするとき、
下記の条件、
ｒｙ＝０．１０×ｄ５
を満たすことを特徴とする請求項６に記載の投射型表示装置。 When the amount of eccentricity in the minor axis direction of the columnar optical element with respect to the central axis of the columnar optical element of the condenser lens is ry,
The following conditions,
ry = 0.10 × d5
The projection display device according to claim 6, wherein: 前記集光レンズは、前記柱状光学素子の全反射面における長軸方向に偏芯していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置。 The projection display device according to claim 1, wherein the condensing lens is eccentric in a major axis direction on a total reflection surface of the columnar optical element. 前記全反射面における長軸方向の寸法をｄ４とし、
前記集光レンズの前記柱状光学素子の中心軸に対する前記柱状光学素子の長軸方向の偏芯量をｒｘとするとき、下記の条件、
ｒｘ＜０．１０×ｄ４
を満たすことを特徴とする請求項８に記載の投射型表示装置。 The major axis dimension of the total reflection surface is d4,
When rx is the amount of eccentricity in the major axis direction of the columnar optical element with respect to the central axis of the columnar optical element of the condenser lens, the following condition is satisfied:
rx <0.10 × d4
The projection display device according to claim 8, wherein: 前記集光レンズの偏芯量を前記投射レンズ系の前記反射型ライトバルブの光軸に対する移動量に応じて調整する集光レンズ調整機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の投射型表示装置。 10. A condensing lens adjustment mechanism that adjusts an eccentric amount of the condensing lens according to an amount of movement of the projection lens system with respect to an optical axis of the reflective light valve. The projection type display device according to any one of the above.
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