JP4061060B2 - 投影光学装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影光学装置に関し、特に、壁面又はスクリーンに反射型表示素子の映像を拡大投影するフロントプロジェクターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のプロジェクターは回転対称なレンズ系を使用していた。この場合、明るい表示を得るために、DMD(ディジタルマイクロミラーデバイス)や反射型LCD等の反射型表示素子を用いた場合(例えば、特開2000−98272)に、照明光路の配置が難しく、小型の装置として構成することは容易ではなかった。
【0003】
このような中、PDLCやDMDの反射型表示素子への照明を、回転対称な投影レンズ系の全部あるいは一部を介して行うものが特開平8−201755号、特開平8−251520号において提案されている。
【0004】
また、投影光学系でないが、偏心プリズムを用いる頭部装着型画像表示装置において、反射型LCDの照明を偏心プリズムの一部の反射面と透過面を介して行うものが特開平11−337863号において提案されている。
【0005】
なお、特開2000−111800においては、2つの偏心プリズムからなり、像面側のプリズムに光路がプリズム内で交差する構成のプリズムを用いる結像光学系が示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
反射型表示素子は、その開口率が高く明るい表示画面を提供することが可能であるが、照明光路と投影光路の干渉の問題や、特にDMD素子では照明を斜め方向から導入する必要があり、投影光学系の小型化が困難であった。
【0007】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、投影光学系として偏心プリズムを用い、照明光の反射型表示素子への導入のし方に工夫を施すことにより小型化を図った投影光学装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の第1の投影光学装置は、反射型表示素子と、該反射型表示素子に表示された画像を投影する投影光学系と、前記反射型表示素子の表示面を照明する照明光源とを備えた投影光学装置において、
前記投影光学系は、少なくとも、反射面を2面以上備え、その中の少なくとも1つの反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成され、前記反射型表示素子の表示面に面して配置された正のパワーを有する反射屈折光学素子又は反射光学素子を有し、
前記表示面から出て投影表示面に至る光線と、前記照明光源から出て前記表示面に至る光線とは、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子の前記表示面側から投影光線の通る順に数えて少なくとも2番目までの反射面を共に反射するように、前記照明光源が配置され、
かつ、前記照明光源からの照明光束中の前記表示面の中心に至る光線であって照明光束の中心光線を照明光光軸とし、前記表示面中心を出て瞳中心を通り投影表示面に至る光線を投影光光軸とするとき、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と前記表示面中心とを通る平面内に含まれないように、前記照明光源が配置されていることを特徴とするものである。
【0009】
上記目的を達成する本発明の第2の投影光学装置は、反射型表示素子と、該反射型表示素子に表示された画像を投影する投影光学系と、前記反射型表示素子の表示面を照明する照明光源とを備えた投影光学装置において、
前記反射型表示素子は、2次元的に配置された多数のピクセルの微小ミラーの傾きを変化させて反射光の射出角度を変化させることによりオン/オフ状態を作る反射型表示素子からなり、
前記投影光学系は、少なくとも、反射面を2面以上備え、その中の少なくとも1つの反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成され、前記反射型表示素子の表示面に面して配置された正のパワーを有する反射屈折光学素子又は反射光学素子を有し、
前記表示面から出て投影表示面に至る光線と、前記照明光源から出て前記表示面に至る光線とは、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子の前記表示面側から投影光線の通る順に数えて少なくとも最初の反射面を共に反射するように、前記照明光源が配置され、
かつ、前記照明光源からの照明光束中の前記表示面の中心に至る光線であって照明光束の中心光線を照明光光軸とし、前記表示面中心を出て瞳中心を通り投影表示面に至る光線を投影光光軸とするとき、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と前記表示面中心とを通る平面内に含まれないように、前記照明光源が配置されていることを特徴とするものである。
【0010】
以下、本発明において、上記構成をとった理由と作用について説明する。
【0011】
本発明の投影光学装置は、反射型表示素子に表示された画像を投影するものであり、投影光学系とその反射型表示素子の表示面を照明する照明光源とを備えている。
【0012】
そして、その投影光学系としては、少なくとも、反射面を2面以上備え、その中の少なくとも1つの反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成さた正のパワーを有する反射屈折光学素子又は反射光学素子を含んでなるもので、その光学素子は反射型表示素子の表示面に面して配置されている。
【0013】
ここで、反射屈折光学素子としては、特開平11−337863号、特開2000−111800等で言及された、パワーを有し内面反射する曲面形状の反射面を2面以上備えてなる偏心プリズムを指すもので、また、反射光学素子とは、そのような反射面を表面鏡で構成して空中に所定の位置関係で配置してなるものである。
【0014】
そして、光束にパワーを与える曲面形状であって偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面は、一般的には、自由曲面で定義される面形状を有する。そのような自由曲面の面形状は、例えば米国特許第6,124,989号(特開2000−66105号)の(a)式により定義される自由曲面である。
【0015】
そして、本発明の第1の投影光学装置においては、反射型表示素子は特に限定されないが、本発明の第2の投影光学装置においては、2次元的に配置された多数のピクセルの微小ミラーの傾きを変化させて反射光の射出角度を変化させることによりオン/オフ状態を作る反射型表示素子を用いるものとしている。
【0016】
このような反射型表示素子は、DMD(ディジタルマイクロミラーデバイス)として知られており、「光学」(vol.25,No.6,p.313 〜314,1996年)に記載されているように、2次元的に配列した各ピクセルが微小なミラーから構成され、各ピクセル毎にその直下に配置されたメモリー素子による静電界作用によって上記微小ミラーの傾きを制御し、反射光の反射角度を変化させることによってオン/オフ状態を作る反射型表示素子である。そして、ピクセルがオフの状態では、当該ピクセルの微小ミラーによる反射光が投影光学系に入射せず、ピクセルがオンの状態では、当該ピクセルの微小ミラーによる反射光が投影光学系に入射してスクリーンに画像を形成するように光学系部品を配置する必要があるものである。なお、各ピクセルの微小ミラーのオン時の傾き角は、DMDの光線の入射面に対して10°程度と決められている。
【0017】
そして、反射型表示素子の表示面から出て投影表示面に至る光線と、照明光源から出て反射型表示素子の表示面に至る光線とが、反射屈折光学素子又は反射光学素子の表示面側から投影光線の通る順に数えて、本発明の第1の投影光学装置においては、少なくとも2番目までの反射面を、本発明の第2の投影光学装置においては、少なくとも最初の反射面を、共に反射するように、照明光源を配置するものである。
【0018】
すなわち、反射型表示素子の表示面に面して配置された反射屈折光学素子又は反射光学素子の、少なくとも2番目までの反射面、あるいは、最初の反射面を経て照明光と投影光が反射され、表示面を照明し、かつ、その表示画像を投影するように、光学系の一部を照明光路と投影光路が共用するものである。
【0019】
そして、何れの場合も、照明光源からの照明光束中の表示面の中心に至る光線であって照明光束の中心光線を照明光光軸とし、表示面中心を出て瞳中心を通り投影表示面に至る光線を投影光光軸とするとき、本発明に基づき、反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が、反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と表示面中心とを通る平面内に含まれないように、照明光源を配置するものである。
【0020】
このような照明光光軸の意味は、偏心光学系として構成される反射屈折光学素子又は反射光学素子は、特別な偏心構成の場合を除き、各反射面の偏心方向は、反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と表示面中心とを通る平面の方向になる。この面内に反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が存在すると、各反射面の偏心方向の有効面は、照明光路用と投影光路用に大きくしなければならなくなり、反射屈折光学素子又は反射光学素子が大型化するか、あるいは、光束の一部がケラレることになってしまい、明るく均一の投影が困難になる。
【0021】
これに対して、反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が、反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と表示面中心とを通る平面内に含まれないようにすると、各反射面において照明光路用と投影光路用に大きくしなければならない有効面方向は、一般に偏心方向と交差する方向となるため、反射屈折光学素子又は反射光学素子の大型化には繋がらない。
【0022】
特に、反射屈折光学素子又は反射光学素子が、反射面を2面備えた第1偏心プリズムからなり、表示面から出て投影光光軸が最初に入射する反射面で反射された投影光光軸とその反射面に入射する投影光光軸とを含む平面に、2番目の反射面で反射された投影光光軸を投影した場合に、2番目の反射面で反射された投影光光軸の像が最初に入射する反射面で反射された投影光光軸とプリズム内で交差するように、その偏心プリズムを構成する場合には、この偏心プリズムが各反射面に正のパワーを分散するタイプのプリズムであるため、同じ偏心プリズムのパワーとしたとき、各反射面の曲面形状がより弱い形になるので、プリズムを大型化せずに偏心方向と交差する方向に有効径を大きく取ることができ、好ましいものである。
【0023】
この点を後記の実施例1の投影光学系を例にして説明する。図1は、反射型表示素子として用いられるDMD1と、そのDMD1に表示された画像を投影する投影光学系2と、図3に示した照明光源3からの光を投影光学系2の偏心プリズム10に入射させる照明光導入プリズム30とからなる光学系部分の正面斜め上方向から見た斜視図であり、投影光学系2は偏心プリズム10と偏心プリズム20からなり、DMD1は偏心プリズム10に大部分が隠れて見えないが、図2の同じ方向から見た透視斜視図を見れば、DMD1は偏心プリズム10の図の裏面側に配置されていることが分かる。図3は、図1、図2の表側から見た正面透視図であり、図1〜図3に示した座標の−Z方向にこの投影光学系2によってDMD1の表示画像を投影するスクリーン等の投影表示面5(図5)が配置されることになる。
【0024】
この例では、偏心プリズム10において、面ABCDがDMD1からの表示光を入射させる入射面11、面EFGHが入射面11からプリズム内に入射した表示光を反射させる第1反射面12、面IJBAが第1反射面12で反射した表示光を反射させる第2反射面13、面HGCDが第2反射面13で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面14であり、偏心プリズム20において、面KLOMが偏心プリズム10から射出された表示光をプリズム内に入射させる入射面21、面PQOMが入射面21からプリズム内に入射した表示光を反射させる反射面22、面KLQPが反射面22で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面23である。
【0025】
偏心プリズム10と偏心プリズム20の間には、投影光学系2の瞳を形成する絞り4が配置されているが、この絞り4の形状は、照明光に対しては必ずしも正しい形状には図示されていない。
【0026】
偏心プリズム10の射出面14に面して反射面を持つ照明光導入プリズム30が配置されており、その入射側に照明光源3が配置される(図3)。
【0027】
この配置において、照明光源3からの軸上主光線(光軸)は、照明光導入プリズム30の入射面に点aで交差して照明光導入プリズム30内に入り、その反射面に点bで入射して反射され、点cで照明光導入プリズム30外に出ると共に、偏心プリズム10の射出面14に同じ点cで入射し、偏心プリズム10内に入った照明光光軸はその第2反射面13の点dに入射して反射され、次にその第1反射面12の点eに入射して反射され、偏心プリズム10の入射面11の点fに入射して偏心プリズム10の外に出て、DMD1の画面中心gに法線方向に対して約20°の角度を成してDMD1の対角線方向から照明光光軸が入射することによりDMD1表示面を照明する。
【0028】
DMD1の画面中心gから法線方向に出た投影光光軸は、偏心プリズム10の入射面11の点hに入射して偏心プリズム10内に入り、その第1反射面12の点iに入射して反射され、次にその第2反射面13の点jに入射して反射され、偏心プリズム10の射出面14の点kに入射して偏心プリズム10の外に出て、絞り4の中心を通り、今度は偏心プリズム20の入射面21の点lに入射して偏心プリズム20内に入り、その反射面22の点mに入射して反射され、次に偏心プリズム20の射出面23の点nに入射して偏心プリズム20の外に出て、図示しない投影表示面に達してDMD1の表示像の拡大像を投影する。
【0029】
ここで、本発明に基づき、偏心プリズム10に入射する照明光光軸である点cに入射する照明光光軸は、偏心プリズム10の点kから出る投影光光軸と表示面中心gとを通る平面(図3の点gと点kを通り図3の面に垂直な面)内に含まれないように、照明光源3を配置することにより、偏心プリズム10が大型にならずに照明光をDMD1に導くことができ、投影光学装置を小型化することができる。
【0030】
図1〜図3の場合は、投影光学系2は、偏心プリズム10以外に、収差を十分に補正して拡大投影像を投影するために、偏心プリズム10から投影光線の出る側に別の光学系として偏心プリズム20を配置しているが、別の光学系としては偏心プリズムに限らず、回転対称の屈折光学系を配置してもよい。
【0031】
この偏心プリズム10の射出側に配置する偏心プリズムとしては、反射面を1面以上備え、その反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成されたものを用いることができる。
【0032】
そして、この第1偏心プリズム10及び第2偏心プリズム20は、何れもプリズム中の投影光光軸が平面内に含まれており、第1偏心プリズム10中のその投影光光軸が含まれる平面と第2偏心プリズム20中のその投影光光軸が含まれる平面とが平行であるものとしてもよく、あるいは、それらの平面が相互に45°回転してるものとしてもよい。後者の場合、その回転による投影像の回転を補うように、反射型表示素子(図1〜図3の場合はDMD1)を投影光光軸の回りで回転配置する必要がある。
【0033】
なお、第2偏心プリズム20も、第1偏心プリズム10同様に、反射面を2面備えており、第2偏心プリズム20中の投影光光軸が含まれる平面内で投影光光軸が交差するように構成してもよく、あるいは、反射面を1面備えているものとして構成してもよい。
【0034】
なお、本発明において、反射型表示素子として反射型液晶表示素子を用いる場合にも適用できる。
【0035】
また、反射型表示素子として、2次元的に配置された多数のピクセルの微小ミラーの傾きを変化させて反射光の射出角度を変化させることによりオン/オフ状態を作る反射型表示素子、すなわちDMDを用いる場合に、その微小ミラーによる反射光の偏向方向としては、第1偏心プリズム中の投影光光軸が含まれる平面と直交するようにDMDを配置すると、DMDに入射する照明光光軸がDMDから出る投影光光軸とDMDの表示面中心とを通る平面内に含まれないようになる。
【0036】
また、投影光学系を第1偏心プリズムと第2偏心プリズムから構成する場合に、第1偏心プリズムを構成する透明媒質と第2偏心プリズムを構成する透明媒質との光学的性質が異なることが望ましい。
【0037】
回転非対称な反射面を持つ2つの偏心プリズムからなり、中間像を結像しない投影光学系においては、絞りが光学系の中央付近に配置して対称性を良くすることができるので、コマ収差等の単色収差は改善するが、各プリズムの入射面と射出面が何れも屈折面からなるために、屈折率の色分散に起因する色収差、特に、倍率の色収差は、プリズムの面形状として回転非対称な自由曲面形状としても補正しきれない。特に、光学系を小型化する場合、相対的に波長が大きくなり、倍率の色収差の収差補正が難しくなる。
【0038】
そこで、本発明においては、第1偏心プリズムを構成する透明媒質と第2偏心プリズムを構成する透明媒質との光学的性質が異なるようにすることにより、色収差、特に、倍率色収差を補正するようにしている。このように偏心プリズム相互の媒質の光学的性質を異なるようにすると、プリズムの屈折面での分散に基づく色収差、特に、倍率の色収差を良好に補正できるようになる。
【0039】
ここで、透明媒質の光学的性質とは、具体的に屈折率とアッベ数であるが、少なくとも何れか一方が異なることが必要である。
【0040】
【発明の実施形態】
以下、本発明の投影光学装置を特にその投影光学系を中心にして実施例に基づいて説明する。
【0041】
まず、以下の実施例の座標の取り方は、像を投影する投影表示面(スクリーン)側から投影光学系2を見て、図1〜図3に示すように、逆光線追跡の投影光光軸7が投影光学系2の最終面(図1〜図3では第2偏心プリズム20の射出面23)に向かう方向(正面方向)をZ軸のプラス方向、水平方向の右から左に向かう方向(左右方向)をX軸のプラス方向、垂直方向の下から上に向かう方向(上下方向)をY軸のプラス方向とし、光学系の原点を投影光光軸7が投影光学系2の最終面と交差する点とする。なお、以下の構成の説明もその逆光線追跡の順で説明する。以下、図面を参照にして説明する。
【0042】
なお、実施例1〜6は、逆光線追跡の第1面(投影光学系2の最終面)から1200mmの位置の投影表示面5に反射型表示素子2の像が拡大投影されるものであり、投影像の大きさは730.0×547.5mm(対角長36インチ)であり、入射瞳径φ7mmに設定され、反射型表示素子2の大きさは13.61×10.21mmを用いるものとしている。
【0043】
実施例1
この実施例は、反射型表示素子1としてDMDを用いること想定しており、図1は、投影光学系2を投影表示面5(図5)側の斜め上方向から見た斜視図であり、図2は、同じ方向から見た透視斜視図であり、図3は、図1、図2の表側から見た正面透視図である。また、図4には、投影光学系2のY−Z断面図を示す。さらに、図5には、この実施例の投影光学系を用いた全体の装置の模式的斜視図を示す。
【0044】
この実施例の投影光学系2は、投影表示面5側から、第2偏心プリズム20、絞り4、第1偏心プリズム10からなり、第1偏心プリズム10の入射面11に面して反射型表示素子1が配置されており、第1偏心プリズム10の射出面14の投影光光軸7が通る位置から外れた位置に照明光導入プリズム30が配置されている。第1偏心プリズム10は、反射型表示素子1に面した入射面11、入射面11からプリズム内に入射した表示光を反射させる第1反射面12、第1反射面12で反射した表示光を反射させる第2反射面13、第2反射面13で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面14の4面からなり、この第1偏心プリズム10中では投影光光軸7は同一のY−Z面内に含まれるように反射され、入射面11から第1反射面12へ向かう投影光光軸7と、第2反射面13から射出面14へ向かう投影光光軸7とはプリズム内で交差する。
【0045】
第2偏心プリズム20は、第1偏心プリズム10から射出された表示光をプリズム内に入射させる入射面21、入射面21からプリズム内に入射した表示光を反射させる反射面22、反射面22で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面23の3面からなり、この第2偏心プリズム20中では投影光光軸7は同一のY−Z面内に含まれるように反射される。
【0046】
したがって、反射型表示素子1から投影表示面5に至る投影光光軸7は同一のY−Z面内に存在することになる。
【0047】
また、照明光源3からの照明光の照明光光軸6は、照明光導入プリズム30を経て第1偏心プリズム10の射出面14に入射し、第1偏心プリズム10内に入った照明光光軸はその第2反射面13、第1反射面12で順次反射され、入射面11から外に出て、反射型表示素子1の画面中心に法線方向に対して約20°の角度を成して反射型表示素子1の対角線方向から入射するように反射型表示素子1の表示面を照明する。そのため、反射型表示素子1は、第1偏心プリズム10の入射する投影光光軸7の回りで45°傾くように配置される。また、第1偏心プリズム10の射出面14に入射する照明光光軸6は、反射型表示素子1から投影表示面5に至る投影光光軸7が含まれるY−Z面内には含まれず、−X方向に外れた位置から射出面14に入射するように配置されている。そして、投影光学系2に入射する投影光光軸7の回りで反射型表示素子1が45°傾いて配置され、投影像が投影表示面5上で投影光学系2から射出する投影光光軸7の回りで45°傾くのを補償するために、全体の光学系を投影光学系2から射出する投影光光軸7の回りで反対方向に45°傾けて配置される(図5)。
【0048】
本実施例の第2偏心プリズム20及び第1偏心プリズム10の各面21〜23、11〜14は何れも偏心した自由曲面からなる。
【0049】
この実施例の投影光学系2の構成パラメータを後記する。
【0050】
実施例2
この実施例は、反射型表示素子1としてDMDを用いること想定しており、図6にこの実施例の投影光学系2のY−Z断面図を示す。さらに、図7に投影光学系2を用いた全体の装置の模式的斜視図を示す。
【0051】
この実施例の投影光学系2は、投影表示面5側から、投影表示面5に凸面を向けた2枚のメニスカスレンズからなる正パワーの同軸屈折光学系20’、絞り4、第1偏心プリズム10からなり、第1偏心プリズム10は実施例1と同様の形状の偏心プリズムからなり、その入射面11に面して反射型表示素子1が配置されており、第1偏心プリズム10の射出面14の投影光光軸7が通る位置から外れた位置に、図示はないが、実施例1と同様に照明光導入プリズム30が配置される。第1偏心プリズム10は、反射型表示素子1に面した入射面11、入射面11からプリズム内に入射した表示光を反射させる第1反射面12、第1反射面12で反射した表示光を反射させる第2反射面13、第2反射面13で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面14の4面からなり、この第1偏心プリズム10中では投影光光軸7は同一のY−Z面内に含まれるように反射され、入射面11から第1反射面12へ向かう投影光光軸7と、第2反射面13から射出面14へ向かう投影光光軸7とはプリズム内で交差する。
【0052】
そして、図示しない照明光源3からの照明光の照明光光軸6は、照明光導入プリズム30を経て第1偏心プリズム10の射出面14に入射し、第1偏心プリズム10内に入った照明光光軸はその第2反射面13、第1反射面12で順次反射され、入射面11から外に出て、反射型表示素子1の画面中心に法線方向に対して約20°の角度を成して反射型表示素子1の対角線方向から入射するように反射型表示素子1の表示面を照明する。そのため、反射型表示素子1は、第1偏心プリズム10の入射する投影光光軸7の回りで45°傾くように配置される。また、第1偏心プリズム10の射出面14に入射する照明光光軸6は、反射型表示素子1から投影表示面5に至る投影光光軸7が含まれるY−Z面内には含まれず、−X方向に外れた位置から射出面14に入射するように配置されている。そして、投影光学系2に入射する投影光光軸7の回りで反射型表示素子1が45°傾いて配置され、投影像が投影表示面5上で投影光学系2から射出する投影光光軸7の回りで45°傾くのを補償するために、全体の光学系を投影光学系2から射出する投影光光軸7の回りで反対方向に45°傾けて配置される(図7)。
【0053】
本実施例の第1偏心プリズム10の各面11〜14は何れも偏心した自由曲面からなる。
【0054】
この実施例の投影光学系2の構成パラメータを後記する。
【0055】
実施例3
この実施例は、反射型表示素子1として反射型液晶表示素子を用いること想定しており、図8にこの実施例の投影光学系2のY−Z断面図を示す。さらに、図9に投影光学系2を用いた全体の装置の模式的斜視図を示す。
【0056】
この実施例の投影光学系2は、投影表示面5側から、第2偏心プリズム20、絞り4、第1偏心プリズム10からなり、第2偏心プリズム20、第1偏心プリズム10共に実施例1と同様の形状の偏心プリズムからなり、第1偏心プリズム10の入射面11に面して反射型表示素子1が配置されており、第1偏心プリズム10の射出面14の投影光光軸7が通る位置から外れた位置に、図示はないが、実施例1と同様に照明光導入プリズム30が配置される。
【0057】
第1偏心プリズム10は、反射型表示素子1に面した入射面11、入射面11からプリズム内に入射した表示光を反射させる第1反射面12、第1反射面12で反射した表示光を反射させる第2反射面13、第2反射面13で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面14の4面からなり、この第1偏心プリズム10中では投影光光軸7は同一のY−Z面内に含まれるように反射され、入射面11から第1反射面12へ向かう投影光光軸7と、第2反射面13から射出面14へ向かう投影光光軸7とはプリズム内で交差する。
【0058】
第2偏心プリズム20は、第1偏心プリズム10から射出された表示光をプリズム内に入射させる入射面21、入射面21からプリズム内に入射した表示光を反射させる反射面22、反射面22で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面23の3面からなり、この第2偏心プリズム20中では投影光光軸7は同一のY−Z面内に含まれるように反射される。
【0059】
したがって、反射型表示素子1から投影表示面5に至る投影光光軸7は同一のY−Z面内に存在することになる。
【0060】
また、照明光源3からの照明光の照明光光軸6は、照明光導入プリズム30を経て第1偏心プリズム10の射出面14に入射し、第1偏心プリズム10内に入った照明光光軸はその第2反射面13、第1反射面12で順次反射され、入射面11から外に出て、反射型表示素子1の画面中心に法線方向に対して所定の角度を成して反射型表示素子1の長手方向斜め横方向から入射するように反射型表示素子1の表示面を照明する。したがって、この実施例では、反射型表示素子1は、第1偏心プリズム10の入射する投影光光軸7の回りで傾いて配置されない。また、第1偏心プリズム10の射出面14に入射する照明光光軸6は、反射型表示素子1から投影表示面5に至る投影光光軸7が含まれるY−Z面内には含まれず、−X方向に外れた位置から射出面14に入射するように配置されている。なお、この実施例では、全体の光学系を投影光学系2から射出する投影光光軸7の回りで傾けて配置する必要はない(図9)。
【0061】
本実施例の第2偏心プリズム20及び第1偏心プリズム10の各面21〜23、11〜14は何れも偏心した自由曲面からなる。
【0062】
この実施例の投影光学系2の構成パラメータを後記する。
【0063】
実施例4
この実施例は、反射型表示素子1としてDMDを用いること想定しており、図10にこの実施例の投影光学系2を用いた全体の装置の模式的斜視図を示す。
【0064】
この実施例の投影光学系2は、投影表示面5側から、第2偏心プリズム20、絞り4、第1偏心プリズム10からなり、第2偏心プリズム20、第1偏心プリズム10共に実施例1と同様の形状の偏心プリズムからなり、第1偏心プリズム10の入射面11に面して反射型表示素子1が配置されており、第1偏心プリズム10の射出面14の投影光光軸7が通る位置から外れた位置に、図示はないが、実施例1と同様に照明光導入プリズム30が配置される。
【0065】
第1偏心プリズム10は、反射型表示素子1に面した入射面11、入射面11からプリズム内に入射した表示光を反射させる第1反射面12、第1反射面12で反射した表示光を反射させる第2反射面13、第2反射面13で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面14の4面からなり、この第1偏心プリズム10中では投影光光軸7は同一の平面内に含まれるように反射され、入射面11から第1反射面12へ向かう投影光光軸7と、第2反射面13から射出面14へ向かう投影光光軸7とはプリズム内で交差する。
【0066】
第2偏心プリズム20は、第1偏心プリズム10から射出された表示光をプリズム内に入射させる入射面21、入射面21からプリズム内に入射した表示光を反射させる反射面22、反射面22で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面23の3面からなり、この第2偏心プリズム20中では投影光光軸7は同一のY−Z面内に含まれるように反射される。
【0067】
しかし、この実施例においては、第2偏心プリズム20内の投影光光軸7が含まれる平面と、第1偏心プリズム10内の投影光光軸7が含まれる平面とは相互に45°を成すように、第1偏心プリズム10から出る投影光光軸7の周りで第2偏心プリズム20が45°回転した関係になるように、第2偏心プリズム20と第1偏心プリズム10が配置されている。
【0068】
なお、照明光源3からの照明光の照明光光軸6は、図示を省いた照明光導入プリズム30を経て第1偏心プリズム10の射出面14に入射し、第1偏心プリズム10内に入った照明光光軸はその第2反射面13、第1反射面12で順次反射され、入射面11から外に出て、反射型表示素子1の画面中心に法線方向に対して約20°の角度を成して反射型表示素子1の対角線方向から入射するように反射型表示素子1の表示面を照明する。そのため、反射型表示素子1は、第1偏心プリズム10の入射する投影光光軸7の回りで45°傾くように配置される。また、第1偏心プリズム10の射出面14に入射する照明光光軸6は、第1偏心プリズム10内の投影光光軸7が含まれる平面内には含まれず、その一方に外れた位置から射出面14に入射するように配置されている。そして、投影光学系2に入射する投影光光軸7の回りで反射型表示素子1が45°傾いて配置され、投影像が投影表示面5上で投影光学系2から射出する投影光光軸7の回りで45°傾くのを補償するために、上記のように、第1偏心プリズム10から出る投影光光軸7の周りで第2偏心プリズム20が45°回転した関係で第2偏心プリズム20が配置される(図10)。
【0069】
本実施例の第2偏心プリズム20及び第1偏心プリズム10の各面21〜23、11〜14は何れも偏心した自由曲面からなる。
【0070】
この実施例の投影光学系2の構成パラメータを後記する。
【0071】
実施例5、6
これらの実施例は、反射型表示素子1としてDMDを用いること想定しており、図11にこれらの実施例の投影光学系2を用いた全体の装置の模式的斜視図を示す。
【0072】
これらの実施例の投影光学系2は、投影表示面5側から、第2偏心プリズム20、絞り4、第1偏心プリズム10からなり、第1偏心プリズム10は実施例1と同様の形状の偏心プリズムからなり、第1偏心プリズム10の入射面11に面して反射型表示素子1が配置されており、第1偏心プリズム10の射出面14の投影光光軸7が通る位置から外れた位置に、図示はないが、実施例1と同様に照明光導入プリズム30が配置される。
【0073】
第1偏心プリズム10は、反射型表示素子1に面した入射面11、入射面11からプリズム内に入射した表示光を反射させる第1反射面12、第1反射面12で反射した表示光を反射させる第2反射面13、第2反射面13で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面14の4面からなり、この第1偏心プリズム10中では投影光光軸7は同一の平面内に含まれるように反射され、入射面11から第1反射面12へ向かう投影光光軸7と、第2反射面13から射出面14へ向かう投影光光軸7とはプリズム内で交差する。
【0074】
第2偏心プリズム20は、第1偏心プリズム10から射出された表示光をプリズム内に入射させる入射面21、入射面21からプリズム内に入射した表示光を反射させる第1反射面22、第1反射面22で反射した表示光を反射させる第2反射面23、第2反射面23で反射した表示光をプリズム外に射出させる射出面24の4面からなり、第1偏心プリズム10と同様の形状の偏心プリズムである。この第2偏心プリズム20中では投影光光軸7は同一のY−Z面内に含まれるように反射される。
【0075】
しかし、この実施例においては、第2偏心プリズム20内の投影光光軸7が含まれる平面と、第1偏心プリズム10内の投影光光軸7が含まれる平面とは相互に45°を成すように、第1偏心プリズム10から出る投影光光軸7の周りで第2偏心プリズム20が45°回転した関係になるように、第2偏心プリズム20と第1偏心プリズム10が配置されている。
【0076】
なお、照明光源3からの照明光の照明光光軸6は、図示を省いた照明光導入プリズム30を経て第1偏心プリズム10の射出面14に入射し、第1偏心プリズム10内に入った照明光光軸はその第2反射面13、第1反射面12で順次反射され、入射面11から外に出て、反射型表示素子1の画面中心に法線方向に対して約20°の角度を成して反射型表示素子1の対角線方向から入射するように反射型表示素子1の表示面を照明する。そのため、反射型表示素子1は、第1偏心プリズム10の入射する投影光光軸7の回りで45°傾くように配置される。また、第1偏心プリズム10の射出面14に入射する照明光光軸6は、第1偏心プリズム10内の投影光光軸7が含まれる平面内には含まれず、その一方に外れた位置から射出面14に入射するように配置されている。そして、投影光学系2に入射する投影光光軸7の回りで反射型表示素子1が45°傾いて配置され、投影像が投影表示面5上で投影光学系2から射出する投影光光軸7の回りで45°傾くのを補償するために、上記のように、第1偏心プリズム10から出る投影光光軸7の周りで第2偏心プリズム20が45°回転した関係で第2偏心プリズム20が配置される(図11)。
【0077】
これらの本実施例の第2偏心プリズム20及び第1偏心プリズム10の各面21〜23、11〜14は何れも偏心した自由曲面からなる。
【0078】
これらの実施例の投影光学系2の構成パラメータを後記する。
【0079】
次に、上記実施例1〜6の投影光学系2の構成パラメータを示す。各実施例の構成パラメータにおいては、図2、図3に示すように、逆光線追跡で、投影光光軸7を、反射型表示素子1の表示面中心を出て瞳4中心を通り投影表示面5に至る光線で定義する。そして、逆光線追跡において、投影表示面5から投影光学系2に向かう投影光光軸7が投影光学系2の最終面と交差する点(最終面の面頂)を原点として、投影光光軸7が投影光学系2の最終面に向かう方向(正面方向)をZ軸のプラス方向、水平方向の右から左に向かう方向(左右方向)をX軸のプラス方向、垂直方向の下から上に向かう方向(上下方向)をY軸のプラス方向とする。
【0080】
偏心面については、光学系の原点の中心からその面の面頂位置の偏心量(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向をそれぞれX,Y,Z)と、その面の中心軸(自由曲面については、後記の引用文献の(a)式のZ軸)のX軸、Y軸、Z軸それぞれを中心とする傾き角(それぞれα,β,γ(°))とが与えられている。その場合、αとβの正はそれぞれの軸の正方向に対して反時計回りを、γの正はZ軸の正方向に対して時計回りを意味する。なお、面の中心軸のα,β,γの回転のさせ方は、面の中心軸とそのXYZ直交座標系を、まずX軸の回りで反時計回りにα回転させ、次に、その回転した面の中心軸を新たな座標系のY軸の回りで反時計回りにβ回転させると共に1度回転した座標系もY軸の回りで反時計回りにβ回転させ、次いで、その2度回転した面の中心軸を新たな座標系の新たな座標系のZ軸の回りで時計回りにγ回転させるものである。
【0081】
また、各実施例の光学系を構成する光学作用面の中、特定の面とそれに続く面が共軸光学系を構成する場合には面間隔が与えられており、その他、面の曲率半径、媒質の屈折率、アッベ数が慣用法に従って与えられている。
【0082】
また、本発明で用いられる自由曲面の面の形状は、例えば米国特許第6,124,989号(特開2000−66105号)の(a)式により定義される自由曲面であり、その定義式のZ軸が自由曲面の軸となる。
【0083】
なお、データの記載されていない自由曲面に関する項は0である。屈折率については、d線(波長587.56nm)に対するものを表記してある。長さの単位はmmである。
【0084】
また、以下の数値データの表中の“FFS”は自由曲面、“RE”は反射面をそれぞれ示す。なお、物体面は投影像面5、像面は反射型表示素子1の表示面である。
【0085】
実施例1
【0086】
実施例2
【0087】
実施例3
【0088】
実施例4
【0089】
実施例5
【0090】
実施例6
【0091】
次に、上記実施例1の横収差図を図12に示す。この横収差図において、括弧内に示された数字は(水平(X方向)画角、垂直(Y方向)画角)を表し、その画角における横収差を示す。
【0092】
以上の実施例において、光学系全体のX方向、Y方向のパワーをそれぞれPX、PYとし、第1偏心プリズム10のX方向、Y方向のパワーをそれぞれPx1 、Py1 、第2偏心プリズム20あるいは同軸屈折光学系のパワーをPx2 、Py2 とする。なお、各偏心プリズムのパワーは偏心プリズムの投影光光軸7が含まれる面内の方向をYとする座標系で計算してある。
【0093】
本発明の投影光学系2においては、
0<Px/Py <2 ・・・(1)
を満足することが望ましく、より好ましくは、
0.5<Px/Py <1.5 ・・・(1−1)
を満足すること好ましく、さらに好ましくは、
0.9<Px/Py <1.1 ・・・(1−1)
を満足すること好ましい。
【0094】
各条件式の下限の0、0.5あるいは0.9を越えると、X方向のパワーが弱くなりX方向に映像が小さく拡大され、歪みが大きく発生する。一方、上限の2、1.5あるいは1.1を越えると、Y方向のパワーが弱くなりY方向に映像が小さく拡大され、歪みが大きく発生する。
【0095】
以下に、上記実施例1〜6のPx/Py の値、及び、Px2/Px1 、Py2/Py1 の値を示す。
実施例 1 2 3 4 5 6
Px/Py 0.983 0.993 0.933 0.983 0.979 0.990
Px2/Px1 0.127 0.067 0.011 0.140 0.805 0.810
Py2/Py1 0.064 0.067 0.160 0.422 0.239 0.248 。
【0096】
なお、以上の実施例4〜6においては、第1偏心プリズム10を構成する透明材料と第2偏心プリズム20を構成する透明材料とを異なる種類のものとして、各偏心プリズムの屈折面での分散に基づく色収差、特に、倍率の色収差を良好に補正している。
【0097】
以上の本発明の投影光学装置は、例えば次のように構成することができる。
【0098】
〔1〕 反射型表示素子と、該反射型表示素子に表示された画像を投影する投影光学系と、前記反射型表示素子の表示面を照明する照明光源とを備えた投影光学装置において、
前記投影光学系は、少なくとも、反射面を2面以上備え、その中の少なくとも1つの反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成され、前記反射型表示素子の表示面に面して配置された正のパワーを有する反射屈折光学素子又は反射光学素子を有し、
前記表示面から出て投影表示面に至る光線と、前記照明光源から出て前記表示面に至る光線とは、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子の前記表示面側から投影光線の通る順に数えて少なくとも2番目までの反射面を共に反射するように、前記照明光源が配置され、
かつ、前記照明光源からの照明光束中の前記表示面の中心に至る光線であって照明光束の中心光線を照明光光軸とし、前記表示面中心を出て瞳中心を通り投影表示面に至る光線を投影光光軸とするとき、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と前記表示面中心とを通る平面内に含まれないように、前記照明光源が配置されていることを特徴とする投影光学装置。
【0099】
〔2〕 反射型表示素子と、該反射型表示素子に表示された画像を投影する投影光学系と、前記反射型表示素子の表示面を照明する照明光源とを備えた投影光学装置において、
前記反射型表示素子は、2次元的に配置された多数のピクセルの微小ミラーの傾きを変化させて反射光の射出角度を変化させることによりオン/オフ状態を作る反射型表示素子からなり、
前記投影光学系は、少なくとも、反射面を2面以上備え、その中の少なくとも1つの反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成され、前記反射型表示素子の表示面に面して配置された正のパワーを有する反射屈折光学素子又は反射光学素子を有し、
前記表示面から出て投影表示面に至る光線と、前記照明光源から出て前記表示面に至る光線とは、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子の前記表示面側から投影光線の通る順に数えて少なくとも最初の反射面を共に反射するように、前記照明光源が配置され、
かつ、前記照明光源からの照明光束中の前記表示面の中心に至る光線であって照明光束の中心光線を照明光光軸とし、前記表示面中心を出て瞳中心を通り投影表示面に至る光線を投影光光軸とするとき、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と前記表示面中心とを通る平面内に含まれないように、前記照明光源が配置されていることを特徴とする投影光学装置。
【0100】
〔3〕 前記反射屈折光学素子又は反射光学素子は、反射面を2面備えた第1偏心プリズムからなり、前記表示面から出て投影光光軸が最初に入射する反射面で反射された投影光光軸とその反射面に入射する投影光光軸とを含む平面に、2番目の反射面で反射された投影光光軸を投影した場合に、前記2番目の反射面で反射された投影光光軸の像が前記最初に入射する反射面で反射された投影光光軸と交差するように、前記第1偏心プリズムが構成されていることを特徴とする上記1又は2記載の投影光学装置。
【0101】
〔4〕 前記投影光学系は、前記第1偏心プリズムから投影光線の出る側に別の光学系を含むことを特徴とする上記3記載の投影光学装置。
【0102】
〔5〕 前記別の光学系が、少なくとも、反射面を1面以上備え、その反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成された第2偏心プリズムからなることを特徴とする上記4記載の投影光学装置。
【0103】
〔6〕 前記第1偏心プリズム及び前記第2偏心プリズムは、何れもプリズム中の投影光光軸が平面内に含まれており、前記第1偏心プリズム中の前記平面と前記第2偏心プリズム中の前記平面とが平行であることを特徴とする上記5記載の投影光学装置。
【0104】
〔7〕 前記第1偏心プリズム及び前記第2偏心プリズムは、何れもプリズム中の投影光光軸が平面内に含まれており、前記第1偏心プリズム中の前記平面と前記第2偏心プリズム中の前記平面とが相互に45°回転してることを特徴とする上記5記載の投影光学装置。
【0105】
〔8〕 前記第2偏心プリズムは、反射面を2面備えており、前記第2偏心プリズム中の前記平面内で投影光光軸が交差するように構成されていることを特徴とする上記6又は7記載の投影光学装置。
【0106】
〔9〕 前記第2偏心プリズムは、反射面を1面備えていることを特徴とする上記6又は7記載の投影光学装置。
【0107】
〔10〕 前記反射型表示素子は、反射型液晶表示素子からなることを特徴とする上記1、3〜9の何れか1項記載の投影光学装置。
【0108】
〔11〕 前記反射型表示素子は、2次元的に配置された多数のピクセルの微小ミラーの傾きを変化させて反射光の射出角度を変化させることによりオン/オフ状態を作る反射型表示素子からなり、前記微小ミラーによる反射光の偏向方向が、前記第1偏心プリズム中の前記平面と直交するように、前記反射型表示素子が配置されていることを特徴とする上記6〜9の何れか1項記載の投影光学装置。
【0109】
〔12〕 前記第1偏心プリズムを構成する透明媒質と前記第2偏心プリズムを構成する透明媒質との光学的性質が異なることを特徴とする上記5〜12の何れか1項記載の投影光学装置。
【0110】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、投影光学系として偏心プリズムを用い、照明光の反射型表示素子への導入のし方に工夫を施すことにより小型化を図った投影光学装置を提供することができる。本発明は、特にDMDを表示素子として用いる投影光学装置に適したものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の投影光学系を投影表示面側の斜め上方向から見た斜視図である。
【図2】実施例1の図1と同じ方向から見た透視斜視図である。
【図3】実施例1の図1、図2の表側から見た正面透視図である。
【図4】実施例1の投影光学系のY−Z断面図である。
【図5】実施例1の投影光学系を用いた全体の装置の模式的斜視図である。
【図6】実施例2の投影光学系のY−Z断面図である。
【図7】実施例2の投影光学系を用いた全体の装置の模式的斜視図である。
【図8】実施例3の投影光学系のY−Z断面図である。
【図9】実施例3の投影光学系を用いた全体の装置の模式的斜視図である。
【図10】実施例4の投影光学系を用いた全体の装置の模式的斜視図である。
【図11】実施例5、6の投影光学系を用いた全体の装置の模式的斜視図である。
【図12】実施例1の横収差を示す図である。
【符号の説明】
1…反射型表示素子(DMD、反射型液晶表示素子)
2…投影光学系
3…照明光源
4…絞り
5…投影表示面
6…照明光光軸
7…投影光光軸
10…第1偏心プリズム
11…入射面
12…第1反射面
13…第2反射面
14…射出面
20…第2偏心プリズム
21…入射面
22…反射面(第1反射面)
23…射出面(第2反射面)
24…射出面
30…照明光導入プリズム
Claims (10)
- 反射型表示素子と、該反射型表示素子に表示された画像を投影する投影光学系と、前記反射型表示素子の表示面を照明する照明光源とを備えた投影光学装置において、
前記投影光学系は、少なくとも、反射面を2面以上備え、その中の少なくとも1つの反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成され、前記反射型表示素子の表示面に面して配置された正のパワーを有する反射屈折光学素子又は反射光学素子を有し、
前記表示面から出て投影表示面に至る光線と、前記照明光源から出て前記表示面に至る光線とは、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子の前記表示面側から投影光線の通る順に数えて少なくとも2番目までの反射面を共に反射するように、前記照明光源が配置され、
かつ、前記照明光源からの照明光束中の前記表示面の中心に至る光線であって照明光束の中心光線を照明光光軸とし、前記表示面中心を出て瞳中心を通り投影表示面に至る光線を投影光光軸とするとき、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と前記表示面中心とを通る平面内に含まれないように、前記照明光源が配置されていることを特徴とする投影光学装置。 - 反射型表示素子と、該反射型表示素子に表示された画像を投影する投影光学系と、前記反射型表示素子の表示面を照明する照明光源とを備えた投影光学装置において、
前記投影光学系は、少なくとも、反射面を2面以上備え、その中の少なくとも1つの反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成され、前記反射型表示素子の表示面に面して配置された正のパワーを有する反射屈折光学素子又は反射光学素子を有し、
前記表示面から出て投影表示面に至る光線と、前記照明光源から出て前記表示面に至る光線とは、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子の前記表示面側から投影光線の通る順に数えて少なくとも最初の反射面を共に反射するように、前記照明光源が配置され、
かつ、前記照明光源からの照明光束中の前記表示面の中心に至る光線であって照明光束の中心光線を照明光光軸とし、前記表示面中心を出て瞳中心を通り投影表示面に至る光線を投影光光軸とするとき、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子に入射する照明光光軸が、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子から出る投影光光軸と前記表示面中心とを通る平面内に含まれないように、前記照明光源が配置され、
前記反射屈折光学素子又は反射光学素子は、前記表示面からの表示光が、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子内に入射する入射面と、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子外に射出する射出面と、を備え、
前記投影光学系は、前記反射屈折光学素子又は反射光学素子の外部で、かつ、前記射出面に面する位置に、第1反射面が配置され、前記照明光源からの照明光が、前記第1反射面で反射し、前記射出面から前記反射屈折光学素子又は反射光学素子内に入射することを特徴とする投影光学装置。 - 前記反射屈折光学素子又は反射光学素子は、反射面を2面備えた第1偏心プリズムからなり、前記表示面から出て投影光光軸が最初に入射する反射面で反射された投影光光軸とその反射面に入射する投影光光軸とを含む平面に、2番目の反射面で反射された投影光光軸を投影した場合に、前記2番目の反射面で反射された投影光光軸の像が前記最初に入射する反射面で反射された投影光光軸とプリズム内で交差するように、前記第1偏心プリズムが構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の投影光学装置。
- 前記投影光学系は、前記第1偏心プリズムから投影光線の出る側に別の光学系を含むことを特徴とする請求項3記載の投影光学装置。
- 前記別の光学系が、少なくとも、反射面を1面以上備え、その反射面が光束にパワーを与える曲面形状であって、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成された第2偏心プリズムからなることを特徴とする請求項4記載の投影光学装置。
- 前記第1偏心プリズム及び前記第2偏心プリズムは、何れもプリズム中の投影光光軸が平面内に含まれており、前記第1偏心プリズム中の前記平面と前記第2偏心プリズム中の前記平面とが平行であることを特徴とする請求項5記載の投影光学装置。
- 前記第1偏心プリズム及び前記第2偏心プリズムは、何れもプリズム中の投影光光軸が平面内に含まれており、前記第1偏心プリズム中の前記平面と前記第2偏心プリズム中の前記平面とが相互に45°回転していることを特徴とする請求項5記載の投影光学装置。
- 前記第2偏心プリズムは、反射面を2面備えており、前記第2偏心プリズム中の前記平面内で投影光光軸が交差するように構成されていることを特徴とする請求項6又は7記載の投影光学装置。
- 前記反射型表示素子は、2次元的に配置された多数のピクセルの微小ミラーの傾きを変化させて反射光の射出角度を変化させることによりオン/オフ状態を作る反射型表示素子からなり、前記微小ミラーによる反射光の偏向方向が、前記第1偏心プリズム中の前記平面と直交するように、前記反射型表示素子が配置されていることを特徴とする請求項6〜8の何れか1項記載の投影光学装置。
- 前記第1偏心プリズムを構成する透明媒質と前記第2偏心プリズムを構成する透明媒質との光学的性質が異なることを特徴とする請求項5〜9の何れか1項記載の投影光学装置。
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