图像投影用光学系统及图像投影装置转让专利
申请号 : CN200580038909.5
文献号 : CN100582922C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : 林宏太郎 , 泽村滋
申请人 : 柯尼卡美能达精密光学株式会社
摘要 :
本发明提供一种图像投影用光学系统及装有该光学系统的图像投影装置，在图像投影装置中采用该光学系统时，能够将装置的屏幕相连部分(例如屏幕下部分)的长度抑制得较小，或者能够没有屏幕相连部分，相应地能够使装置小型化。本发明的图像投影用光学系统(10)包含为了将来自光源(11)的光引导用来照射显示元件(4)的照明光学系统(1)、以及将包含图像信息的来自显示元件(4)的投影光进行投影用的投影光学系统(3)，配置照明光学系统(1)，使得照明光学系统(1)中的、来自光源(11)的直线光轴(α)相对于入射至投影光学系统(3)的投影光的光束(β)，位于从投影光学系统(3)出射的投影光(γ)的存在区域侧。
权利要求 :
1.一种图像投影用光学系统，其特征在于，
是包含为了将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及 将包含图像信息的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图 像投影用光学系统，配置该照明光学系统，使得该照明光学系统中的、来自所述光源的光轴相 对于入射至该投影光学系统的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投 影光的存在区域侧，所述投影光学系统是使入射它的所述入射投影光折返出射的L型投影光学 系统，来自所述光源的直线光轴的方向是垂直于该L型投影光学系统中的入射投 影光的光轴与出射投影光的光轴所形成的平面的方向。
2.如权利要求1所述的图像投影用光学系统，其特征在于，所述照明光学系统中的、来自所述光源的直线光轴的方向，是与垂直于入 射至所述投影光学系统的投影光的光束的方向平行的方向。
3.如权利要求2所述的图像投影用光学系统，其特征在于，所述照明光学系统中的、来自所述光源的直线光轴的方向是水平。
4.如权利要求1、2或3所述的图像投影用光学系统，其特征在于，所述显示元件是利用像素的角度调制来显示图像的反射型显示元件。
5.如权利要求4所述的图像投影用光学系统，其特征在于，具有将从所述照明光学系统出射的照明光引导至所述显示元件、同时将来 自该显示元件的、包含所述图像信息的投影光引导至所述投影光学系统的全反 射棱镜单元。
6.如权利要求4所述的图像投影用光学系统，其特征在于，所述反射型显示元件是所述像素的角度调制用偏向轴与该显示元件的矩形 图像显示区的长边平行的显示元件。
7.如权利要求4所述的图像投影用光学系统，其特征在于，所述反射型显示元件是所述像素的角度调制用偏向轴与该显示元件的矩形 图像显示区的短边平行的显示元件。
8.一种图像投影装置，其特征在于，
是具有包含通过利用来自光源的光照射而产生包含图像信息的投影光的显 示元件、以及为了将来自光源的光引导用来照射该显示元件的照明光学系统及 将来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系 统的图像投影装置，该图像投影用光学系统是权利要求1至3的任一项所述的图像投影用光学 系统。
说明书 :
技术领域
本发明涉及图像投影用光学系统及使用该光学系统的图像投影装置。
背景技术
最近，一般家庭的BS数字广播用电视机、家庭影院等中，正在普及利用 数字微镜器件(DMD)(得克萨斯仪器公司商标)、反射型液晶光阀等反射型显示 元件、透射型液晶光阀等透射型显示元件的高性能、低价格的图像投影装置， 特别是从屏幕的背面侧进行图像投影的背投型图像投影装置。
关于图像投影用光学系统，在小型化、高性能方面也有很大进展，图像质 量及其它的性能正在赶上高价的面板型电视机。
关于使用反射型显示元件的图像投影装置，例如已在特开2003-114479号 公报及特开2003-177320号公报中揭示，后者公报还揭示了使用透射型显示元 件的图像投影装置。
这些图像投影装置基本上具有：为了将来自光源的光引导用来照射反射型 显示元件或透射型显示元件的照明光学系统；以及将包含图像信息的来自反射 型显示元件的反射投影光进行投影用的投影光学系统。
然而，随着图像投影装置被认可作为电视机，迎来市场扩大，从图像投影 装置小型化的观点，另外从外形美观的观点，在例如将照明光学系统及投影光 学系统配置在下部的图像投影装置的情况下，要求装置在从正面侧来看该图像 投影装置时，没有屏幕下相连的、被称为颌下部分或裙状部分等部分(以下， 有时称为「屏幕下部分」)，或者要求装置的该屏幕下部分的高度尽可能小， 换句话说，要求装置的屏幕下部分的从屏幕开始往屏幕下方向的长度(以下， 有时称为「屏幕下部分长度」)尽可能小。
一般来说，要求装置的与配置照明光学系统及投影光学系统的区域相对应 的、与屏幕相连的部分(以下，有时称为「屏幕相连部分」)的长度小。
在以往的、从图像投影装置正面侧来看照明光学系统等配置在装置下部的 图像投影装置中，照明光学系统的全部或大部分配置在与从显示元件来的、入 射至投影光学系统的投影光的光轴实质上相同高度的位置，或者配置在该投影 光轴的下侧，相应地屏幕下部分的长度增大。特别是对照明光学系统设置的光 源，通常为了将光向照明光学系统引导，具有抛物面形的较大的反射镜(光反 射构件)，这与有关的照明光学系统的配置一起，将增大屏幕下部分长度。
另外，前述的特开2003-114479号公报还揭示了一种图像投影装置，该装 置为了减小屏幕下部分长度，采用使入射光弯曲从投影光学系统出射的所谓L 型投影光学系统，同时将光源抬高配置，而且配置光源光轴，使其相对于水平 倾斜得较大。但是，将光源抬高配置有限度，另外实际上由于有较大的光源反 射镜(光反射构件)，因此屏幕下部分的缩小有限度。
因此，本发明的课题在于提供一种图像投影用光学系统，是包含为了将来 自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及将包含图像信息的来 自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系统，在 用于图像投影装置时，能够将与图像投影装置的配置该光学系统的区域相对应 的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，或者能够没有该屏幕相连部 分，相应地能够使图像投影装置小型化。
另外，本发明的课题在于提供一种图像投影装置，是包含通过利用照明光 照射而产生包含图像信息的投影光的显示元件、以及为了将来自光源的光引导 用来照射该显示元件的照明光学系统及将来自该显示元件的投影光进行投影 用的投影光学系统的图像投影装置，能够将与图像投影装置的配置该光学系统 及投影光学系统的区域相对应的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较 小，或者能够没有该屏幕相连部分，相应地能够使装置小型化。
关于图像投影用光学系统，在小型化、高性能方面也有很大进展，图像质 量及其它的性能正在赶上高价的面板型电视机。
关于使用反射型显示元件的图像投影装置，例如已在特开2003-114479号 公报及特开2003-177320号公报中揭示，后者公报还揭示了使用透射型显示元 件的图像投影装置。
这些图像投影装置基本上具有：为了将来自光源的光引导用来照射反射型 显示元件或透射型显示元件的照明光学系统；以及将包含图像信息的来自反射 型显示元件的反射投影光进行投影用的投影光学系统。
然而，随着图像投影装置被认可作为电视机，迎来市场扩大，从图像投影 装置小型化的观点，另外从外形美观的观点，在例如将照明光学系统及投影光 学系统配置在下部的图像投影装置的情况下，要求装置在从正面侧来看该图像 投影装置时，没有屏幕下相连的、被称为颌下部分或裙状部分等部分(以下， 有时称为「屏幕下部分」)，或者要求装置的该屏幕下部分的高度尽可能小， 换句话说，要求装置的屏幕下部分的从屏幕开始往屏幕下方向的长度(以下， 有时称为「屏幕下部分长度」)尽可能小。
一般来说，要求装置的与配置照明光学系统及投影光学系统的区域相对应 的、与屏幕相连的部分(以下，有时称为「屏幕相连部分」)的长度小。
在以往的、从图像投影装置正面侧来看照明光学系统等配置在装置下部的 图像投影装置中，照明光学系统的全部或大部分配置在与从显示元件来的、入 射至投影光学系统的投影光的光轴实质上相同高度的位置，或者配置在该投影 光轴的下侧，相应地屏幕下部分的长度增大。特别是对照明光学系统设置的光 源，通常为了将光向照明光学系统引导，具有抛物面形的较大的反射镜(光反 射构件)，这与有关的照明光学系统的配置一起，将增大屏幕下部分长度。
另外，前述的特开2003-114479号公报还揭示了一种图像投影装置，该装 置为了减小屏幕下部分长度，采用使入射光弯曲从投影光学系统出射的所谓L 型投影光学系统，同时将光源抬高配置，而且配置光源光轴，使其相对于水平 倾斜得较大。但是，将光源抬高配置有限度，另外实际上由于有较大的光源反 射镜(光反射构件)，因此屏幕下部分的缩小有限度。
因此，本发明的课题在于提供一种图像投影用光学系统，是包含为了将来 自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及将包含图像信息的来 自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系统，在 用于图像投影装置时，能够将与图像投影装置的配置该光学系统的区域相对应 的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，或者能够没有该屏幕相连部 分，相应地能够使图像投影装置小型化。
另外，本发明的课题在于提供一种图像投影装置，是包含通过利用照明光 照射而产生包含图像信息的投影光的显示元件、以及为了将来自光源的光引导 用来照射该显示元件的照明光学系统及将来自该显示元件的投影光进行投影 用的投影光学系统的图像投影装置，能够将与图像投影装置的配置该光学系统 及投影光学系统的区域相对应的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较 小，或者能够没有该屏幕相连部分，相应地能够使装置小型化。
发明内容
为了解决前述课题，本发明提供下面的图像投影用光学系统及图像投影装 置。
(1)图像投影用光学系统
是包含为了将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及 将包含图像信息的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图 像投影用光学系统，配置该照明光学系统，使得该照明光学系统中的、来自前 述光源的光轴相对于入射至该投影光学系统的投影光的光束，位于从该投影光 学系统出射的投影光的存在区域侧。
(2)图像投影装置
是包含通过利用照明光照射而产生包含图像信息的投影光的显示元件、以 及为了将来自光源的光引导用来照射该显示元件的照明光学系统及将来自该 显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影装置，配置该照明光 学系统，使得该照明光学系统中的、来自前述光源的光轴相对于入射至该投影 光学系统的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域 侧。
这样，在本发明有关的图像投影用光学系统及图像投影装置中，配置照明 光学系统，使得该光学系统中的、来自光源的光轴相对于入射至投影光学系统 的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域侧。这时， 只要这样配置照明光学系统即可，即，使得不对图像投影带来障碍，使得该照 明光学系统的来自光源的光轴位于对投影光学系统出射的投影光不产生干涉 的区域。
虽然有的情况下照明光学系统在最后阶段包含使照明光折返的折返反射 镜，但是总之，照明光学系统中的来自光源的光轴存在的部分占了照明光学系 统的大部分。
在本发明有关的图像投影用光学系统中，通过这样配置，使得来自光源的 光轴相对于入射至投影光学系统的投影光的光束，位于从投影光学系统出射的 投影光的存在区域侧，从而照明光学系统的占有较大空间的大部分位于从投影 光学系统出射的投影光的存在区域侧。
通过这样，在图像投影装置中采用该图像投影用光学系统时，照明光学系 统能够不会从投影光学系统出射的投影光的存在区域向相反侧突出，或者抑制 得较小，能够没有与图像投影装置的配置该光学系统的区域相对应的屏幕相连 部分，或者将屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，相应地能够使图 像投影装置小型化。
由于从投影光学系统出射的投影光存在的区域是比较大的空间区域，因此 构成照明光学系统的零部件也容易配置，也可以将来自光源的光轴水平或近似 水平配置，换句话说，也可以将光源的光轴水平或近似水平配置，通过这样， 与使光源光轴相对于水平是倾斜的情况相比，也能够延长光源寿命。
另外已经知道，对于在图像投影装置中通常采用的光源，若将其光轴相对 于水平过分倾斜，则寿命缩短。
在采用本发明有关的光学系统作为图像投影用光学系统的本发明的图像 投影装置中，由上述的情况可知，能够没有与装置的该光学系统配置区域相对 应的屏幕相连部分，或者将与装置的该光学系统配置区域相对应的屏幕相连部 分的长度抑制得较小，相应地能够使整个装置小型化，另外能够水平或近似水 平配置光源光轴，和使光源光轴相对于水平是倾斜的情况相比，还能够延长光 源寿命。
无论对于本发明有关的图像投影用光学系统或本发明有关的图像投影装 置，可以说有以下的结果。
前述照明光学系统中的来自前述光源的直线光轴的方向，可以设为与垂直 于入射至前述投影光学系统的投影光的光束的方向平行的方向。通过这样设定 照明光学系统中的来自光源的直线光轴的方向，相应地能够使图像投影用光学 系统小型化，进而能够使图像投影装置小型化。
在这种情况下，也可以将照明光学系统中的来自前述光源的直线光轴的方 向设定为水平(也包含实用上可以看作为水平的近似水平的情况)。
在这样将照明光学系统中的直线光轴的方向设定为水平的情况下，也可以 将前述显示元件的显示区的长边水平配置，将投影图像作为横向较长的长方 形。
前述投影光学系统也可以采用使入射它的前述入射投影光折返出射的L型 投影光学系统。通过采用L型投影光学系统，相应地能够使图像投影用光学系 统小型化，进而能够使图像投影装置小型化。
在采用L型投影光学系统时，通过将照明光学系统中的来自光源的直线光 轴的方向设定为垂直于该L型投影光学系统中的入射投影光的光轴与出射投影 光的光轴所形成的平面的方向，相应地能够使图像投影用光学系统小型化，进 而能够使图像投影装置小型化。
前述显示元件也可以是反射型显示元件或透射型显示元件的任何一种显 示元件。作为采用反射型显示元件时的代表例子，可以举出有利用像素的角度 调制来显示图像的反射型显示元件。
利用像素的角度调制来显示图像的反射型显示元件，代表性的是DMD型反 射型显示元件。DMD型反射型显示元件能够对元件的显示区中排列的、构成像 素的光反射构件入射照明光，同时控制光反射构件，使其偏向轴(转动轴)绕中 心转动，从而控制该构件的光反射面的方向，通过这样从显示区反射包含图像 信息的光，利用它作为投影光。
利用像素的角度调制来显示图像的反射型显示元件，可以是像素的角度调 制用偏向轴与该显示元件的矩形图像显示区的长边平行的显示元件，也可以是 与短边平行的显示元件。
总之，在采用反射型显示元件时，也可以采用全反射棱镜单元(TIR棱镜单 元)。即，该全反射棱镜单元将从前述照明光学系统出射的照明光引导至该显示 元件，同时将来自该显示元件的包含前述图像信息的投影光引导至前述投影光 学系统。
TIR棱镜单元是将使照明光入射的第1棱镜、和使来自反射型显示元件的 包含图像信息的反射投影光出射的第2棱镜组合，将两者互相相对的相邻面作 为边界面。
TIR棱镜单元实质上分为所谓标准型(N-TIR棱镜单元)与所谓反向型 (R-TIR棱镜单元)的两种TIR棱镜单元，标准型TIR棱镜单元在边界面将入射 至第1棱镜的光进行全反射，从第1棱镜向显示元件出射，来自显示元件的反 射投影光入射至第1棱镜，透过边界面，从第2棱镜出射；反向型TIR棱镜单 元的入射至第1棱镜的光透过边界面，从第2棱镜出射，照射显示元件，来自 显示元件的反射投影光入射至第2棱镜，在边界面进行全反射，从第2棱镜出 射。
在本发明有关的图像投影用光学系统中采用TIR棱镜单元时，可采用N-TIR 棱镜单元或R-TIR棱镜单元的任何一种棱镜单元。
如上所述，根据本发明，能够提供一种图像投影用光学系统，是包含为了 将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及将包含图像信息 的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系 统，在图像投影装置中采用时，能够将与图像投影装置的配置该光学系统的区 域相对应的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，或者能够没有该屏 幕相连部分，相应地能够使图像投影装置小型化。
另外，根据本发明，是包含通过利用照明光照射而产生包含图像信息的投 影光的显示元件、以及为了将来自光源的光引导用来照射该显示元件的照明光 学系统及将来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影 装置，能够将与图像投影装置的配置该照明光学系统及投影光学系统的区域相 对应的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，或者能够没有该屏幕相 连部分，相应地能够使装置小型化。
(1)图像投影用光学系统
是包含为了将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及 将包含图像信息的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图 像投影用光学系统，配置该照明光学系统，使得该照明光学系统中的、来自前 述光源的光轴相对于入射至该投影光学系统的投影光的光束，位于从该投影光 学系统出射的投影光的存在区域侧。
(2)图像投影装置
是包含通过利用照明光照射而产生包含图像信息的投影光的显示元件、以 及为了将来自光源的光引导用来照射该显示元件的照明光学系统及将来自该 显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影装置，配置该照明光 学系统，使得该照明光学系统中的、来自前述光源的光轴相对于入射至该投影 光学系统的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域 侧。
这样，在本发明有关的图像投影用光学系统及图像投影装置中，配置照明 光学系统，使得该光学系统中的、来自光源的光轴相对于入射至投影光学系统 的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域侧。这时， 只要这样配置照明光学系统即可，即，使得不对图像投影带来障碍，使得该照 明光学系统的来自光源的光轴位于对投影光学系统出射的投影光不产生干涉 的区域。
虽然有的情况下照明光学系统在最后阶段包含使照明光折返的折返反射 镜，但是总之，照明光学系统中的来自光源的光轴存在的部分占了照明光学系 统的大部分。
在本发明有关的图像投影用光学系统中，通过这样配置，使得来自光源的 光轴相对于入射至投影光学系统的投影光的光束，位于从投影光学系统出射的 投影光的存在区域侧，从而照明光学系统的占有较大空间的大部分位于从投影 光学系统出射的投影光的存在区域侧。
通过这样，在图像投影装置中采用该图像投影用光学系统时，照明光学系 统能够不会从投影光学系统出射的投影光的存在区域向相反侧突出，或者抑制 得较小，能够没有与图像投影装置的配置该光学系统的区域相对应的屏幕相连 部分，或者将屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，相应地能够使图 像投影装置小型化。
由于从投影光学系统出射的投影光存在的区域是比较大的空间区域，因此 构成照明光学系统的零部件也容易配置，也可以将来自光源的光轴水平或近似 水平配置，换句话说，也可以将光源的光轴水平或近似水平配置，通过这样， 与使光源光轴相对于水平是倾斜的情况相比，也能够延长光源寿命。
另外已经知道，对于在图像投影装置中通常采用的光源，若将其光轴相对 于水平过分倾斜，则寿命缩短。
在采用本发明有关的光学系统作为图像投影用光学系统的本发明的图像 投影装置中，由上述的情况可知，能够没有与装置的该光学系统配置区域相对 应的屏幕相连部分，或者将与装置的该光学系统配置区域相对应的屏幕相连部 分的长度抑制得较小，相应地能够使整个装置小型化，另外能够水平或近似水 平配置光源光轴，和使光源光轴相对于水平是倾斜的情况相比，还能够延长光 源寿命。
无论对于本发明有关的图像投影用光学系统或本发明有关的图像投影装 置，可以说有以下的结果。
前述照明光学系统中的来自前述光源的直线光轴的方向，可以设为与垂直 于入射至前述投影光学系统的投影光的光束的方向平行的方向。通过这样设定 照明光学系统中的来自光源的直线光轴的方向，相应地能够使图像投影用光学 系统小型化，进而能够使图像投影装置小型化。
在这种情况下，也可以将照明光学系统中的来自前述光源的直线光轴的方 向设定为水平(也包含实用上可以看作为水平的近似水平的情况)。
在这样将照明光学系统中的直线光轴的方向设定为水平的情况下，也可以 将前述显示元件的显示区的长边水平配置，将投影图像作为横向较长的长方 形。
前述投影光学系统也可以采用使入射它的前述入射投影光折返出射的L型 投影光学系统。通过采用L型投影光学系统，相应地能够使图像投影用光学系 统小型化，进而能够使图像投影装置小型化。
在采用L型投影光学系统时，通过将照明光学系统中的来自光源的直线光 轴的方向设定为垂直于该L型投影光学系统中的入射投影光的光轴与出射投影 光的光轴所形成的平面的方向，相应地能够使图像投影用光学系统小型化，进 而能够使图像投影装置小型化。
前述显示元件也可以是反射型显示元件或透射型显示元件的任何一种显 示元件。作为采用反射型显示元件时的代表例子，可以举出有利用像素的角度 调制来显示图像的反射型显示元件。
利用像素的角度调制来显示图像的反射型显示元件，代表性的是DMD型反 射型显示元件。DMD型反射型显示元件能够对元件的显示区中排列的、构成像 素的光反射构件入射照明光，同时控制光反射构件，使其偏向轴(转动轴)绕中 心转动，从而控制该构件的光反射面的方向，通过这样从显示区反射包含图像 信息的光，利用它作为投影光。
利用像素的角度调制来显示图像的反射型显示元件，可以是像素的角度调 制用偏向轴与该显示元件的矩形图像显示区的长边平行的显示元件，也可以是 与短边平行的显示元件。
总之，在采用反射型显示元件时，也可以采用全反射棱镜单元(TIR棱镜单 元)。即，该全反射棱镜单元将从前述照明光学系统出射的照明光引导至该显示 元件，同时将来自该显示元件的包含前述图像信息的投影光引导至前述投影光 学系统。
TIR棱镜单元是将使照明光入射的第1棱镜、和使来自反射型显示元件的 包含图像信息的反射投影光出射的第2棱镜组合，将两者互相相对的相邻面作 为边界面。
TIR棱镜单元实质上分为所谓标准型(N-TIR棱镜单元)与所谓反向型 (R-TIR棱镜单元)的两种TIR棱镜单元，标准型TIR棱镜单元在边界面将入射 至第1棱镜的光进行全反射，从第1棱镜向显示元件出射，来自显示元件的反 射投影光入射至第1棱镜，透过边界面，从第2棱镜出射；反向型TIR棱镜单 元的入射至第1棱镜的光透过边界面，从第2棱镜出射，照射显示元件，来自 显示元件的反射投影光入射至第2棱镜，在边界面进行全反射，从第2棱镜出 射。
在本发明有关的图像投影用光学系统中采用TIR棱镜单元时，可采用N-TIR 棱镜单元或R-TIR棱镜单元的任何一种棱镜单元。
如上所述，根据本发明，能够提供一种图像投影用光学系统，是包含为了 将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及将包含图像信息 的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系 统，在图像投影装置中采用时，能够将与图像投影装置的配置该光学系统的区 域相对应的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，或者能够没有该屏 幕相连部分，相应地能够使图像投影装置小型化。
另外，根据本发明，是包含通过利用照明光照射而产生包含图像信息的投 影光的显示元件、以及为了将来自光源的光引导用来照射该显示元件的照明光 学系统及将来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影 装置，能够将与图像投影装置的配置该照明光学系统及投影光学系统的区域相 对应的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，或者能够没有该屏幕相 连部分，相应地能够使装置小型化。
附图说明
图1所示为从装置侧面来看的本发明有关的图像投影装置例子的简要构成 图。
图2所示为从装置背面侧来看的图1所示的图像投影装置的主要部分的配 置关系图。
图3(A)为图1所示的图像投影装置中的主要部分的侧视图，图3(B)所示 为从装置背面侧来看的同一装置中的主要部分图。
图4所示为图1的图像投影装置中采用的反射型显示元件图。
图5(A)及图5(B)所示为本发明有关的图像投影装置的其它例子，图5(A) 为该装置中的主要部分的侧视图，图5(B)所示为从装置背面侧来看的该装置中 的主要部分图。
图6所示为图5(A)及图5(B)所示的图像投影装置中采用的反射型显示元 件图。
图7(A)及图7(B)所示为本发明有关的图像投影装置的另外的其它例子， 图7(A)为该装置中的主要部分的侧视图，图7(B)所示为从装置背面侧来看的 该装置中的主要部分图。
图8所示为DMD型反射型显示元件的其它例子图。
图2所示为从装置背面侧来看的图1所示的图像投影装置的主要部分的配 置关系图。
图3(A)为图1所示的图像投影装置中的主要部分的侧视图，图3(B)所示 为从装置背面侧来看的同一装置中的主要部分图。
图4所示为图1的图像投影装置中采用的反射型显示元件图。
图5(A)及图5(B)所示为本发明有关的图像投影装置的其它例子，图5(A) 为该装置中的主要部分的侧视图，图5(B)所示为从装置背面侧来看的该装置中 的主要部分图。
图6所示为图5(A)及图5(B)所示的图像投影装置中采用的反射型显示元 件图。
图7(A)及图7(B)所示为本发明有关的图像投影装置的另外的其它例子， 图7(A)为该装置中的主要部分的侧视图，图7(B)所示为从装置背面侧来看的 该装置中的主要部分图。
图8所示为DMD型反射型显示元件的其它例子图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施形态。
<第1实施形态>
图1所示为从装置侧面来看的本发明有关的图像投影装置例子A的简要构 成图，图2所示为从装置背面侧来看的同一装置的主要部分的配置关系图。
图3(A)为同一装置中的图像投影用的光学系统10、反射型显示元件4及 图像反射镜5等的侧视图，图3(B)所示为从装置背面侧来看的同一部分图。
另外，在图1及图3(A)中，将光学系统10中的、后述的照明光学系统1 进行简化来表示。
从图1至图3(A)及图3(B)所示的图像投影装置A，具有设置在壳体Bx内 的光源11、图像投影用光学系统10、反射型显示元件4、以及图像反射镜5， 同时具有设置在壳体Bx的正面侧的屏幕6。
光源11包含发出白色光的灯111、反射镜(反射构件)112、以及UV-IR截 止滤光片(紫外线-红外线截止滤光片)12。
图像投影用光学系统10包含照明光学系统1、全反射棱镜单元(TIR棱镜 单元)2、以及投影光学系统3。
照明光学系统1包含色盘13、积分棒14、中继光学系统15、以及折返反 射镜16。
光源11中的反射镜112具有由旋转椭圆面形成的反射面，将来自灯111 的光进行反射，通过UV-IR截止滤光片12及色盘13，聚焦在积分棒14的入射 面。向积分棒14的入射光在积分棒14的内部进行多次反射，在该棒的射出面 成为均匀的照明光。UV-IR截止滤光片12为了使得从灯111发射的紫外线及红 外线不照向照明光学系统1，将这些光进行反射，加以截止。
紧靠积分棒14前面的色盘13具有使R(红色)、G(绿色)、以及B(蓝色)透 过的滤色片，通过使该盘旋转，从而在时间上依次切换投影的色光，能够使投 影图像形成彩色图像。
从积分棒14射出的光经过中继光学系统15，用折返反射镜16进行折返反 射，经过TIR棱镜单元2，照射反射型显示元件4。关于反射型显示元件4，将 在稍后说明。
来自反射型显示元件4的反射光中，ON光(为了图像投影而从像素反射来 的反射投影光)再次经过TIR棱镜单元2，入射至投影光学系统3，从该光学系 统3向图像反射镜5进行投影，在这里进行反射，对屏幕6进行图像投影。
中继光学系统15和与TIR棱镜单元2互相粘贴的输入透镜20一起，将积 分棒14的出射面的图像向反射型显示元件4的表面进行开投影，均匀照射该 元件。即，积分棒14的出射面与显示元件4的显示面共轭，使积分棒出射面 的形状形成为与显示元件4的显示区41(参照图4)近似的相似形，通过这样能 够高效率照射元件4。
另外，使用折返反射镜16，使照明光的光路布置小型化。
TIR棱镜单元2在本例中是将第1棱镜21及第2棱镜22组合而成的、已 述的反向型棱镜单元(R-TIR棱镜单元)。
入射至第1棱镜21的照明光透过第2棱镜22的临界面，从第2棱镜22 出射，照射显示元件4，用显示元件4反射的包含图像信息的投影光入射至第 2棱镜22，在临界面进行全反射，从同一棱镜22向投影光学系统3出射。
投影光学系统3是使对它的前述入射投影光折返出射的、所谓L型投影光 学系统。通过这样采用L型投影光学系统，图像投影用光学系统10、进而图像 投影装置A因此而小型化。
反射型显示元件4在本例中是DMD型显示元件，如图4所示，显示区41 呈长方形。各像素42的角度调制用偏向轴(转动轴)43与长方形显示区41的长 边平行。反射型显示元件4与TIR棱镜单元2的第2棱镜22的照明光出射面 兼投影光入射面平行配置。图3(B)中是从平面来看像素偏向轴43的方向的状 态，用点划线表示作为参考。
另外，像素偏向轴43的方向也可以与显示区41的短边平行。但是，通过 使偏向轴43的方向与显示区41的长边平行，能够使对屏幕6投影的图像是横 向较长的图像。
在以上说明的图像投影装置A中，如图所示，图像投影用光学系统10的 照明光学系统1中的、来自光源11的直线光轴α存在的部分，再进一步讲是 从光源11到折返反射镜16的前面的直线光轴α存在的部分，占了照明光学系 统1的大部分。
然后，来自光源11的直线光轴α这样配置，使得与从TIR棱镜单元2向 投影光学系统3入射的投影光的光束β相比，位于从投影光学系统3出射的投 影光γ的存在区域一侧(在图示例子中，位于光束β的上侧区域)，但是位于不 与投影光γ干涉的区域(在图示例子中，位于投影光γ的下侧)。
因而，光源11及照明光学系统1的占了较大空间的大部分位于从投影光 学系统3出射的投影光γ的存在区域一侧。
通过这样，能够将光源11及照明光学系统1向着从投影光学系统3出射 的投影光γ存在区域的相反一侧的区域(在图示例子中，位于光束β的下侧区 域)突出抑制得较小，从而能够将图像投影装置A的屏幕下部分7的长度(在图 中是屏幕下部分7的高度)h(参照图1)抑制得较小，因此图像投影装置A能够 小型化。
另外，由于从投影光学系统3出射的投影光γ存在的区域是比较大的空间 区域，因此构成照明光学系统1的零部件也容易配置，再有，也可以将来自光 源11的直线光轴α水平(也包含实用上可以看作为水平的近似水平的情况)配 置，换句话说，也可以将光源11的光轴水平配置。
在图像投影装置A中，照明光学系统1这样设置，使得来自光源11的直 线光轴α水平配置，而且对于向投影光学系统3的入射投影光的光轴与来自投 影光学系统3的出射投影光的光轴所形成的面，处于垂直方向，根据这一点， 图像投影装置A也能够小型化，同时通过光源11的光源光轴水平配置，与使 光源光轴相对于水平处于倾斜的情况相比，也能够延长光源寿命。
<第2实施形态>
图5(A)及图5(B)所示为本发明有关的图像投影装置的其它例子B。图5(A) 为图像投影装置B中的主要部分的侧视图，图5(B)所示为从装置背面侧来看的 该装置B中的主要部分图。
另外，在图5(A)中，将图像投影用光学系统10的照明光学系统1进行简 化来表示。
图5(A)及图5(B)所示的图像投影装置B是在图1～图3(A)及图3(B)所示 的图像投影装置A中，采用TIR棱镜单元2’来代替TIR棱镜单元2，同时采用 反射型显示元件4’来代替显示元件4，再有将照明光学系统1中的折返反射镜 16的配置姿态进行稍微变化，使得将照明光引向棱镜单元2’。除了这些方面以 外，是与装置A实质上有同样的结构，对于和装置A中的零部件及部分实质上 相同的零部件及部分，附加与装置A相同的参照标号。
TIR棱镜单元2’是将第1棱镜21’及第2棱镜22’组合而成的、已述的标准 型棱镜单元(N-TIR棱镜单元)。对第1棱镜21’附设输入透镜20’。
入射至第1棱镜21’的照明光在第1棱镜21’的临界面被反射，从棱镜21’ 出射，照射显示元件4’，用显示元件4’反射的包含图像信息的投影光入射至第 1棱镜21’，透过临界面，从第2棱镜22’向投影光学系统3出射。
反射型显示元件4’是DMD型显示元件，如图6所示，显示区40呈长方形， 各像素42’的角度调制用偏向轴(转动轴)43’相对于长方形显示区40的长边倾 斜45度。
元件4’与TIR棱镜单元2’的第1棱镜21’的照明光出射面兼反射投影光入 射面平行配置。图5(B)中是从平面来看像素偏向轴43’的方向的状态，用点划 线表示作为参考。
该图像投影装置B也同样，能够利用光源11及照明光学系统1，通过棱镜 单元2’照射显示元件4’，将来自元件4’的包含图像信息的投影光通过棱镜单元 2’，入射至投影光学系统3，再从那里出射，用图像反射镜5折返，向屏幕进 行图像投影。
<第3实施形态>
图7(A)及图7(B)所示为本发明有关的图像投影装置的其它例子C。图7(A) 为图像投影装置C中的主要部分的侧视图，图7(B)所示为从装置背面侧来看的 该装置C中的主要部分图。
另外，在图7(A)中，将图像投影用光学系统10的照明光学系统1进行简 化来表示。
图7(A)及图7(B)所示的图像投影装置C是在图1～图3(A)及图3(B)所示 的图像投影装置A中，采用与装置B中采用的相同类型的TIR棱镜单元2”(由 第1及第2棱镜21”及22”构成)来代替TIR棱镜单元2，同时将照明光学系统 1中的折返反射镜16的配置姿态进行稍微变化，使得将照明光引向棱镜单元 2”。对棱镜单元2”的第1棱镜21”附设输入透镜20”。
除了这些方面以外，是与装置A实质上有同样的结构，对于和装置A中的 零部件及部分实质上相同的零部件及部分，附加与装置A相同的参照标号。
显示元件4是图4所示类型的显示元件，但这里与TIR棱镜单元2”的第1 棱镜21”的照明光出射面兼反射投影光入射面平行配置。图7(B)中是从平面来 看像素偏向轴43的方向的状态，用点划线表示作为参考。
另外，也可以采用显示元件4’末代替显示元件4，该显示元件4’如图6所 示，显示区40呈长方形，各像素42’的角度调制用偏向轴(转动轴)43’相对于长 方形显示区40的长边倾斜45度。
该图像投影装置C也同样，能够利用光源11及照明光学系统1，通过棱镜 单元2”照射显示元件4，将来自元件4的包含图像信息的投影光通过棱镜单元 2”，入射至投影光学系统3，再从那里出射，用图像反射镜5折返，向屏幕进 行图像投影。
在以上说明的图像投影装置B及C中也同样，来自光源11的直线光轴α 存在的部分占了照明光学系统1的大部分。
来自光源11的直线光轴α这样配置，使得与从TIR棱镜单元2’(或2”)向 投影光学系统3入射的投影光的光束β相比，位于从投影光学系统3出射的投 影光γ的存在区域一侧(在图示例子中，位于光束β的上侧区域)，但是位于不 与投影光γ干涉的区域(在图示例子中，位于投影光γ的下侧)。
因而，光源11及照明光学系统1的大部分位于从投影光学系统3出射的 投影光γ的存在区域一侧。
通过这样，能够将光源11及照明光学系统1向着从投影光学系统3出射 的投影光γ存在区域的相反一侧的区域(在图示例子中，位于光束β的下侧区 域)突出抑制得较小，从而能够将图像投影装置的屏幕下部分的长度抑制得较 小，因此图像投影装置B及C能够小型化。
另外，构成照明光学系统1的零部件也容易配置，也可以将来自光源11 的直线光轴α水平(也包含实用上可以看作为水平的近似水平的情况)配置，换 句话说，也可以将光源11的光轴水平配置。
在图像投影装置B及C中，照明光学系统1这样设置，使得来自其光源11 的直线光轴α水平配置，而且对于向投影光学系统3的入射投影光的光轴与来 自投影光学系统3的出射投影光的光轴所形成的面，处于垂直方向，根据这一 点，图像投影装置B及C也能够小型化，同时通过光源11的光源光轴水平配 置，与使光源光轴相对于水平处于倾斜的情况相比，也能够延长光源寿命。
另外，作为反射型显示元件，除了以上说明的图4及图6所示的显示元件 以外，也可以例如图8所示，采用矩形像素42”的两边分别与矩形显示区41” 的两边平行、像素偏向轴43”与显示区41”的长边平行(也可以与短边平行)的 元件4”等。
另外，本发明也可以适用于采用透射型显示元件的图像投影装置。例如， 也可以在图1等所示的图像投影装置中，使来自照明光学系统的照明光透过能 够利用各像素的光透射性控制来显示图像的透射型显示元件，从而得到包含图 像信息的投影光，将它入射至投影光学系统，对屏幕进行图像投影。
另外，本发明不仅可用于折射光学系统，也可以适用于由曲面反射镜构成 的反射光学系统、或具有折射透镜及曲面反射镜的反射折射光学系统。
在以上说明的实施形态中，来自光源的光轴是直线光轴，但来自光源的光 轴没有必要一定是直线光轴。但是，若是直线光轴，则具有的优点是，容易简 化光学系统零部件的配置，容易减薄图像投影装置的进深厚度。
另外，在以上说明的实施形态中，是将图像投影光学系统配置在图像投影 装置的下部，将投影光从下往上投影，但也可以将图像投影光学系统例如配置 在图像投影装置的上部，将投影光从上往下投影。在这种情况下，能够将与屏 幕上相连部分的长度抑制得较小。
工业上的实用性
本发明能够提供一种图像投影装置，该图像投影装置没有与图像投影装置 的光学系统配置区域相对应的屏幕相连部分，或者将屏幕相连部分抑制得较 小，作为整体来说相应实现小型化。
<第1实施形态>
图1所示为从装置侧面来看的本发明有关的图像投影装置例子A的简要构 成图，图2所示为从装置背面侧来看的同一装置的主要部分的配置关系图。
图3(A)为同一装置中的图像投影用的光学系统10、反射型显示元件4及 图像反射镜5等的侧视图，图3(B)所示为从装置背面侧来看的同一部分图。
另外，在图1及图3(A)中，将光学系统10中的、后述的照明光学系统1 进行简化来表示。
从图1至图3(A)及图3(B)所示的图像投影装置A，具有设置在壳体Bx内 的光源11、图像投影用光学系统10、反射型显示元件4、以及图像反射镜5， 同时具有设置在壳体Bx的正面侧的屏幕6。
光源11包含发出白色光的灯111、反射镜(反射构件)112、以及UV-IR截 止滤光片(紫外线-红外线截止滤光片)12。
图像投影用光学系统10包含照明光学系统1、全反射棱镜单元(TIR棱镜 单元)2、以及投影光学系统3。
照明光学系统1包含色盘13、积分棒14、中继光学系统15、以及折返反 射镜16。
光源11中的反射镜112具有由旋转椭圆面形成的反射面，将来自灯111 的光进行反射，通过UV-IR截止滤光片12及色盘13，聚焦在积分棒14的入射 面。向积分棒14的入射光在积分棒14的内部进行多次反射，在该棒的射出面 成为均匀的照明光。UV-IR截止滤光片12为了使得从灯111发射的紫外线及红 外线不照向照明光学系统1，将这些光进行反射，加以截止。
紧靠积分棒14前面的色盘13具有使R(红色)、G(绿色)、以及B(蓝色)透 过的滤色片，通过使该盘旋转，从而在时间上依次切换投影的色光，能够使投 影图像形成彩色图像。
从积分棒14射出的光经过中继光学系统15，用折返反射镜16进行折返反 射，经过TIR棱镜单元2，照射反射型显示元件4。关于反射型显示元件4，将 在稍后说明。
来自反射型显示元件4的反射光中，ON光(为了图像投影而从像素反射来 的反射投影光)再次经过TIR棱镜单元2，入射至投影光学系统3，从该光学系 统3向图像反射镜5进行投影，在这里进行反射，对屏幕6进行图像投影。
中继光学系统15和与TIR棱镜单元2互相粘贴的输入透镜20一起，将积 分棒14的出射面的图像向反射型显示元件4的表面进行开投影，均匀照射该 元件。即，积分棒14的出射面与显示元件4的显示面共轭，使积分棒出射面 的形状形成为与显示元件4的显示区41(参照图4)近似的相似形，通过这样能 够高效率照射元件4。
另外，使用折返反射镜16，使照明光的光路布置小型化。
TIR棱镜单元2在本例中是将第1棱镜21及第2棱镜22组合而成的、已 述的反向型棱镜单元(R-TIR棱镜单元)。
入射至第1棱镜21的照明光透过第2棱镜22的临界面，从第2棱镜22 出射，照射显示元件4，用显示元件4反射的包含图像信息的投影光入射至第 2棱镜22，在临界面进行全反射，从同一棱镜22向投影光学系统3出射。
投影光学系统3是使对它的前述入射投影光折返出射的、所谓L型投影光 学系统。通过这样采用L型投影光学系统，图像投影用光学系统10、进而图像 投影装置A因此而小型化。
反射型显示元件4在本例中是DMD型显示元件，如图4所示，显示区41 呈长方形。各像素42的角度调制用偏向轴(转动轴)43与长方形显示区41的长 边平行。反射型显示元件4与TIR棱镜单元2的第2棱镜22的照明光出射面 兼投影光入射面平行配置。图3(B)中是从平面来看像素偏向轴43的方向的状 态，用点划线表示作为参考。
另外，像素偏向轴43的方向也可以与显示区41的短边平行。但是，通过 使偏向轴43的方向与显示区41的长边平行，能够使对屏幕6投影的图像是横 向较长的图像。
在以上说明的图像投影装置A中，如图所示，图像投影用光学系统10的 照明光学系统1中的、来自光源11的直线光轴α存在的部分，再进一步讲是 从光源11到折返反射镜16的前面的直线光轴α存在的部分，占了照明光学系 统1的大部分。
然后，来自光源11的直线光轴α这样配置，使得与从TIR棱镜单元2向 投影光学系统3入射的投影光的光束β相比，位于从投影光学系统3出射的投 影光γ的存在区域一侧(在图示例子中，位于光束β的上侧区域)，但是位于不 与投影光γ干涉的区域(在图示例子中，位于投影光γ的下侧)。
因而，光源11及照明光学系统1的占了较大空间的大部分位于从投影光 学系统3出射的投影光γ的存在区域一侧。
通过这样，能够将光源11及照明光学系统1向着从投影光学系统3出射 的投影光γ存在区域的相反一侧的区域(在图示例子中，位于光束β的下侧区 域)突出抑制得较小，从而能够将图像投影装置A的屏幕下部分7的长度(在图 中是屏幕下部分7的高度)h(参照图1)抑制得较小，因此图像投影装置A能够 小型化。
另外，由于从投影光学系统3出射的投影光γ存在的区域是比较大的空间 区域，因此构成照明光学系统1的零部件也容易配置，再有，也可以将来自光 源11的直线光轴α水平(也包含实用上可以看作为水平的近似水平的情况)配 置，换句话说，也可以将光源11的光轴水平配置。
在图像投影装置A中，照明光学系统1这样设置，使得来自光源11的直 线光轴α水平配置，而且对于向投影光学系统3的入射投影光的光轴与来自投 影光学系统3的出射投影光的光轴所形成的面，处于垂直方向，根据这一点， 图像投影装置A也能够小型化，同时通过光源11的光源光轴水平配置，与使 光源光轴相对于水平处于倾斜的情况相比，也能够延长光源寿命。
<第2实施形态>
图5(A)及图5(B)所示为本发明有关的图像投影装置的其它例子B。图5(A) 为图像投影装置B中的主要部分的侧视图，图5(B)所示为从装置背面侧来看的 该装置B中的主要部分图。
另外，在图5(A)中，将图像投影用光学系统10的照明光学系统1进行简 化来表示。
图5(A)及图5(B)所示的图像投影装置B是在图1～图3(A)及图3(B)所示 的图像投影装置A中，采用TIR棱镜单元2’来代替TIR棱镜单元2，同时采用 反射型显示元件4’来代替显示元件4，再有将照明光学系统1中的折返反射镜 16的配置姿态进行稍微变化，使得将照明光引向棱镜单元2’。除了这些方面以 外，是与装置A实质上有同样的结构，对于和装置A中的零部件及部分实质上 相同的零部件及部分，附加与装置A相同的参照标号。
TIR棱镜单元2’是将第1棱镜21’及第2棱镜22’组合而成的、已述的标准 型棱镜单元(N-TIR棱镜单元)。对第1棱镜21’附设输入透镜20’。
入射至第1棱镜21’的照明光在第1棱镜21’的临界面被反射，从棱镜21’ 出射，照射显示元件4’，用显示元件4’反射的包含图像信息的投影光入射至第 1棱镜21’，透过临界面，从第2棱镜22’向投影光学系统3出射。
反射型显示元件4’是DMD型显示元件，如图6所示，显示区40呈长方形， 各像素42’的角度调制用偏向轴(转动轴)43’相对于长方形显示区40的长边倾 斜45度。
元件4’与TIR棱镜单元2’的第1棱镜21’的照明光出射面兼反射投影光入 射面平行配置。图5(B)中是从平面来看像素偏向轴43’的方向的状态，用点划 线表示作为参考。
该图像投影装置B也同样，能够利用光源11及照明光学系统1，通过棱镜 单元2’照射显示元件4’，将来自元件4’的包含图像信息的投影光通过棱镜单元 2’，入射至投影光学系统3，再从那里出射，用图像反射镜5折返，向屏幕进 行图像投影。
<第3实施形态>
图7(A)及图7(B)所示为本发明有关的图像投影装置的其它例子C。图7(A) 为图像投影装置C中的主要部分的侧视图，图7(B)所示为从装置背面侧来看的 该装置C中的主要部分图。
另外，在图7(A)中，将图像投影用光学系统10的照明光学系统1进行简 化来表示。
图7(A)及图7(B)所示的图像投影装置C是在图1～图3(A)及图3(B)所示 的图像投影装置A中，采用与装置B中采用的相同类型的TIR棱镜单元2”(由 第1及第2棱镜21”及22”构成)来代替TIR棱镜单元2，同时将照明光学系统 1中的折返反射镜16的配置姿态进行稍微变化，使得将照明光引向棱镜单元 2”。对棱镜单元2”的第1棱镜21”附设输入透镜20”。
除了这些方面以外，是与装置A实质上有同样的结构，对于和装置A中的 零部件及部分实质上相同的零部件及部分，附加与装置A相同的参照标号。
显示元件4是图4所示类型的显示元件，但这里与TIR棱镜单元2”的第1 棱镜21”的照明光出射面兼反射投影光入射面平行配置。图7(B)中是从平面来 看像素偏向轴43的方向的状态，用点划线表示作为参考。
另外，也可以采用显示元件4’末代替显示元件4，该显示元件4’如图6所 示，显示区40呈长方形，各像素42’的角度调制用偏向轴(转动轴)43’相对于长 方形显示区40的长边倾斜45度。
该图像投影装置C也同样，能够利用光源11及照明光学系统1，通过棱镜 单元2”照射显示元件4，将来自元件4的包含图像信息的投影光通过棱镜单元 2”，入射至投影光学系统3，再从那里出射，用图像反射镜5折返，向屏幕进 行图像投影。
在以上说明的图像投影装置B及C中也同样，来自光源11的直线光轴α 存在的部分占了照明光学系统1的大部分。
来自光源11的直线光轴α这样配置，使得与从TIR棱镜单元2’(或2”)向 投影光学系统3入射的投影光的光束β相比，位于从投影光学系统3出射的投 影光γ的存在区域一侧(在图示例子中，位于光束β的上侧区域)，但是位于不 与投影光γ干涉的区域(在图示例子中，位于投影光γ的下侧)。
因而，光源11及照明光学系统1的大部分位于从投影光学系统3出射的 投影光γ的存在区域一侧。
通过这样，能够将光源11及照明光学系统1向着从投影光学系统3出射 的投影光γ存在区域的相反一侧的区域(在图示例子中，位于光束β的下侧区 域)突出抑制得较小，从而能够将图像投影装置的屏幕下部分的长度抑制得较 小，因此图像投影装置B及C能够小型化。
另外，构成照明光学系统1的零部件也容易配置，也可以将来自光源11 的直线光轴α水平(也包含实用上可以看作为水平的近似水平的情况)配置，换 句话说，也可以将光源11的光轴水平配置。
在图像投影装置B及C中，照明光学系统1这样设置，使得来自其光源11 的直线光轴α水平配置，而且对于向投影光学系统3的入射投影光的光轴与来 自投影光学系统3的出射投影光的光轴所形成的面，处于垂直方向，根据这一 点，图像投影装置B及C也能够小型化，同时通过光源11的光源光轴水平配 置，与使光源光轴相对于水平处于倾斜的情况相比，也能够延长光源寿命。
另外，作为反射型显示元件，除了以上说明的图4及图6所示的显示元件 以外，也可以例如图8所示，采用矩形像素42”的两边分别与矩形显示区41” 的两边平行、像素偏向轴43”与显示区41”的长边平行(也可以与短边平行)的 元件4”等。
另外，本发明也可以适用于采用透射型显示元件的图像投影装置。例如， 也可以在图1等所示的图像投影装置中，使来自照明光学系统的照明光透过能 够利用各像素的光透射性控制来显示图像的透射型显示元件，从而得到包含图 像信息的投影光，将它入射至投影光学系统，对屏幕进行图像投影。
另外，本发明不仅可用于折射光学系统，也可以适用于由曲面反射镜构成 的反射光学系统、或具有折射透镜及曲面反射镜的反射折射光学系统。
在以上说明的实施形态中，来自光源的光轴是直线光轴，但来自光源的光 轴没有必要一定是直线光轴。但是，若是直线光轴，则具有的优点是，容易简 化光学系统零部件的配置，容易减薄图像投影装置的进深厚度。
另外，在以上说明的实施形态中，是将图像投影光学系统配置在图像投影 装置的下部，将投影光从下往上投影，但也可以将图像投影光学系统例如配置 在图像投影装置的上部，将投影光从上往下投影。在这种情况下，能够将与屏 幕上相连部分的长度抑制得较小。
工业上的实用性
本发明能够提供一种图像投影装置，该图像投影装置没有与图像投影装置 的光学系统配置区域相对应的屏幕相连部分，或者将屏幕相连部分抑制得较 小，作为整体来说相应实现小型化。