JP2007121693A - Projector - Google Patents

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JP2007121693A
JP2007121693A JP2005313946A JP2005313946A JP2007121693A JP 2007121693 A JP2007121693 A JP 2007121693A JP 2005313946 A JP2005313946 A JP 2005313946A JP 2005313946 A JP2005313946 A JP 2005313946A JP 2007121693 A JP2007121693 A JP 2007121693A
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color
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Koichi Akiyama
光一 秋山
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector capable of reducing nonuniform color and nonuniform illuminance, which result from color aberration, and accordingly realizing high contrast. <P>SOLUTION: While a field lens 55r for red and a field lens 55g for green are disposed in equivalent positions, the refractive power of the field lens 55r for red is made lower than that of the field lens 55g for green. Thereby, an image on a liquid crystal panel 42a is accurately imaged onto both a liquid crystal panel 72r for red and a liquid crystal panel 72g for green with the same magnification. In this case, the field lenses 55r and 55g for red and green respectively are used to make the imaging magnifications identical. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像のコントラストを向上させるため、画像形成用の液晶パネルとは別に輝
度調整用の液晶パネルを備えるプロジェクタに関する。
The present invention relates to a projector including a liquid crystal panel for adjusting luminance separately from a liquid crystal panel for image formation in order to improve the contrast of an image.

従来のプロジェクタとして、RGBの三色の光路上に配置された各色用液晶パネルの透
過率を変調するとともに、分光された光を合成した後の光路上に設けた高精細液晶パネル
の透過率を変調し、カラー画像表示時には、高精度液晶パネルから射出する各成分の光の
透過率をR,G,Bの逆γ補正値に比例させるものが存在する(特許文献1参照)。
As a conventional projector, the transmittance of each color liquid crystal panel arranged on the RGB three-color optical path is modulated, and the transmittance of the high-definition liquid crystal panel provided on the optical path after combining the dispersed light is adjusted. When modulating and displaying a color image, there is one that makes the light transmittance of each component emitted from a high-precision liquid crystal panel proportional to the inverse γ correction values of R, G, and B (see Patent Document 1).

同様のプロジェクタとして、前段に配置される照度表示液晶パネルと、後段に配置され
る各色用の映像表示液晶パネルとを備えるもの(特許文献2参照)が存在する。
As a similar projector, there is one that includes an illuminance display liquid crystal panel arranged in the front stage and a video display liquid crystal panel for each color arranged in the rear stage (see Patent Document 2).

また、別のプロジェクタとして、RGBの各色用液晶パネルとこれらを照明する光源と
の間に、照明光を空間的に分割して照明光量を調整するための光変調器を設けたものも存
在する(特許文献3参照)。
特開平6−167690号公報 特開平9−116840号公報の図2 特開2001−100689号公報
As another projector, there is a projector in which a light modulator for spatially dividing the illumination light and adjusting the amount of illumination light is provided between the RGB color liquid crystal panels and the light source for illuminating them. (See Patent Document 3).
JP-A-6-167690 FIG. 2 of JP-A-9-116840 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-1000068

しかし、液晶パネルを前後2段に配置する前2者のタイプのプロジェクタでは、各色用
液晶パネルの像を高精細液晶パネルに収差なく正確に投影する必要があり、或いは、照度
表示液晶パネルの像を各色用の映像表示液晶パネルに収差なく正確に投影する必要がある
が、特に歪み等の諸収差を抑えつつ色収差を正確に補正することは容易でない。
However, in the former two types of projectors in which the liquid crystal panels are arranged in two stages, it is necessary to accurately project the image of each color liquid crystal panel onto the high-definition liquid crystal panel without aberration, or the image of the illuminance display liquid crystal panel However, it is not easy to accurately correct chromatic aberration while suppressing various aberrations such as distortion.

また、照明光量を調整するための光変調器を設けた後者のタイプのプロジェクタでは、
画面を例えば4領域に分割して各領域単位で輝度調整を行うので、コントラストの改善に
限界があり、各領域の境界を目立たないようにすることが容易でない。
In the latter type of projector provided with a light modulator for adjusting the amount of illumination light,
For example, since the screen is divided into four areas and brightness adjustment is performed in units of each area, there is a limit in improving the contrast, and it is not easy to make the boundaries between the areas inconspicuous.

そこで、本発明は、色収差に起因する色ムラや照度ムラの発生を低減することができ、
高いコントラストを実現することができるプロジェクタを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention can reduce the occurrence of color unevenness and illuminance unevenness due to chromatic aberration,
An object is to provide a projector capable of realizing a high contrast.

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、(a)照明装置からの光を輝
度変調する輝度変調用ライトバルブと、(b)輝度変調用ライトバルブで輝度変調された
光を第1から第3の色光に分離する色分離光学系と、(c)輝度変調用ライトバルブによ
って輝度変調され色分離光学系で分離された第1から第3の色光をそれぞれ色変調する第
1から第3の色変調用ライトバルブと、(d)輝度変調用ライトバルブによって輝度変調
され色分離光学系で分離された第1及び第2の色光を第1及び第2の色変調用ライトバル
ブにそれぞれ結像させる共用リレーレンズ系とを備えるプロジェクタであって、(e)輝
度変調用ライトバルブから第1の色変調用ライトバルブまでの光路の長さと、輝度変調用
ライトバルブから第2の色変調用ライトバルブまでの光路の長さとは、等しく、(f)色
分離光学系によって分離される第1及び第2の色光の光路のうち少なくとも一方に、共用
リレーレンズ系による第1及び第2の色光に関する結像倍率を一致させるための色収差補
正手段を配置したものである。
In order to solve the above-described problems, a projector according to the present invention includes (a) a luminance modulation light valve for luminance-modulating light from an illuminating device, and (b) light that has been luminance-modulated by the luminance modulation light valve. A color separation optical system for separating the first to third color lights, and (c) first to third color modulations of the first to third color lights that are luminance-modulated by the luminance modulation light valve and separated by the color separation optical system, respectively. Three color modulation light valves, and (d) the first and second color light beams, which are modulated by the luminance modulation light valve and separated by the color separation optical system, to the first and second color modulation light valves, respectively. A projector including a shared relay lens system for forming an image, wherein (e) the length of an optical path from the luminance modulation light valve to the first color modulation light valve, and the second color modulation from the luminance modulation light valve The length of the optical path to the light valve is equal, and (f) the first and second color lights by the shared relay lens system are included in at least one of the optical paths of the first and second color lights separated by the color separation optical system. Is provided with chromatic aberration correction means for matching the image forming magnification.

上記プロジェクタでは、輝度変調用ライトバルブと各色変調用ライトバルブとを共用リ
レーレンズ系等を介して2段に設置することによって2段階の変調が可能になり、高いコ
ントラストの画像を投射することができる。また、上記プロジェクタでは、第1及び第2
の色光の光路のうち少なくとも一方に配置された色収差補正手段が、共用リレーレンズ系
による第1及び第2の色光に関する結像倍率を一致させるので、共用リレーレンズ系に残
存する色収差を補償した結像が可能になる。つまり、第1及び第2の色変調用ライトバル
ブに同一サイズの輝度変調像を入射させることができるので、第1及び第2の色変調用ラ
イトバルブの各画素と、これらに投影される輝度変調用ライトバルブの各画素の像とを略
一致させることができる。よって、対応する前後一対のライトバルブを構成する画素間の
位置ずれに起因する光量損失等を低減して各画素をロス無く投射することができるので、
投射画像に照度ムラや色ムラが発生することを防止できる。
In the projector described above, the luminance modulation light valve and the color modulation light valves are installed in two stages via a common relay lens system or the like, so that two-stage modulation is possible, and a high-contrast image can be projected. it can. In the projector, the first and second
Since the chromatic aberration correction means arranged in at least one of the optical paths of the chromatic lights matches the imaging magnifications of the first and second chromatic lights by the shared relay lens system, the chromatic aberration remaining in the shared relay lens system is compensated. An image becomes possible. That is, since the luminance modulation images of the same size can be made incident on the first and second color modulation light valves, each pixel of the first and second color modulation light valves and the luminance projected onto them. The image of each pixel of the modulation light valve can be made to substantially coincide. Therefore, each pixel can be projected without loss by reducing the light loss caused by the positional deviation between the pixels constituting the corresponding front and rear light valves.
Irradiance unevenness and color unevenness can be prevented from occurring in the projected image.

本発明の具体的な態様では、上記プロジェクタにおいて、輝度変調用ライトバルブによ
って輝度変調され色分離光学系で分離された第3の色光を第3の色変調用ライトバルブに
結像させる副リレーレンズ系をさらに備える。この場合、副リレーレンズ系によって、第
3の色変調用ライトバルブに対して第1及び第2の色変調用ライトバルブと同様の結像が
可能になる。
In a specific aspect of the present invention, in the projector, the sub-relay lens that forms an image on the third color modulation light valve with the third color light that has been luminance-modulated by the luminance modulation light valve and separated by the color separation optical system. A system is further provided. In this case, the sub-relay lens system enables the same image formation as the first and second color modulation light valves to the third color modulation light valve.

本発明の別の態様では、上記プロジェクタにおいて、共用リレーレンズ系が、輝度変調
用ライトバルブによって輝度変調され色分離光学系で分離された第3の色光を一旦結像さ
せ、当該一旦結像させた第3の色光を第3の色変調用ライトバルブに再結像させる転写光
学系をさらに備える。この場合、共用リレーレンズ系と転写光学系とによって、第3の色
変調用ライトバルブに対して第1及び第2の色変調用ライトバルブと同様の結像が可能に
なる。
In another aspect of the present invention, in the projector, the shared relay lens system once forms an image of the third color light that has been luminance-modulated by the light-modulating light valve and separated by the color separation optical system, and once forms the image. And a transfer optical system for re-imaging the third color light on the third color modulation light valve. In this case, the common relay lens system and the transfer optical system enable the same image formation as the first and second color modulation light valves to the third color modulation light valve.

本発明のさらに別の態様では、色収差補正手段が、輝度変調用ライトバルブに設けたブ
ラックマトリックスの像が第1及び第2の色変調用ライトバルブの少なくとも一方に設け
たブラックマトリックス上に結像するように結像倍率の補正を行う。この場合、第1及び
第2の色変調用ライトバルブの各ブラックマトリックスと、これらに投影される輝度変調
用ライトバルブのブラックマトリックス像とを略一致させることができる。よって、対応
する前後一対のライトバルブすなわちブラックマトリックスの位置ずれに起因する光量損
失を低減して各画素をロス無く投射することができる。
In yet another aspect of the present invention, the chromatic aberration correcting means forms an image of a black matrix provided on the luminance modulation light valve on a black matrix provided on at least one of the first and second color modulation light valves. The imaging magnification is corrected as described above. In this case, the black matrices of the first and second color modulation light valves and the black matrix image of the luminance modulation light valve projected onto them can be made substantially coincident. Therefore, it is possible to reduce the light amount loss caused by the positional deviation of the corresponding front and rear light valves, that is, the black matrix, and to project each pixel without loss.

本発明のさらに別の態様では、色収差補正手段が、色分離光学系によって分離される第
1及び第2の色光の光路上にそれぞれ配置される第1及び第2の光学素子を含み、当該第
1及び第2の光学素子が、互いに異なる集光特性を有する。この場合、第1及び第2の光
学素子の集光特性の差を利用して、第1及び第2の色変調用ライトバルブに同一サイズの
輝度変調光の像を入射させることができる。
In yet another aspect of the present invention, the chromatic aberration correcting means includes first and second optical elements respectively disposed on the optical paths of the first and second color lights separated by the color separation optical system. The first and second optical elements have different light collecting characteristics. In this case, it is possible to make the image of the luminance-modulated light of the same size enter the first and second color modulation light valves by using the difference between the condensing characteristics of the first and second optical elements.

本発明のさらに別の態様では、第1から第3の色変調用ライトバルブに対向して配置さ
れる第1から第3の集光レンズを備え、当該第1から第3の集光レンズのうち第1及び第
2の集光レンズが、第1及び第2の光学素子に相当するとともに、第1及び第2の集光レ
ンズのうち対応するレンズ面の曲率半径が互いに異なる。この場合、両集光レンズの曲率
半径の差を利用して色収差を補正することができる。
In still another aspect of the present invention, the first to third condenser lenses disposed to face the first to third color modulation light valves are provided, and the first to third condenser lenses are provided. Among these, the first and second condenser lenses correspond to the first and second optical elements, and the curvature radii of the corresponding lens surfaces of the first and second condenser lenses are different from each other. In this case, the chromatic aberration can be corrected using the difference in the radius of curvature between the two condenser lenses.

本発明のさらに別の態様では、色収差補正手段が、色分離光学系によって分離される第
1及び第2の色光の光路上にそれぞれ配置される第1及び第2の光学素子を含み、第1か
ら第3の色変調用ライトバルブに対向して配置される第1から第3の集光レンズを備え、
当該第1から第3の集光レンズのうち第1及び第2の集光レンズが、第1及び第2の光学
素子に相当するとともに、第1及び第2の集光レンズから第1及び第2の色変調用ライト
バルブまでの距離が互いに異なる。この場合、両集光レンズの位置の差を利用して色収差
を補正することができる。
In yet another aspect of the present invention, the chromatic aberration correcting means includes first and second optical elements respectively disposed on the optical paths of the first and second color lights separated by the color separation optical system. To first to third condenser lenses arranged to face the third color modulation light valve,
Among the first to third condenser lenses, the first and second condenser lenses correspond to the first and second optical elements, and the first and second condenser lenses are the first and second condenser lenses. The distances to the two color modulation light valves are different from each other. In this case, chromatic aberration can be corrected using the difference between the positions of the two condenser lenses.

本発明のさらに別の態様では、第1から第3の色変調用ライトバルブに対向して配置さ
れる第1から第3の集光レンズを備え、当該第1から第3の集光レンズのうち第1及び第
2の集光レンズは、第1及び第2の光学素子に相当するとともに、互いに異なる屈折率を
有する。この場合、両集光レンズの屈折率の差を利用して色収差を補正することができる
In still another aspect of the present invention, the first to third condenser lenses disposed to face the first to third color modulation light valves are provided, and the first to third condenser lenses are provided. Among these, the first and second condenser lenses correspond to the first and second optical elements and have different refractive indexes. In this case, chromatic aberration can be corrected using the difference in refractive index between the two condenser lenses.

本発明のさらに別の態様では、第1から第3の色変調用ライトバルブによって色変調さ
れた像光を合成する光合成光学系と、光合成光学系によって合成された合成光を像光とし
て投射する投射光学系とをさらに有する。この場合、輝度変調された像光によって色収差
なく照明された第1から第3の色変調用ライトバルブを経て色変調された像光を、光合成
光学系によって合成しつつ投射光学系によってスクリーンに投射することができる。
In yet another aspect of the present invention, a light combining optical system that combines image light that has been color-modulated by the first to third color modulation light valves and a combined light that is combined by the light combining optical system are projected as image light. And a projection optical system. In this case, the image light that has been color-modulated via the first to third color modulation light valves illuminated without chromatic aberration by the luminance-modulated image light is projected onto the screen by the projection optical system while being synthesized by the light combining optical system. can do.

〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るプロジェクタ10の光学系を示す模式図である。
このプロジェクタ10は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を
形成し、この光学像をスクリーン上に拡大投射するための光学機器であり、光源ランプユ
ニット20、均一照明光学系30、第1光変調部40、色分離投射装置50、第2光変調
部70、クロスダイクロイックプリズム80、及び投射光学系90を備えて構成される。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical system of a projector 10 according to the first embodiment of the present invention.
The projector 10 is an optical device for modulating a light beam emitted from a light source in accordance with image information to form an optical image and enlarging and projecting the optical image on a screen. The optical system 30 includes a first light modulation unit 40, a color separation / projection device 50, a second light modulation unit 70, a cross dichroic prism 80, and a projection optical system 90.

光源ランプユニット20は、光源ランプ21から周囲に放射された光束を集めて射出し
、均一照明光学系30を介して第1光変調部40を照明するための光源であり、発光管で
ある光源ランプ21と、光源ランプ21から射出された光源光を反射する楕円の凹面鏡2
2と、凹面鏡22で反射された光源光をコリメートする凹レンズ23とを備える。この光
源ランプユニット20において、光源ランプ21から射出された光源光は、凹面鏡22及
び凹レンズ23を通過し平行光束として均一照明光学系30側に射出される。なお、上述
した楕円の凹面鏡22に代えて放物面等の各種凹面鏡を用いることができ、放物面鏡を用
いた場合、上述の凹レンズ23は不要となる。
The light source lamp unit 20 is a light source for collecting and emitting light beams emitted from the light source lamp 21 to the surroundings and illuminating the first light modulation unit 40 via the uniform illumination optical system 30, and a light source that is a light emitting tube. The lamp 21 and the elliptical concave mirror 2 that reflects the light source light emitted from the light source lamp 21
2 and a concave lens 23 for collimating the light source light reflected by the concave mirror 22. In the light source lamp unit 20, the light source light emitted from the light source lamp 21 passes through the concave mirror 22 and the concave lens 23 and is emitted to the uniform illumination optical system 30 side as a parallel light flux. Note that various concave mirrors such as a paraboloid can be used instead of the elliptical concave mirror 22 described above, and when the parabolic mirror is used, the above-described concave lens 23 is not necessary.

均一照明光学系30は、光源ランプユニット20から射出された光束を複数の部分光束
に分割し、これら複数の光束を対象とする照明領域に重畳して入射させ、この照明領域の
面内照度を均一化するための光学系であり、光源ランプユニット20と協働して均一な照
明光を発生するための照明装置として機能する。均一照明光学系30は、第1レンズアレ
イ31、第2レンズアレイ32、偏光変換部材34、及びコンデンサレンズ35を備えて
いる。
The uniform illumination optical system 30 divides the light beam emitted from the light source lamp unit 20 into a plurality of partial light beams, and makes the plurality of light beams overlap and enter the target illumination region, and the in-plane illuminance of the illumination region is increased. It is an optical system for making uniform, and functions as an illumination device for generating uniform illumination light in cooperation with the light source lamp unit 20. The uniform illumination optical system 30 includes a first lens array 31, a second lens array 32, a polarization conversion member 34, and a condenser lens 35.

第1レンズアレイ31は、光源ランプユニット20からの光束を複数の部分光束に分割
する光束分割光学素子としての機能を有し、システム光軸OAと直交する面内にマトリッ
クス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。各小レンズの輪郭形状は、後述
する第1光変調部40を構成する液晶パネル42aの画像形成領域(有効領域)の形状と
ほぼ相似形をなすように設定されている。第2レンズアレイ32は、前述した第1レンズ
アレイ31により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズアレ
イ31と同様にシステム光軸OAに直交する面内にマトリックス状に配列される複数の小
レンズを備えているが、集光を目的としているため、各小レンズの輪郭形状が上記液晶パ
ネル42aの画像形成領域の形状と対応している必要はない。
The first lens array 31 has a function as a light beam splitting optical element that splits the light beam from the light source lamp unit 20 into a plurality of partial light beams, and is arranged in a matrix in a plane orthogonal to the system optical axis OA. It is configured with a small lens. The contour shape of each small lens is set so as to be almost similar to the shape of the image forming area (effective area) of the liquid crystal panel 42a constituting the first light modulator 40 described later. The second lens array 32 is an optical element that collects a plurality of partial light beams divided by the first lens array 31 described above, and in the same manner as the first lens array 31, a matrix is formed in a plane orthogonal to the system optical axis OA. However, it is not necessary that the contour shape of each small lens corresponds to the shape of the image forming area of the liquid crystal panel 42a.

偏光変換部材34は、PBSアレイと位相差板とで形成されており、第1レンズアレイ
31により分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する。
この偏光変換部材34のPBSアレイは、詳細な図示を省略しているが、システム光軸O
Aに対して傾斜配置される偏光分離膜及び反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。
前者の偏光分離膜は、各部分光束に含まれるP偏光光束及びS偏光光束のうち、一方の偏
光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、後者の反射
ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわちシステム光軸OAに沿っ
た方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換部材34の光束射出面
にストライプ状に設けられる位相差板によって偏光方向が変換され、すべての偏光光束の
偏光方向が揃えられる。このような偏光変換部材34を用いることにより、光源ランプ2
1から射出される光束を、一方向の偏光光束に揃えることができるため、第1光変調部4
0で利用する光源光の利用率を向上させることができる。
The polarization conversion member 34 is formed of a PBS array and a phase difference plate, and has a role of aligning the polarization direction of each partial light beam divided by the first lens array 31 with one direction of linearly polarized light.
Although the detailed illustration of the PBS array of the polarization conversion member 34 is omitted, the system optical axis O
A configuration in which polarization separation films and reflection mirrors that are inclined with respect to A are alternately arranged.
The former polarization separation film transmits one polarized light beam among the P-polarized light beam and S-polarized light beam included in each partial light beam, and reflects the other polarized light beam. The reflected other polarized light beam is bent by the latter reflecting mirror, and is emitted in the emission direction of the one polarized light beam, that is, the direction along the system optical axis OA. The polarization direction of any of the emitted polarized light beams is converted by a phase difference plate provided in a stripe shape on the light beam exit surface of the polarization conversion member 34, and the polarization directions of all the polarized light beams are made uniform. By using such a polarization conversion member 34, the light source lamp 2
Since the light beam emitted from 1 can be aligned with a polarized light beam in one direction, the first light modulation unit 4
The utilization factor of the light source light used at 0 can be improved.

コンデンサレンズ35は、第1レンズアレイ31、第2レンズアレイ32、及び偏光変
換部材34を経た複数の部分光束を集光して第1光変調部40に設けた液晶パネル42a
の画像形成領域(有効領域)上に重畳させつつ入射させるための重畳光学素子である。つ
まり、コンデンサレンズ35によって、第1レンズアレイ31によって分割された各部分
光束を、液晶パネル42a上にずれなく重ね合わせて入射させることができ、液晶パネル
42aの均一な照明が可能になる。
The condenser lens 35 condenses a plurality of partial light beams that have passed through the first lens array 31, the second lens array 32, and the polarization conversion member 34, and is provided in the first light modulation unit 40.
This is a superimposing optical element for making the light incident on the image forming area (effective area). In other words, the partial light beams divided by the first lens array 31 can be incident on the liquid crystal panel 42a without being shifted by the condenser lens 35, and the liquid crystal panel 42a can be illuminated uniformly.

第1光変調部40は、均一照明光学系30を経て均一化された照明光をシステム光軸O
Aに垂直な面内で空間的に輝度変調するためのものである。第1光変調部40は、入射レ
ンズ41、液晶パネル(液晶表示パネル)42a、偏光フィルタ43b,43b、及び射
出レンズ44を備え、第1光変調装置として機能する。ここで、液晶パネル42aと、こ
れを挟む一対の偏光フィルタ43b,43bとは、照明光を画像情報に基づいて2次元的
に輝度変調するための輝度変調用ライトバルブを構成する。
The first light modulation unit 40 converts the illumination light uniformized through the uniform illumination optical system 30 to the system optical axis O.
This is for spatially modulating the luminance in a plane perpendicular to A. The first light modulation unit 40 includes an incident lens 41, a liquid crystal panel (liquid crystal display panel) 42a, polarization filters 43b and 43b, and an emission lens 44, and functions as a first light modulation device. Here, the liquid crystal panel 42a and the pair of polarizing filters 43b and 43b sandwiching the liquid crystal panel 42a constitute a luminance modulation light valve for two-dimensionally modulating the illumination light based on image information.

この第1光変調部40において、均一照明光学系30側から入射した照明光は、入射レ
ンズ41を介して輝度変調用の液晶パネル42a内の画像形成領域を照明する。液晶パネ
ル42aは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入したもので
あり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号(例
えば輝度信号やこれに補正を加えた信号)に従って、入射した偏光光束の偏光方向を変調
する。つまり、液晶パネル42aは、入射した照明光の偏光方向の空間的分布を変化させ
るための非発光で透過型の光変調装置であり、液晶パネル42aに入射した照明光は、こ
の液晶パネル42aに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画
素単位で偏光状態が調整される。その際、偏光フィルタ43b,43bによって、液晶パ
ネル42aに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、液晶パネル42aから射
出される光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。つまり、第1光変調部40によ
って、均一な照明光が画素単位で減光され、画像情報に対応する2次元的分布で輝度変調
が達成される。
In the first light modulator 40, the illumination light incident from the uniform illumination optical system 30 side illuminates the image forming region in the liquid crystal panel 42 a for luminance modulation via the incident lens 41. The liquid crystal panel 42a is obtained by hermetically sealing a liquid crystal, which is an electro-optical material, between a pair of transparent glass substrates. For example, a given image signal (for example, a luminance signal or a correction to the luminance signal is corrected using a polysilicon TFT as a switching element). The polarization direction of the incident polarized light beam is modulated in accordance with the signal). That is, the liquid crystal panel 42a is a non-light-emitting and transmissive light modulation device for changing the spatial distribution of the polarization direction of the incident illumination light. The illumination light incident on the liquid crystal panel 42a is applied to the liquid crystal panel 42a. The polarization state is adjusted for each pixel in accordance with the drive signal or control signal input as an electrical signal. At that time, the polarization filters 43b and 43b adjust the polarization direction of the illumination light incident on the liquid crystal panel 42a, and extract modulated light having a predetermined polarization direction from the light emitted from the liquid crystal panel 42a. That is, the first light modulation unit 40 attenuates uniform illumination light in units of pixels, and luminance modulation is achieved with a two-dimensional distribution corresponding to image information.

なお、入射レンズ41は、均一照明光学系30からの部分光束が液晶パネル42aに入
射する角度を調整するためのものであり、射出レンズ44は、液晶パネル42a等からの
変調光の射出角度を調整するためのものである。
The incident lens 41 is for adjusting the angle at which the partial light beam from the uniform illumination optical system 30 is incident on the liquid crystal panel 42a, and the exit lens 44 is for adjusting the exit angle of the modulated light from the liquid crystal panel 42a and the like. It is for adjustment.

色分離投射装置50は、第1光変調部40を経て輝度変調された像光を各色光に分離し
て第2光変調部70に投影するためのものであり、第1及び第2ダイクロイックミラー5
1a,51b、反射ミラー53a,53b,53c,53d、両面ミラー54,フィール
ドレンズ(光学素子)55r,55b,55g、及びリレーレンズ61,62を備える。
The color separation / projection device 50 is for separating the image light whose luminance has been modulated through the first light modulation unit 40 into each color light and projecting it onto the second light modulation unit 70, and the first and second dichroic mirrors. 5
1a, 51b, reflecting mirrors 53a, 53b, 53c, 53d, double-sided mirror 54, field lenses (optical elements) 55r, 55b, 55g, and relay lenses 61, 62.

これらのうち、第1及び第2ダイクロイックミラー51a,51bを含んで構成される
色分離光学系は、第1光変調部40によって輝度変調された像光を、青(B)色光、緑(
G)色光、及び赤(R)色光の3つの像光に分離する。各ダイクロイックミラー51a,
51bは、透明基板上に、所定の波長領域の光束を反射し他の波長領域の光束を透過する
波長選択作用を有する誘電体多層膜を形成することによって得た光学素子であり、システ
ム光軸OAに対してともに傾斜した状態で配置される。第1ダイクロイックミラー51a
は、モノクロの像光から青色成分である青色光LBを反射分岐し、残った緑色光LGと赤
色光LRとを透過させる。また、第2ダイクロイックミラー51bは、第1ダイクロイッ
クミラー51aを通過して反射ミラー53a及びリレーレンズ61を経た像光のうち緑色
成分である緑色光LGを反射し、赤色成分である赤色光LRを透過させる。
Among these, the color separation optical system including the first and second dichroic mirrors 51a and 51b converts the image light whose luminance is modulated by the first light modulation unit 40 into blue (B) color light, green (
G) Separated into three image lights of color light and red (R) color light. Each dichroic mirror 51a,
Reference numeral 51b denotes an optical element obtained by forming a dielectric multilayer film having a wavelength selection function of reflecting a light beam in a predetermined wavelength region and transmitting a light beam in another wavelength region on a transparent substrate, and the system optical axis They are arranged in a state of being inclined with respect to OA. First dichroic mirror 51a
Reflects and branches the blue light LB, which is a blue component, from the monochrome image light, and transmits the remaining green light LG and red light LR. The second dichroic mirror 51b reflects the green light LG that is the green component of the image light that has passed through the first dichroic mirror 51a and passed through the reflection mirror 53a and the relay lens 61, and the red light LR that is the red component. Make it transparent.

この色分離投射装置50において、均一照明光学系30から第1光変調部40を経て入
射した輝度変調後の像光は、まず第1ダイクロイックミラー51aに入射する。像光のう
ち赤色光LRは、第1光路OP1に導かれるべきものであり、第1ダイクロイックミラー
51aを透過し、反射ミラー53a及びリレーレンズ61を経て第2ダイクロイックミラ
ー51bを透過し、反射ミラー53bを経て最終段の集光レンズすなわちフィールドレン
ズ55rに入射する。また、像光のうち緑色光LGは、第2光路OP2に導かれるべきも
のであり、第1ダイクロイックミラー51aを透過し、反射ミラー53a及びリレーレン
ズ61を経て第2ダイクロイックミラー51bで反射され、両面ミラー54を経て最終段
の集光レンズすなわちフィールドレンズ55gに入射する。さらに、像光のうち青色光L
Bは、第3光路OP3に導かれるべきものであり、第1ダイクロイックミラー51aで反
射され、両面ミラー54、リレーレンズ62、及び反射ミラー53c,53dを経て最終
段の集光レンズすなわちフィールドレンズ55bに入射する。なお、以上において、リレ
ーレンズ62、フィールドレンズ55b等は、副リレーレンズ系を構成する。
In this color separation / projection apparatus 50, the luminance-modulated image light incident from the uniform illumination optical system 30 via the first light modulation section 40 first enters the first dichroic mirror 51a. Of the image light, the red light LR is to be guided to the first optical path OP1, passes through the first dichroic mirror 51a, passes through the reflection mirror 53a and the relay lens 61, passes through the second dichroic mirror 51b, and is reflected by the reflection mirror. The light then enters the final stage condensing lens, that is, the field lens 55r via 53b. Further, the green light LG of the image light is to be guided to the second optical path OP2, passes through the first dichroic mirror 51a, is reflected by the second dichroic mirror 51b through the reflection mirror 53a and the relay lens 61, The light passes through the double-sided mirror 54 and enters the final stage condensing lens, that is, the field lens 55g. Furthermore, the blue light L of the image light
B is to be guided to the third optical path OP3, is reflected by the first dichroic mirror 51a, passes through the double-sided mirror 54, the relay lens 62, and the reflecting mirrors 53c and 53d, and is the final stage condensing lens, that is, the field lens 55b. Is incident on. In the above description, the relay lens 62, the field lens 55b, and the like constitute a secondary relay lens system.

ここで、赤色用の第1光路OP1と、緑色用の第2光路OP2と、青色用の第3光路O
P3とは、互いに光路の実効長さが等しい等価系となっている。具体的に説明すると、第
1光変調部40で輝度変調された像光のうち赤色成分は、第1光路OP1において、リレ
ーレンズ61によって後述する第2光変調部70に設けた画像情報変調用の液晶パネル7
2r内の画像形成領域に等倍で投影される。同様に、第1光変調部40で輝度変調された
像光のうち緑色成分は、第2光路OP2において、リレーレンズ61によって上記第2光
変調部70に設けた画像情報変調用の液晶パネル72g内の画像形成領域に等倍で投影さ
れる。また、第1光変調部40で輝度変調された像光のうち青色成分は、第3光路OP3
において、リレーレンズ62によって上記第2光変調部70に設けた画像情報変調用の液
晶パネル72b内の画像形成領域に等倍で投影される。
Here, the first optical path OP1 for red, the second optical path OP2 for green, and the third optical path O for blue.
P3 is an equivalent system in which the effective lengths of the optical paths are equal to each other. More specifically, the red component of the image light whose luminance is modulated by the first light modulation unit 40 is used for image information modulation provided in the second light modulation unit 70 described later by the relay lens 61 in the first optical path OP1. LCD panel 7
The image is projected to the image forming area in 2r at the same magnification. Similarly, the green component of the image light whose luminance is modulated by the first light modulation unit 40 is a liquid crystal panel 72g for image information modulation provided in the second light modulation unit 70 by the relay lens 61 in the second optical path OP2. The image is projected to the image forming area at the same magnification. In addition, the blue component of the image light whose luminance is modulated by the first light modulation unit 40 is the third optical path OP3.
The image is projected at the same magnification on the image forming area in the liquid crystal panel 72b for image information modulation provided in the second light modulator 70 by the relay lens 62.

なお、図示のリレーレンズ61,62は、説明の便宜上単一のレンズで構成されている
が、実際は多数のレンズで構成される投影光学系であり、ディストーションその他の歪や
諸収差を極めて低減した高精度の光学系となっている。また、リレーレンズ61,62は
、射出レンズ44やフィールドレンズ55r,55b,55gを含めたリレーレンズ系と
して、両側テレセントリックとなっている。これにより、液晶パネル42aと液晶パネル
72r,72g,72bとに対して、システム光軸OA方向に関する位置ずれ許容度を持
たせつつ、液晶パネル42aの像を各液晶パネル72r,72g,72b上にそれぞれ正
確に等倍で投影することができる。
The relay lenses 61 and 62 shown in the figure are composed of a single lens for convenience of explanation, but are actually a projection optical system composed of a large number of lenses, and distortion and other distortions and various aberrations are greatly reduced. It is a highly accurate optical system. The relay lenses 61 and 62 are telecentric on both sides as a relay lens system including the emission lens 44 and the field lenses 55r, 55b, and 55g. As a result, the liquid crystal panel 42a and the liquid crystal panels 72r, 72g, and 72b are allowed to be displaced in the system optical axis OA direction, and the image of the liquid crystal panel 42a is placed on the liquid crystal panels 72r, 72g, and 72b. Each can be accurately projected at the same magnification.

第2光変調部70は、3色の像光LB,LG,LRがそれぞれ入射する3つの液晶パネ
ル72r,72g,72bと、各液晶パネル72r,72g,72bを挟むように配置さ
れる3組の偏光フィルタ73r,73g,73bとを備え、第2光変調装置として機能す
る。ここで、赤色光LR用の液晶パネル72rと、これを挟む一対の偏光フィルタ73r
,73rとは、輝度変調後の像光のうち赤色光LRを画像情報に基づいて2次元的に強度
変調するための色変調用ライトバルブを構成する。同様に、緑色光LG用の液晶パネル7
2gと、対応する偏光フィルタ73g,73gも、緑の色変調用ライトバルブを構成し、
青色光LB用の液晶パネル72bと、偏光フィルタ73b,73bも、青の色変調用ライ
トバルブを構成する。
The second light modulator 70 includes three liquid crystal panels 72r, 72g, and 72b on which the three color image lights LB, LG, and LR are incident, and three sets arranged so as to sandwich the liquid crystal panels 72r, 72g, and 72b. Polarization filters 73r, 73g, and 73b, and functions as a second light modulation device. Here, a liquid crystal panel 72r for red light LR and a pair of polarizing filters 73r sandwiching the liquid crystal panel 72r.
, 73r constitute a color modulation light valve for two-dimensionally modulating the intensity of the red light LR of the image light after luminance modulation based on image information. Similarly, the liquid crystal panel 7 for green light LG
2g and the corresponding polarizing filters 73g and 73g also constitute a green color modulation light valve,
The liquid crystal panel 72b for the blue light LB and the polarizing filters 73b and 73b also constitute a blue color modulation light valve.

各液晶パネル72r,72g,72bは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質で
ある液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子と
して、与えられた画像信号に従って、それぞれに入射した偏光光束の偏光方向を変調する
。つまり、各液晶パネル72r,72g,72bは、入射した光束の偏光方向の空間的分
布を変化させるための非発光で透過型の光変調装置であり、各液晶パネル72r,72g
,72bにそれぞれ入射した各色光LB,LG,LRは、各液晶パネル72r,72g,
72bに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位で偏光
状態が調整される。その際、偏光フィルタ73r,73g,73bによって、各液晶パネ
ル72r,72g,72bに入射する輝度変調後の像光の偏光方向が調整されるとともに
、各液晶パネル72r,72g,72bから射出される光から所定の偏光方向の変調光が
取り出される。
Each of the liquid crystal panels 72r, 72g, 72b is a liquid crystal which is an electro-optical material sealed between a pair of transparent glass substrates. For example, each of the liquid crystal panels 72r, 72g, 72b is a polysilicon TFT as a switching element, The polarization direction of the polarized light beam incident on the light is modulated. That is, each of the liquid crystal panels 72r, 72g, and 72b is a non-light-emitting and transmissive light modulation device for changing the spatial distribution of the polarization direction of the incident light beam, and each of the liquid crystal panels 72r, 72g.
, 72b, the respective color lights LB, LG, LR respectively enter the liquid crystal panels 72r, 72g,
The polarization state is adjusted in units of pixels in accordance with the drive signal or control signal input as an electrical signal to 72b. At that time, the polarization direction of the luminance-modulated image light incident on the liquid crystal panels 72r, 72g, and 72b is adjusted by the polarization filters 73r, 73g, and 73b, and the light is emitted from the liquid crystal panels 72r, 72g, and 72b. Modulated light having a predetermined polarization direction is extracted from the light.

なお、各液晶パネル72r,72g,72bの画像形成領域(有効領域)の輪郭は、第
1光変調部40に設けた液晶パネル42aの画像形成領域(有効領域)の輪郭と合同形状
となっており、輝度変調用の液晶パネル42aで形成された像光は、画像サイズを一致さ
せて、画像情報変調用の各液晶パネル72r,72g,72b上に、それぞれ同一倍率で
投影される。
Note that the contours of the image forming regions (effective regions) of the liquid crystal panels 72r, 72g, 72b are congruent with the contours of the image forming regions (effective regions) of the liquid crystal panel 42a provided in the first light modulator 40. The image light formed by the luminance modulation liquid crystal panel 42a is projected at the same magnification onto the image information modulation liquid crystal panels 72r, 72g, 72b with the same image size.

以上の説明から明らかなように、第2光変調部70は、第1光変調部40で輝度変調さ
れたモノクロの像光を表示画像データに基づいて再度光変調する。つまり、第2光変調部
70を経た各色の像光は、2段階の変調によって極めてコントラストの高いものとなって
いる。
As is apparent from the above description, the second light modulation unit 70 performs light modulation again on the monochrome image light whose luminance is modulated by the first light modulation unit 40 based on the display image data. That is, the image light of each color that has passed through the second light modulator 70 has extremely high contrast due to two-stage modulation.

クロスダイクロイックプリズム80は、偏光フィルタ73r,73g,73bから射出
された各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光合成光学系である
。このクロスダイクロイックプリズム80は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視
略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、X字状に交差する一対の
誘電体多層膜81,82が形成されている。一方の第1誘電体多層膜81は青色光を反射
し、他方の第2誘電体多層膜82は赤色光を反射する。このクロスダイクロイックプリズ
ム80は、液晶パネル72rからの赤色光LRを第2誘電体多層膜82で反射して進行方
向右側に射出させ、液晶パネル72gからの緑色光LGを第1及び第2誘電体多層膜81
,82を介して直進・射出させ、液晶パネル72bからの青色光LBを第1誘電体多層膜
81で反射して進行方向右側に射出させる。
The cross dichroic prism 80 is a light combining optical system that forms a color image by combining optical images modulated for each color light emitted from the polarizing filters 73r, 73g, and 73b. This cross dichroic prism 80 has a substantially square shape in plan view in which four right angle prisms are bonded together, and a pair of dielectric multilayer films 81 and 82 intersecting in an X shape are formed at the interface where the right angle prisms are bonded together. Is formed. One first dielectric multilayer film 81 reflects blue light, and the other second dielectric multilayer film 82 reflects red light. The cross dichroic prism 80 reflects the red light LR from the liquid crystal panel 72r by the second dielectric multilayer film 82, and emits the green light LG from the liquid crystal panel 72g to the first and second dielectrics. Multilayer film 81
, 82, and the blue light LB from the liquid crystal panel 72b is reflected by the first dielectric multilayer film 81 and emitted to the right in the traveling direction.

このようにクロスダイクロイックプリズム80で合成された像光は、拡大投影レンズと
しての投射光学系90を経て、適当な拡大率でスクリーン(不図示)にカラー画像として
投射される。
The image light combined by the cross dichroic prism 80 in this manner is projected as a color image on a screen (not shown) at an appropriate magnification through a projection optical system 90 as a magnification projection lens.

図2は、色分離投射装置50の射出側に設けた2つのフィールドレンズ55r,55g
の形状等を説明する拡大図である。赤色用の第1光路OP1において、フィールドレンズ
55rは、液晶パネル72rの光入射側面ISrすなわち一方の偏光フィルタ73rに対
向してこれに沿うように配置されている。この液晶パネル72rは、クロスダイクロイッ
クプリズム80の側面80aに対向してこれに沿うように配置されている。また、緑色用
の第2光路OP2において、フィールドレンズ55gは、液晶パネル72gの光入射側面
ISgすなわち一方の偏光フィルタ73gに対向してこれに沿うように配置されている。
この液晶パネル72gは、クロスダイクロイックプリズム80の側面80bに対向してこ
れに沿うように配置されている。
FIG. 2 shows two field lenses 55r and 55g provided on the emission side of the color separation projector 50.
It is an enlarged view explaining the shape of this. In the first optical path OP1 for red, the field lens 55r is disposed so as to face and follow the light incident side surface ISr of the liquid crystal panel 72r, that is, one polarizing filter 73r. The liquid crystal panel 72r is disposed so as to face the side surface 80a of the cross dichroic prism 80 and to follow the side surface 80a. In the second optical path OP2 for green, the field lens 55g is disposed so as to face and follow the light incident side surface ISg of the liquid crystal panel 72g, that is, one polarization filter 73g.
The liquid crystal panel 72g is disposed so as to face the side surface 80b of the cross dichroic prism 80 and to follow it.

赤色用のフィールドレンズ55rの入射面SR1と、緑色用のフィールドレンズ55g
の入射面SG1とはともに凸のレンズ面で、前者のフィールドレンズ55rの射出面SR
2と、後者のフィールドレンズ55gの射出面SG2とはともに平坦なレンズ面である。
ここで、赤色用のフィールドレンズ55rの入射面SR1の曲率半径は、緑色用のフィー
ルドレンズ55gの入射面SG1の曲率半径よりも例えば大きくなっている。また、赤色
用のフィールドレンズ55rの射出面SR2の曲率半径は、緑色用のフィールドレンズ5
5gの射出面SG2の曲率半径と例えば等しくなっている。つまり、赤色用のフィールド
レンズ55rは、フィールドレンズ55gと異なる光学特性を有しており、赤色用のフィ
ールドレンズ55rは、緑色用のフィールドレンズ55gよりも小さな屈折力を有してい
る。一方、リレーレンズ61がわずかに過剰に色補正されている場合、仮にフィールドレ
ンズ55rがフィールドレンズ55gと全く同じものであるとするならば、液晶パネル4
2aの像は、赤色用の液晶パネル72rに相対的に小さな倍率で投影され、緑色用の液晶
パネル72gに相対的に大きな倍率で投影される。つまり、仮にフィールドレンズ55r
がフィールドレンズ55gと全く同じものであるとするならば、リレーレンズ61及びフ
ィールドレンズ55rを経た赤色光LRの結像倍率は、リレーレンズ61及びフィールド
レンズ55gを経た緑色光LGの結像倍率よりも小さくなっており、緑色光LGを基準と
してリレーレンズ61に関するアライメントを行った場合、液晶パネル42aの像を両液
晶パネル72r,72gにボケなく投影すると、液晶パネル42aの像が液晶パネル72
rの手前に形成されて結像倍率が低下する可能性がある。このため、赤色用のフィールド
レンズ55rと、緑色用のフィールドレンズ55gとを等価な位置に配置しつつも、赤色
用のフィールドレンズ55rの屈折力を緑色用のフィールドレンズ55gの屈折力よりも
小さくすることで、液晶パネル42aの像が赤色用の液晶パネル72rと緑色用の液晶パ
ネル72gとの双方に、正確に同一倍率で結像されるようにしている。このことは、液晶
パネル42aを構成する各画素が両色用の液晶パネル72r,72gを構成する各画素に
正確に転写されることを意味し、液晶パネル42aを構成する各画素を仕切るブラックマ
トリックスが両色用の液晶パネル72r,72gを構成する各画素を仕切るブラックマト
リックスに正確に投影されることを意味する。なお、ここで、赤色用のフィールドレンズ
55rと、緑色用のフィールドレンズ55gとは、結像倍率を一致させるための色収差補
正手段として機能する。
なお、ブラックマトリックスとは、液晶パネルの各画素の周囲に設けられた配線部やト
ランジスタ部への光を遮断する遮光部である。
The incident surface SR1 of the red field lens 55r and the green field lens 55g
Is a convex lens surface, and the exit surface SR of the former field lens 55r.
2 and the exit surface SG2 of the latter field lens 55g are both flat lens surfaces.
Here, the radius of curvature of the incident surface SR1 of the red field lens 55r is, for example, larger than the radius of curvature of the incident surface SG1 of the green field lens 55g. The radius of curvature of the exit surface SR2 of the red field lens 55r is equal to the green field lens 5.
For example, it is equal to the radius of curvature of the 5 g exit surface SG2. That is, the red field lens 55r has different optical characteristics from the field lens 55g, and the red field lens 55r has a smaller refractive power than the green field lens 55g. On the other hand, if the relay lens 61 is slightly excessively color corrected, if the field lens 55r is exactly the same as the field lens 55g, the liquid crystal panel 4
The image 2a is projected at a relatively small magnification on the red liquid crystal panel 72r and is projected at a relatively large magnification on the green liquid crystal panel 72g. In other words, the field lens 55r
Is exactly the same as the field lens 55g, the imaging magnification of the red light LR passing through the relay lens 61 and the field lens 55r is larger than the imaging magnification of the green light LG passing through the relay lens 61 and the field lens 55g. When the alignment with respect to the relay lens 61 is performed with the green light LG as a reference, when the image of the liquid crystal panel 42a is projected onto both the liquid crystal panels 72r and 72g without blur, the image of the liquid crystal panel 42a becomes the liquid crystal panel 72.
There is a possibility that the imaging magnification is lowered by being formed before r. Therefore, the red field lens 55r and the green field lens 55g are disposed at equivalent positions, but the refractive power of the red field lens 55r is smaller than the refractive power of the green field lens 55g. By doing so, the image of the liquid crystal panel 42a is formed on both the red liquid crystal panel 72r and the green liquid crystal panel 72g accurately at the same magnification. This means that each pixel constituting the liquid crystal panel 42a is accurately transferred to each pixel constituting the liquid crystal panels 72r and 72g for both colors, and a black matrix for partitioning each pixel constituting the liquid crystal panel 42a. Means that it is accurately projected onto the black matrix partitioning each pixel constituting the liquid crystal panels 72r and 72g for both colors. Here, the red field lens 55r and the green field lens 55g function as chromatic aberration correction means for matching the imaging magnification.
Note that the black matrix is a light shielding portion that blocks light to a wiring portion or a transistor portion provided around each pixel of the liquid crystal panel.

図3は、リレーレンズ61の一構成例を説明する図である。リレーレンズ61等を含む
共用リレーレンズ系LLSは、赤色用のフィールドレンズ55rを緑色用のフィールドレ
ンズ55gと同一のものとした仮想的な状態の場合、e線波長(緑色)で結像倍率β=1
.0000となっているが、c線波長(赤色)で結像倍率β=0.9965となっている
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the relay lens 61. The common relay lens system LLS including the relay lens 61 and the like has an imaging magnification β at the e-line wavelength (green) when the red field lens 55r is the same as the green field lens 55g. = 1
. Although it is 0000, the imaging magnification β is 0.9965 at the c-line wavelength (red).

このため、本実施例では、緑色用のフィールドレンズ55gを基準として、赤色用のフ
ィールドレンズ55rの曲率半径を微増させる調整を行っている。具体的に説明すると、
緑色用のフィールドレンズ55gのデータは、入射側曲率半径r1=50.0mm、射出
側曲率半径r2=∞、レンズ厚さt=6.0mm、ガラス材料BK7(nd=1.516
8)である。一方、赤色用のフィールドレンズ55rのデータは、入射側曲率半径r1=
51.68mm、射出側曲率半径r2=∞、レンズ厚さt=6.0mm、ガラス材料BK
7である。結果的に、この共用リレーレンズ系LLSにおいて、e線(緑色)とc線(赤
色)の投影倍率すなわち結像倍率はともに1.0000となる。
For this reason, in this embodiment, adjustment is performed to slightly increase the radius of curvature of the red field lens 55r with reference to the green field lens 55g. Specifically,
The data of the green field lens 55g includes an incident-side radius of curvature r1 = 50.0 mm, an exit-side radius of curvature r2 = ∞, a lens thickness t = 6.0 mm, and a glass material BK7 (nd = 1.516).
8). On the other hand, the data of the red field lens 55r is the incident side curvature radius r1 =
51.68 mm, exit side radius of curvature r2 = ∞, lens thickness t = 6.0 mm, glass material BK
7. As a result, in this shared relay lens system LLS, the projection magnifications of the e-line (green) and the c-line (red), that is, the imaging magnification are both 1.0000.

以上の説明において、仮にフィールドレンズ55rがフィールドレンズ55gと全く同
じものであるとするならば、リレーレンズ61及びフィールドレンズ55rを経た赤色光
LRの結像倍率は、リレーレンズ61及びフィールドレンズ55gを経た緑色光LGの結
像倍率よりも小さくなっているとしたが、その逆の場合も生じ得る。この場合、赤色用の
フィールドレンズ55rの曲率半径を小さくしてその屈折力を緑色用のフィールドレンズ
55gの屈折力よりも大きくすればよい。
In the above description, if the field lens 55r is exactly the same as the field lens 55g, the imaging magnification of the red light LR that has passed through the relay lens 61 and the field lens 55r is the same as that of the relay lens 61 and the field lens 55g. Although it is assumed that the image forming magnification of the green light LG that has passed is smaller than the imaging magnification, the reverse case may also occur. In this case, the radius of curvature of the red field lens 55r may be reduced to make its refractive power larger than that of the green field lens 55g.

図4(a)は、図2を変形したものに対応し、図2のフィールドレンズ55rに代わる
フィールドレンズ155rの配置や形状を説明する拡大図である。この場合、赤色用のフ
ィールドレンズ155rは、緑色用のフィールドレンズ55gと同一の材料で形成されて
おり、同一形状の光学面を有する。ただし、赤色用のフィールドレンズ155rは、緑色
用のフィールドレンズ55gに対応する位置からずれた位置に配置されている。
FIG. 4A corresponds to a modification of FIG. 2 and is an enlarged view for explaining the arrangement and shape of a field lens 155r instead of the field lens 55r of FIG. In this case, the red field lens 155r is made of the same material as the green field lens 55g and has the same optical surface shape. However, the red field lens 155r is arranged at a position shifted from the position corresponding to the green field lens 55g.

赤色用のフィールドレンズ155rの光射出側端面と液晶パネル72rのブラックマト
リックスとの間の距離は、L1で与えられ、赤色用のフィールドレンズ155rの光射出
側端面と側面80aとの間の距離は、L3で与えられる。また、緑色用のフィールドレン
ズ55gの光射出側端面と液晶パネル72gのブラックマトリックスとの間の距離は、L
2で与えられ、緑色用のフィールドレンズ55gの光射出側端面と側面80bとの間の距
離は、L4で与えられる。そして、赤色用のフィールドレンズ155rは、液晶パネル7
2rに比較的近接して配置されており、緑色用のフィールドレンズ55gは、液晶パネル
72gから比較的離れて配置されており、結果的に、L1<L2の関係が成り立つ。ここ
で、液晶パネル72rとクロスダイクロイックプリズム80の側面80aとの間隔と、液
晶パネル72gとクロスダイクロイックプリズム80の側面80bとの間隔とが等しくな
っていることから、同様にL3<L4の関係が成り立つ。そして、赤色用のフィールドレ
ンズ155rと液晶パネル72rとの間の距離L1と、緑色用のフィールドレンズ55g
と液晶パネル72gとの間の距離L2との差X=L2−L1は、液晶パネル42aの像が
赤色用の液晶パネル72rと緑色用の液晶パネル72gとに正確に同一倍率で結像される
ように設定されている。なお、ここで、赤色用のフィールドレンズ155rと、緑色用の
フィールドレンズ55gとは、結像倍率を一致させるための色収差補正手段として機能す
る。
The distance between the light emission side end surface of the red field lens 155r and the black matrix of the liquid crystal panel 72r is given by L1, and the distance between the light emission side end surface of the red field lens 155r and the side surface 80a is , L3. The distance between the light emission side end face of the green field lens 55g and the black matrix of the liquid crystal panel 72g is L
The distance between the light emitting side end face of the green field lens 55g and the side face 80b is given by L4. The red field lens 155r is provided on the liquid crystal panel 7.
The green field lens 55g is arranged relatively far from the liquid crystal panel 72g, and as a result, the relationship of L1 <L2 is established. Here, since the distance between the liquid crystal panel 72r and the side surface 80a of the cross dichroic prism 80 and the distance between the liquid crystal panel 72g and the side surface 80b of the cross dichroic prism 80 are equal, the relationship of L3 <L4 is similarly obtained. It holds. The distance L1 between the red field lens 155r and the liquid crystal panel 72r, and the green field lens 55g.
And the distance L2 between the liquid crystal panel 72g and the liquid crystal panel 72g is X = L2-L1, the image of the liquid crystal panel 42a is formed on the red liquid crystal panel 72r and the green liquid crystal panel 72g with exactly the same magnification. Is set to Here, the red field lens 155r and the green field lens 55g function as chromatic aberration correction means for matching the imaging magnification.

具体的な実施例では、赤色用のフィールドレンズ155rのデータは、入射側曲率半径
r1=50.0mm、射出側曲率半径r2=∞、レンズ厚さt=6.0mm、ガラス材料
BK7であり、緑色用のフィールドレンズ55gのデータは、入射側曲率半径r1=50
.0mm、射出側曲率半径r2=∞、レンズ厚さt=6.0mm、ガラス材料BK7であ
る。つまり、両フィールドレンズ155r,55gは同一部品である。そして、差Xを0
.385mmとして、赤色用のフィールドレンズ155rを緑色用のフィールドレンズ5
5gに比較してリレーレンズ61から相対的に離す。結果的に、図1のリレーレンズ61
、図4(a)のフィールドレンズ155r、フィールドレンズ55g等を含む共用リレー
レンズ系において、e線(緑色)とc線(赤色)の投影倍率すなわち結像倍率はともに1
.0000となる。
In a specific example, the data of the red field lens 155r is incident side radius of curvature r1 = 50.0 mm, exit side radius of curvature r2 = ∞, lens thickness t = 6.0 mm, glass material BK7, The data of the green field lens 55g is the incident side radius of curvature r1 = 50.
. 0 mm, exit radius of curvature r2 = ∞, lens thickness t = 6.0 mm, and glass material BK7. That is, both field lenses 155r and 55g are the same part. And the difference X is 0
. The field lens 155r for red and the field lens 5 for green are set to 385 mm.
The distance from the relay lens 61 is relatively large compared to 5 g. As a result, the relay lens 61 of FIG.
In the common relay lens system including the field lens 155r and the field lens 55g in FIG. 4A, the projection magnification, that is, the imaging magnification of the e-line (green) and the c-line (red) are both 1.
. 0000.

以上の図4(a)の説明において、リレーレンズ61の赤色光LRの焦点距離がその緑
色光LGの焦点距離よりも相対的に短くなっているとしたが、その逆の場合も生じ得る。
この場合、赤色用のフィールドレンズ55rの位置を緑色用のフィールドレンズ55gの
位置よりもリレーレンズ61すなわち液晶パネル42a側に近づければよい。
In the above description of FIG. 4A, the focal length of the red light LR of the relay lens 61 is relatively shorter than the focal length of the green light LG, but the reverse case may also occur.
In this case, the position of the red field lens 55r may be closer to the relay lens 61, that is, the liquid crystal panel 42a side than the position of the green field lens 55g.

図4(b)は、図2を変形したものに対応し、図2のフィールドレンズ55rに代わる
フィールドレンズ255rの配置や形状を説明する拡大図である。この場合、赤色用のフ
ィールドレンズ255rは、緑色用のフィールドレンズ55gと同一形状の光学面を有し
、同一位置に配置されている。ただし、赤色用のフィールドレンズ255rは、緑色用の
フィールドレンズ55gと異なる屈折率を有している。具体例では、赤色用のフィールド
レンズ255rの屈折率を、緑色用のフィールドレンズ55gの屈折率よりも若干小さく
する。つまり、赤色用のフィールドレンズ255rは、緑色用のフィールドレンズ55g
よりも小さな屈折力を有している。これにより、液晶パネル42aの像が赤色用の液晶パ
ネル72rと緑色用の液晶パネル72gとに、正確に同一倍率で結像される。なお、ここ
で、赤色用のフィールドレンズ255rと、緑色用のフィールドレンズ55gとは、結像
倍率を一致させるための色収差補正手段として機能する。
FIG. 4B corresponds to a modification of FIG. 2 and is an enlarged view for explaining the arrangement and shape of a field lens 255r instead of the field lens 55r of FIG. In this case, the red field lens 255r has an optical surface having the same shape as the green field lens 55g, and is disposed at the same position. However, the red field lens 255r has a refractive index different from that of the green field lens 55g. In the specific example, the refractive index of the red field lens 255r is slightly smaller than the refractive index of the green field lens 55g. That is, the red field lens 255r is replaced with the green field lens 55g.
Less refractive power. As a result, the image of the liquid crystal panel 42a is formed on the red liquid crystal panel 72r and the green liquid crystal panel 72g accurately at the same magnification. Here, the red field lens 255r and the green field lens 55g function as chromatic aberration correction means for matching the imaging magnification.

具体的な実施例では、赤色用のフィールドレンズ255rのデータは、入射側曲率半径
r1=50.0mm、射出側曲率半径r2=∞、レンズ厚さt=6.0mm、ガラス材料
の屈折率nd=1.5000(アッベ数は64.2のまま)であり、緑色用のフィールド
レンズ55gのデータは、入射側曲率半径r1=50.0mm、射出側曲率半径r2=∞
、レンズ厚さt=6.0mm、ガラス材料の屈折率nd=1.5168である。結果的に
、図1のリレーレンズ61、図4(b)のフィールドレンズ255r、フィールドレンズ
55g等を含む共用リレーレンズ系において、e線(緑色)とc線(赤色)の投影倍率す
なわち結像倍率はともに1.0000となる。
In a specific example, the data of the red field lens 255r includes the incident-side radius of curvature r1 = 50.0 mm, the emission-side radius of curvature r2 = ∞, the lens thickness t = 6.0 mm, and the refractive index nd of the glass material. = 1.5000 (the Abbe number remains 64.2), and the data of the green field lens 55g are the incident-side curvature radius r1 = 50.0 mm, and the emission-side curvature radius r2 = ∞.
The lens thickness t is 6.0 mm, and the refractive index nd of the glass material is nd = 1.5168. As a result, in the common relay lens system including the relay lens 61 in FIG. 1, the field lens 255r in FIG. 4B, the field lens 55g, and the like, the projection magnifications of the e-line (green) and the c-line (red), that is, image formation. Both magnifications are 1.0000.

以上の図4(b)の説明において、仮にフィールドレンズ55rがフィールドレンズ5
5gと全く同じものであるとするならば、リレーレンズ61及びフィールドレンズ55r
を経た赤色光LRの結像倍率は、リレーレンズ61及びフィールドレンズ55gを経た緑
色光LGの結像倍率よりも小さくなっているとしたが、その逆の場合も生じ得る。この場
合、赤色用のフィールドレンズ55rの屈折率を緑色用のフィールドレンズ55gの屈折
率よりも大きくすればよい。
In the above description of FIG. 4B, the field lens 55r is assumed to be the field lens 5 temporarily.
If it is exactly the same as 5g, the relay lens 61 and the field lens 55r
The imaging magnification of the red light LR that has passed through is assumed to be smaller than the imaging magnification of the green light LG that has passed through the relay lens 61 and the field lens 55g, but the opposite may also occur. In this case, the refractive index of the red field lens 55r may be larger than the refractive index of the green field lens 55g.

以上の図1〜図4に基づく説明では、共通のリレーレンズ61によって液晶パネル42
aの像を赤色及び緑色用の液晶パネル72r,72gに投影しているが、共通のリレーレ
ンズ61によって液晶パネル42aの像を緑色及び青色用の液晶パネル72g,72bに
投影することができる。この場合、液晶パネル72g,72bの前段に配置される一対の
フィールドレンズ55g,55bの曲率半径、位置、屈折率等の差を調整することで、両
色に関する投影倍率を一致させることができる。
In the above description based on FIGS. 1 to 4, the liquid crystal panel 42 is formed by the common relay lens 61.
Although the image a is projected onto the red and green liquid crystal panels 72r and 72g, the image of the liquid crystal panel 42a can be projected onto the green and blue liquid crystal panels 72g and 72b by the common relay lens 61. In this case, the projection magnifications for both colors can be matched by adjusting the differences in the radius of curvature, position, refractive index, etc. of the pair of field lenses 55g, 55b arranged in front of the liquid crystal panels 72g, 72b.

具体的実施例では、図3のリレーレンズ61と同様のものを用いた。そして、緑色用の
フィールドレンズ55gのデータは、入射側曲率半径r1=50.0mm、射出側曲率半
径r2=∞、レンズ厚さt=6.0mm、ガラス材料BK7(nd=1.5168)であ
る。一方、青色用のフィールドレンズ55bのデータは、入射側曲率半径r1=49.6
0mm、射出側曲率半径r2=∞、レンズ厚さt=6.0mm、ガラス材料BK7(nd
=1.5168)とする。これにより、青色の投影倍率すなわち結像倍率を1.0008
367から1.000にして緑色と一致させることができる。
また、青色用のフィールドレンズ55bのデータを緑色用のフィールドレンズ55gと
一致させて、青色用のフィールドレンズ155bを緑色用のフィールドレンズ55gに比
較してリレーレンズ61に相対的に近づけることによっても、青色の投影倍率すなわち結
像倍率を1.0008367から1.000にして緑色と一致させることができる。
さらに、青色用のフィールドレンズ55bの屈折率を緑色用のフィールドレンズ55g
の屈折率(nd=1.5168)よりも大きいnd=1.5210とすることによっても
、青色の投影倍率すなわち結像倍率を1.0008367から1.000にして緑色と一
致させることができる。
In a specific example, a lens similar to the relay lens 61 of FIG. 3 was used. The data of the green field lens 55g is incident side radius of curvature r1 = 50.0 mm, exit side radius of curvature r2 = ∞, lens thickness t = 6.0 mm, and glass material BK7 (nd = 1.5168). is there. On the other hand, the data of the field lens 55b for blue is incident side radius of curvature r1 = 49.6.
0 mm, exit radius of curvature r2 = ∞, lens thickness t = 6.0 mm, glass material BK7 (nd
= 1.5168). As a result, the blue projection magnification, that is, the imaging magnification is 1.0008.
From 367 to 1.000 can be matched with green.
Also, the data of the blue field lens 55b is matched with the green field lens 55g, and the blue field lens 155b is relatively closer to the relay lens 61 than the green field lens 55g. The blue projection magnification, that is, the imaging magnification can be set to 1.0008367 to 1.000 to match the green color.
Further, the refractive index of the blue field lens 55b is changed to the green field lens 55g.
By setting nd = 1.5210, which is larger than the refractive index (nd = 1.5168), the blue projection magnification, that is, the imaging magnification can be set to 1.0008367 to 1.000 to match the green color.

さらに、共通のリレーレンズ61によって液晶パネル42aの像を赤色及び青色用の液
晶パネル72r,72bに投影することもできる。この場合、液晶パネル72r,72b
の前段に配置される一対のフィールドレンズ55r,55bの曲率半径、位置、屈折率等
の差を調整することで、両色に関する投影倍率を一致させることができる。
Furthermore, the image of the liquid crystal panel 42a can be projected onto the red and blue liquid crystal panels 72r and 72b by the common relay lens 61. In this case, the liquid crystal panels 72r and 72b
By adjusting the differences in the radius of curvature, position, refractive index, etc. of the pair of field lenses 55r and 55b arranged in the preceding stage, the projection magnifications for both colors can be matched.

〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態のプロジェクタについて説明する。なお、第2実施形態のプロジェ
クタは、第1実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、同一部分には同一の符
号を付して重複説明を省略する。また、特に説明しない部分については、第1実施形態と
同様であるものとする。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the projector according to the second embodiment will be described. Note that the projector according to the second embodiment is obtained by partially changing the projector according to the first embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. In addition, parts that are not particularly described are the same as those in the first embodiment.

図5は、第2実施形態のプロジェクタ310を説明する平面図である。このプロジェク
タ310は、図1に示すプロジェクタ10の色分離投射装置50に変更を加えたものであ
る。本実施形態のプロジェクタ310に組み込んだ色分離投射装置350は、第2及び第
3ダイクロイックミラー51b,351a、反射ミラー53a,53b,353e,35
3f、フィールドレンズ55r,55g,55b、リレーレンズ61、及び転写レンズ系
356a〜356cを備える。これらのうち、第2及び第3ダイクロイックミラー51b
,351aを含んで構成される色分離光学系は、強度変調された像光を青色光、緑色光、
及び赤色光の3つの光束に分離する。第2ダイクロイックミラー51bは、赤・青・緑の
うち赤色光LRの像光成分を透過させ、緑色光LGと青色光LBとの像光成分を反射する
。また、第3ダイクロイックミラー351aは、入射した緑色光LG及び青色光LBのう
ち緑色光LGの像光成分を反射し、青色光LBを透過させる。
FIG. 5 is a plan view illustrating the projector 310 according to the second embodiment. This projector 310 is obtained by changing the color separation projection device 50 of the projector 10 shown in FIG. The color separation projection device 350 incorporated in the projector 310 of the present embodiment includes the second and third dichroic mirrors 51b and 351a, and the reflection mirrors 53a, 53b, 353e, and 35.
3f, field lenses 55r, 55g, and 55b, a relay lens 61, and transfer lens systems 356a to 356c. Of these, the second and third dichroic mirrors 51b
, 351a, the intensity-modulated image light is converted into blue light, green light,
And three luminous fluxes of red light. The second dichroic mirror 51b transmits the image light component of the red light LR among red, blue, and green, and reflects the image light components of the green light LG and the blue light LB. The third dichroic mirror 351a reflects the image light component of the green light LG out of the incident green light LG and blue light LB and transmits the blue light LB.

この色分離投射装置350において、均一照明光学系30から第1光変調部40を経て
入射した輝度変調後の像光は、反射ミラー53aやリレーレンズ61を経て第2ダイクロ
イックミラー51bに入射する。像光のうち赤色成分は、第2ダイクロイックミラー51
bを透過し、反射ミラー53bを経て最終段のフィールドレンズ55rに入射する(第1
光路OP1)。この際、液晶パネル42aで形成された赤色の像光は、画像サイズが一致
するように、画像情報変調用の各液晶パネル72r上に等倍で投影される。また、像光の
うち緑色成分は、第2ダイクロイックミラー51b及び第3ダイクロイックミラー351
aで反射され、最終段のフィールドレンズ55gに入射する(第2光路OP2)。この際
、液晶パネル42aで形成された緑色の像光は、画像情報変調用の各液晶パネル72r上
に赤色と同様に等倍で投影される。さらに、像光のうち青色成分は、第2ダイクロイック
ミラー51bで反射され、第3ダイクロイックミラー351aを透過して、反射ミラー3
53e,353fや転写レンズ系356a〜356cを経て最終段のフィールドレンズ5
5bに入射する。転写レンズ系356a〜356cは、転写光学系として、リレーレンズ
61によって第3ダイクロイックミラー351aの後方に一旦形成される液晶パネル42
aの青色の像光を、液晶パネル72r上に等倍かつ正立像として再結像するためのもので
ある。
In this color separation / projection apparatus 350, the luminance-modulated image light incident from the uniform illumination optical system 30 via the first light modulation unit 40 enters the second dichroic mirror 51b via the reflection mirror 53a and the relay lens 61. The red component of the image light is the second dichroic mirror 51.
b passes through the reflecting mirror 53b and enters the final stage field lens 55r (first).
Optical path OP1). At this time, the red image light formed by the liquid crystal panel 42a is projected at the same magnification on each liquid crystal panel 72r for image information modulation so that the image sizes match. The green component of the image light is the second dichroic mirror 51b and the third dichroic mirror 351.
The light is reflected by a and enters the final stage field lens 55g (second optical path OP2). At this time, the green image light formed by the liquid crystal panel 42a is projected on each liquid crystal panel 72r for image information modulation at the same magnification as red. Further, the blue component of the image light is reflected by the second dichroic mirror 51b, passes through the third dichroic mirror 351a, and is reflected by the reflection mirror 3.
53e, 353f and transfer lens systems 356a to 356c, and then the final stage field lens 5
Incident to 5b. The transfer lens systems 356a to 356c are temporarily formed behind the third dichroic mirror 351a by the relay lens 61 as a transfer optical system.
The blue image light a is re-imaged on the liquid crystal panel 72r as an equal-size and erect image.

結果的に、第2実施形態のプロジェクタ310でも、第1光変調部40で輝度変調され
た各色の像光は、リレーレンズ61や転写レンズ系356a〜356cによって、第2光
変調部70に設けた各色の液晶パネル72r,72g,72b上に等倍で同様に投影され
る。この際、第1実施形態の場合と同様に、共通のリレーレンズ61によって液晶パネル
42aの像を赤色及び緑色用の液晶パネル72r,72gに投影しているが、液晶パネル
72r,72gの前段に配置される一対のフィールドレンズ55r,55gの曲率半径、
位置、屈折率等の差を調整することで、両色に関する投影倍率を正確に一致させることが
できる。
As a result, also in the projector 310 of the second embodiment, the image light of each color whose luminance is modulated by the first light modulation unit 40 is provided in the second light modulation unit 70 by the relay lens 61 and the transfer lens systems 356a to 356c. Further, the image is similarly projected on the liquid crystal panels 72r, 72g, 72b of the respective colors at the same magnification. At this time, as in the case of the first embodiment, the image of the liquid crystal panel 42a is projected onto the liquid crystal panels 72r and 72g for red and green by the common relay lens 61, but in front of the liquid crystal panels 72r and 72g. The radius of curvature of the pair of field lenses 55r and 55g to be disposed;
By adjusting the difference in position, refractive index, and the like, the projection magnifications for both colors can be made to exactly match.

なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能
である。
In addition, this invention is not restricted to said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement in a various aspect, For example, the following deformation | transformation is also possible.

すなわち、上記実施形態では、光源ランプユニット20からの光を複数の部分光束に分
割するため、2つのレンズアレイ31,32を用いていたが、この発明は、このようなレ
ンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。また、レンズアレイ31,32
をロッドインテグレータに置き換えることもできる。さらに、光源ランプユニット20か
らの光を特定方向の偏光とする偏光変換部材34を用いていたが、この発明は、このよう
な偏光変換部材34を用いないプロジェクタにも適用可能である。
That is, in the above embodiment, the two lens arrays 31 and 32 are used to divide the light from the light source lamp unit 20 into a plurality of partial light beams, but the present invention does not use such a lens array. It is also applicable to. Also, the lens arrays 31, 32
Can be replaced with a rod integrator. Furthermore, although the polarization conversion member 34 that converts the light from the light source lamp unit 20 into polarized light in a specific direction is used, the present invention is also applicable to a projector that does not use such a polarization conversion member 34.

また、上記第2実施形態では、青色の液晶ライトバルブ72bを比較的長い第3光路O
P3に配置するとともに当該第3光路OP3に転写レンズ系356a〜356cを配置し
ているが、他の赤色や緑色を比較的長い第3光路OP3に導くことも可能である。
In the second embodiment, the blue liquid crystal light valve 72b is connected to the relatively long third optical path O.
Although the transfer lens systems 356a to 356c are arranged in the third optical path OP3 while being arranged in P3, other red and green colors can be guided to the relatively long third optical path OP3.

また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェ
クタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがある
が、図1等に示すプロジェクタ10,310の構成は、いずれにも適用可能である。
Further, as the projector, there are a front projector that projects an image from the direction of observing the projection surface and a rear projector that projects an image from the side opposite to the direction of observing the projection surface. The projector 10 shown in FIG. , 310 can be applied to both.

第1実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector which concerns on 1st Embodiment. 色分離投射装置の射出側に設けたフィールドレンズの形状を説明する拡大図である。It is an enlarged view explaining the shape of the field lens provided in the emission side of the color separation projector. リレーレンズの一構成例を説明する図である。It is a figure explaining the example of 1 composition of a relay lens. (a)は、一対のフィールドレンズの配置に関する第1の変形例を示し、(b)は、一対のフィールドレンズの屈折率に関する第2の変形例を示す。(A) shows the 1st modification regarding arrangement | positioning of a pair of field lens, (b) shows the 2nd modification regarding the refractive index of a pair of field lens. 第2実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…プロジェクタ、 20…光源ランプユニット、 30…均一照明光学系、 31
,32…レンズアレイ、 34…偏光変換部材、 35…コンデンサレンズ、 40…第
1光変調部、 42a…液晶パネル、 43b,43b…偏光フィルタ、 50…色分離
投射装置、 51a,51b…ダイクロイックミラー、 54…両面ミラー、 55r,
55b,55g…フィールドレンズ、 61,62…リレーレンズ、 70…第2光変調
部、 72r,72g,72b…液晶パネル、 73r,73g,73b…偏光フィルタ
、 80…クロスダイクロイックプリズム、 LB,LG,LR…各色光、 LLS…共
用リレーレンズ系、 OA…システム光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector, 20 ... Light source lamp unit, 30 ... Uniform illumination optical system, 31
, 32 ... Lens array, 34 ... Polarization conversion member, 35 ... Condenser lens, 40 ... First light modulation unit, 42a ... Liquid crystal panel, 43b, 43b ... Polarization filter, 50 ... Color separation and projection device, 51a, 51b ... Dichroic mirror 54 ... Double-sided mirror, 55r,
55b, 55g ... Field lens, 61, 62 ... Relay lens, 70 ... Second light modulator, 72r, 72g, 72b ... Liquid crystal panel, 73r, 73g, 73b ... Polarizing filter, 80 ... Cross dichroic prism, LB, LG, LR ... each color light, LLS ... common relay lens system, OA ... system optical axis

Claims (9)

照明装置からの光を輝度変調する輝度変調用ライトバルブと、
前記輝度変調用ライトバルブで輝度変調された光を第1から第3の色光に分離する色分
離光学系と、
前記輝度変調用ライトバルブによって輝度変調され前記色分離光学系で分離された前記
第1から第3の色光をそれぞれ色変調する第1から第3の色変調用ライトバルブと、
前記輝度変調用ライトバルブによって輝度変調され前記色分離光学系で分離された前記
第1及び第2の色光を前記第1及び第2の色変調用ライトバルブにそれぞれ結像させる共
用リレーレンズ系と
を備えるプロジェクタであって、
前記輝度変調用ライトバルブから前記第1の色変調用ライトバルブまでの光路の長さと
、前記輝度変調用ライトバルブから前記第2の色変調用ライトバルブまでの光路の長さと
は、等しく、
前記色分離光学系によって分離される前記第1及び第2の色光の光路のうち少なくとも
一方に、前記共用リレーレンズ系による前記第1及び第2の色光に関する結像倍率を一致
させるための色収差補正手段を配置したプロジェクタ。
A brightness modulation light valve that modulates the light from the lighting device;
A color separation optical system that separates the light whose luminance is modulated by the light valve for luminance modulation into first to third color light;
First to third color modulation light valves that respectively modulate the first to third color lights that have been luminance-modulated by the luminance modulation light valve and separated by the color separation optical system;
A common relay lens system that forms an image on the first and second color modulation light valves, respectively, with the first and second color lights modulated by the luminance modulation light valve and separated by the color separation optical system; A projector comprising:
The length of the optical path from the luminance modulation light valve to the first color modulation light valve is equal to the length of the optical path from the luminance modulation light valve to the second color modulation light valve,
Chromatic aberration correction for matching the imaging magnification of the first and second color lights by the shared relay lens system with at least one of the optical paths of the first and second color lights separated by the color separation optical system Projector with means.
前記輝度変調用ライトバルブによって輝度変調され前記色分離光学系で分離された前記
第3の色光を前記第3の色変調用ライトバルブに結像させる副リレーレンズ系をさらに備
える請求項1記載のプロジェクタ
2. The sub-relay lens system for forming an image on the third color modulation light valve with the third color light that has been luminance-modulated by the luminance modulation light valve and separated by the color separation optical system. projector
前記共用リレーレンズ系は、前記輝度変調用ライトバルブによって輝度変調され前記色
分離光学系で分離された前記第3の色光を一旦結像させ、
前記一旦結像させた第3の色光を前記第3の色変調用ライトバルブに再結像させる転写
光学系をさらに備える請求項1記載のプロジェクタ。
The shared relay lens system temporarily forms an image of the third color light that has been subjected to luminance modulation by the luminance modulation light valve and separated by the color separation optical system,
The projector according to claim 1, further comprising a transfer optical system that re-images the third color light once imaged onto the third color modulation light valve.
前記色収差補正手段は、前記輝度変調用ライトバルブに設けたブラックマトリックスの
像が、前記第1及び第2の色変調用ライトバルブの少なくとも一方に設けたブラックマト
リックス上に結像するように結像倍率の補正を行う請求項1から請求項3のいずれか一項
記載のプロジェクタ。
The chromatic aberration correcting means forms an image so that an image of a black matrix provided on the luminance modulation light valve is formed on a black matrix provided on at least one of the first and second color modulation light valves. The projector according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnification is corrected.
前記色収差補正手段は、前記色分離光学系によって分離される前記第1及び第2の色光
の光路上にそれぞれ配置される第1及び第2の光学素子を含み、当該第1及び第2の光学
素子は、互いに異なる集光特性を有する請求項1から請求項4のいずれか一項記載のプロ
ジェクタ。
The chromatic aberration correcting means includes first and second optical elements respectively disposed on optical paths of the first and second color lights separated by the color separation optical system, and the first and second optical elements. The projector according to any one of claims 1 to 4, wherein the elements have different light collecting characteristics.
前記第1から第3の色変調用ライトバルブに対向して配置される第1から第3の集光レ
ンズを備え、当該第1から第3の集光レンズのうち第1及び第2の集光レンズは、前記第
1及び第2の光学素子に相当するとともに、前記第1及び第2の集光レンズのうち対応す
るレンズ面の曲率半径が互いに異なる請求項5記載のプロジェクタ。
First to third condenser lenses disposed opposite to the first to third color modulation light valves are provided, and the first and second condenser lenses among the first to third condenser lenses are provided. 6. The projector according to claim 5, wherein the optical lens corresponds to the first and second optical elements, and the curvature radii of the corresponding lens surfaces of the first and second condenser lenses are different from each other.
前記色収差補正手段は、前記色分離光学系によって分離される前記第1及び第2の色光
の光路上にそれぞれ配置される第1及び第2の光学素子を含み、
前記第1から第3の色変調用ライトバルブに対向して配置される第1から第3の集光レ
ンズを備え、当該第1から第3の集光レンズのうち第1及び第2の集光レンズは、前記第
1及び第2の光学素子に相当するとともに、前記第1及び第2の集光レンズから前記第1
及び第2の色変調用ライトバルブまでの距離が互いに異なる請求項1から請求項4のいず
れか一項記載のプロジェクタ。
The chromatic aberration correcting means includes first and second optical elements respectively disposed on optical paths of the first and second color lights separated by the color separation optical system,
First to third condenser lenses disposed opposite to the first to third color modulation light valves are provided, and the first and second condenser lenses among the first to third condenser lenses are provided. The optical lens corresponds to the first and second optical elements, and from the first and second condenser lenses to the first.
5. The projector according to claim 1, wherein the distances to the second color modulation light valve are different from each other.
前記第1から第3の色変調用ライトバルブに対向して配置される第1から第3の集光レ
ンズを備え、当該第1から第3の集光レンズのうち第1及び第2の集光レンズは、前記第
1及び第2の光学素子に相当するとともに、互いに異なる屈折率を有する請求項5記載の
プロジェクタ。
First to third condenser lenses disposed opposite to the first to third color modulation light valves are provided, and the first and second condenser lenses among the first to third condenser lenses are provided. The projector according to claim 5, wherein the optical lens corresponds to the first and second optical elements and has different refractive indexes.
前記第1から第3の色変調用ライトバルブによって色変調された像光を合成する光合成
光学系と、前記光合成光学系によって合成された合成光を像光として投射する投射光学系
とをさらに有する請求項1から請求項8のいずれか一項記載のプロジェクタ。
A light combining optical system that combines image light that is color-modulated by the first to third color modulation light valves; and a projection optical system that projects the combined light combined by the light combining optical system as image light. The projector according to any one of claims 1 to 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10481473B2 (en) 2017-08-10 2019-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Image projection apparatus
JP2020052342A (en) * 2018-09-28 2020-04-02 キヤノン株式会社 Optical instrument
US10620519B2 (en) 2017-08-10 2020-04-14 Canon Kabushiki Kaisha Image projection apparatus

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