JP2007293274A - Projector - Google Patents

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尚志 家近
Zenta Kosaka
善太 高坂
Takashi Toyooka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector in which reductions in its weight and size are easily achieved and a contrast increase is ensured with an inexpensive dimming mechanism. <P>SOLUTION: The diaphragm device 33 of an illuminating optical system 30 adjusts quantity of light by opening or closing a pair of intercepting plates 33a and 33b slid in the direction of X axis. Accordingly, the contrast of an image finally projected on a screen by a projection optical system 80 can be increased as necessity requires. In this case, the pair of intercepting plates 33a and 33b are slid in the direction of X axis such that they are laid lengthwise. This makes it possible to stably move a drive section, including the guide 33d of the diaphragm device 33, etc at relatively high accuracy. At this time, the drive section, including the guide 33d, etc., is restricted from projecting out in the direction Y. This makes it possible to vertically thin the illuminating optical system 30, which makes it easy to vertically thin the projector 10 as well. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶パネル等で構成される光変調装置と、これを照明するための照明装置とを組み込んだプロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector incorporating a light modulation device constituted by a liquid crystal panel or the like and an illumination device for illuminating the light modulation device.

従来のプロジェクタとして、照明装置に設けた2段のレンズアレイの間に観音開き状に開閉する一対の絞り板を設け、両絞り板の開閉状態の調節によってプロジェクタの白表示と黒表示との輝度差を大きくして投射像のコントラストを増加させる技術が知られている(特許文献1参照)。   As a conventional projector, a pair of aperture plates that open and close in a double-split manner are provided between two-stage lens arrays provided in the illumination device, and the brightness difference between the white display and black display of the projector is adjusted by adjusting the open / close state of both aperture plates. There is known a technique for increasing the contrast of the projected image to increase the contrast (see Patent Document 1).

特開2004−69966号公報JP 2004-69966 A

しかし、上記のような絞り板は、両絞り板をそれぞれ別の軸のまわりに回転させるので、モータや連動機構を含めた駆動装置が複雑で重いものとなり易く、プロジェクタのコスト削減や軽量化の妨げになる場合があった。   However, the diaphragm plate as described above rotates both the diaphragm plates around different axes, so that the drive device including the motor and the interlocking mechanism is likely to be complicated and heavy, which reduces the cost and weight of the projector. There were cases where it was an obstacle.

また、上記のような絞り板の駆動装置は、照明光の光路の上下に配置されるので、照明光学系の厚みを増加させる傾向があり、プロジェクタの小型化にとっての障害になる場合があった。   Further, since the diaphragm plate driving device as described above is arranged above and below the optical path of the illumination light, it tends to increase the thickness of the illumination optical system, which may be an obstacle to miniaturization of the projector. .

そこで、本発明は、軽量化や小型化が容易で安価な調光機構によって、コントラストを増加させ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。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a projector capable of increasing contrast with a light control mechanism that is easy to reduce in weight and size and is inexpensive.

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)照明用の光を射出する光源装置と、(b)光源装置から射出された光を部分光束に分割して重畳することによって均一化する均一化光学系と、(c)照明装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調部と、(d)光変調部で変調された光を投射する投射光学系とを備える。そして、本プロジェクタにおいて、均一化光学系は、画面に対応する照明領域の一辺に平行で、光軸に対して垂直に交わるX軸の方向の前後にスライド移動することによって開閉動作する一対の遮蔽板を有する絞り装置を含む。また、各遮蔽板は、互いに傾き及び曲率の少なくとも一方が異なる複数のエッジ部分で形成されX軸を挟んで略対称なエッジ形状を有する。   In order to solve the above problems, a projector according to the present invention is uniform by (a) a light source device that emits light for illumination, and (b) a light beam emitted from the light source device that is divided into partial light beams and superimposed. And (c) a light modulation unit that modulates light from the illumination device according to image information, and (d) a projection optical system that projects light modulated by the light modulation unit. In this projector, the homogenizing optical system is a pair of shields that open and close by sliding back and forth in the direction of the X axis that is parallel to one side of the illumination area corresponding to the screen and perpendicular to the optical axis. A diaphragm device having a plate is included. Each shielding plate is formed of a plurality of edge portions having different inclinations and / or curvatures, and has a substantially symmetrical edge shape with the X axis interposed therebetween.

上記プロジェクタでは、均一化光学系の絞り装置が、X軸の方向の前後にスライド移動することによって開閉動作する一対の遮蔽板を有するので、光源装置からの光源光を適宜絞った状態で光変調部に供給することができ、投射像のコントラストを必要に応じて高めることができる。その際、一対の遮蔽板を光軸に垂直なX軸方向の前後にスライド移動させるので、絞り装置の駆動部を比較的高精度で安定して動作させることができるとともに、照明断面のX軸に垂直な方向(プロジェクタの上下すなわち画面の縦方向)に関する厚みを薄くすることができる。つまり、一対の遮蔽板の駆動部をスライド移動機構で構成するので、一対の遮蔽板を安定して支持しつつ移動させることができ、また、かかる駆動機構が照明断面の横方向に配置し易いことに起因して、均一化光学系を含む照明光学系等の縦方向の厚みを薄くし易くなる。   In the projector described above, the aperture device of the uniformizing optical system has a pair of shielding plates that open and close by sliding back and forth in the X-axis direction. Therefore, the light modulation from the light source device is appropriately performed with the light modulated The contrast of the projected image can be increased as necessary. At that time, the pair of shielding plates are slid back and forth in the X-axis direction perpendicular to the optical axis, so that the drive unit of the diaphragm device can be operated stably with relatively high accuracy, and the X-axis of the illumination section. It is possible to reduce the thickness in the direction perpendicular to (the top and bottom of the projector, that is, the vertical direction of the screen). That is, since the drive unit of the pair of shielding plates is configured by the slide moving mechanism, the pair of shielding plates can be moved while being stably supported, and the driving mechanism is easily arranged in the lateral direction of the illumination section. As a result, the thickness in the vertical direction of an illumination optical system including a uniformizing optical system can be easily reduced.

また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記プロジェクタにおいて、複数のエッジ部分のうちX軸に近い第1エッジ部分が、第1第象限において負の傾きを有し、一方のエッジ部分よりもX軸から遠い第2エッジ部分が、第1象限において正の傾きを有する。この場合、X軸に近い第1エッジ部分は、絞り込む際に原点の光軸側を残すような傾きを有し、光軸に近い中央部分の良質な光束を最後まで遮蔽することなく透過させることができる。一方、X軸から遠い第2エッジ部分は、上記第1エッジ部分と傾きが逆であり、調光に際して一対の遮蔽板のストロークが増大することを防止する。   According to a specific aspect or aspect of the invention, in the projector, the first edge portion close to the X axis among the plurality of edge portions has a negative slope in the first quadrant, and one edge The second edge portion farther from the X axis than the portion has a positive slope in the first quadrant. In this case, the first edge portion close to the X-axis has an inclination so as to leave the optical axis side of the origin when narrowing down, and allows a good quality light beam in the central portion close to the optical axis to pass through without being shielded to the end. Can do. On the other hand, the second edge portion far from the X-axis is opposite in inclination to the first edge portion, and prevents the stroke of the pair of shielding plates from increasing during dimming.

本発明の別の態様によれば、複数のエッジ部分の少なくとも1つは滑らかな曲線である。この場合、エッジ部分の角度を滑らかに変化させることになるので、X軸の方向に関する移動量に対する遮蔽の増加割合を、X軸からの距離に応じて滑らかに変化するものとできる。   According to another aspect of the invention, at least one of the plurality of edge portions is a smooth curve. In this case, since the angle of the edge portion is smoothly changed, the increase ratio of the shielding with respect to the movement amount in the X-axis direction can be smoothly changed according to the distance from the X-axis.

本発明のさらに別の態様によれば、一対の遮蔽板を照明領域の長手方向に対応するX軸方向に関して互いに反対方向に移動させることによって、一対の遮蔽板による遮光量を調節する駆動装置をさらに備える。この場合、駆動装置によって適当なタイミングで絞り装置に設けた一対の遮蔽板を反対方向に移動させて絞り装置の開閉を行うことができる。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a driving device that adjusts the amount of light shielded by a pair of shielding plates by moving the pair of shielding plates in directions opposite to each other with respect to the X-axis direction corresponding to the longitudinal direction of the illumination region. Further prepare. In this case, the diaphragm device can be opened and closed by moving the pair of shielding plates provided in the diaphragm device in the opposite directions at an appropriate timing by the driving device.

本発明のさらに別の態様によれば、一対の遮蔽板が、光軸に垂直な面内において、光軸を通ってX軸に垂直なY軸を挟んで互いに対称な形状を有する。この場合、一対の遮蔽板が、X軸及びY軸に対して対称に配置され、光軸を中心としてバランス良く遮光を行うことができ、光軸のまわりに関して偏りの少ない滑らかな光量調整が可能になる。   According to still another aspect of the present invention, the pair of shielding plates have shapes symmetrical to each other across the Y axis passing through the optical axis and perpendicular to the X axis in a plane perpendicular to the optical axis. In this case, the pair of shielding plates are arranged symmetrically with respect to the X axis and the Y axis, can perform light shielding with a good balance around the optical axis, and can perform smooth light quantity adjustment with little deviation around the optical axis. become.

本発明のさらに別の態様によれば、光源装置が、光を放射する発光部を有する発光管と、当該発光管から放射された光を反射して収束させる反射鏡とを含み、均一化光学系が、X軸方向及びY軸方向にマトリックス状に配置される2段のレンズアレイを含む。この場合、2段のレンズアレイによって発光管からの高輝度の光源光を均一化した照明光を得ることができる。   According to still another aspect of the present invention, the light source device includes a light emitting tube having a light emitting portion that emits light, and a reflecting mirror that reflects and converges the light emitted from the light emitting tube, and is a uniformizing optical The system includes a two-stage lens array arranged in a matrix in the X-axis direction and the Y-axis direction. In this case, illumination light in which high-intensity light source light from the arc tube is made uniform can be obtained by the two-stage lens array.

本発明のさらに別の態様によれば、絞り装置が、2段のレンズアレイのうち後段のレンズアレイの近傍に配置される。この場合、後段のレンズアレイの前後に前段のレンズアレイによって個別に形成された点状光源像が形成されるが、点状光源の前後近傍で遮光することによって被照明領域での輝度ムラ発生を比較的低減できる。   According to still another aspect of the present invention, the aperture device is disposed in the vicinity of the lens array at the rear stage of the two-stage lens array. In this case, the point light source images individually formed by the front lens array are formed before and after the rear lens array. However, the unevenness of brightness in the illuminated area is generated by shielding light in the vicinity of the front and rear of the point light source. It can be reduced relatively.

本発明のさらに別の態様によれば、光変調部が、複数の色光を個別に変調する複数の各色用の光変調装置を含む。そして、本プロジェクタでは、照明装置からの光を各色光に分離して各色用の光変調装置に供給する色分離光学系と、各色用液晶ライトバルブで変調された各色の光を合成する光合成光学系とをさらに備える。この場合、各色ごとに光変調装置を設けることができ、高コントラストで、かつ、高品位の画像を投射することができる。   According to still another aspect of the invention, the light modulation unit includes a plurality of light modulation devices for each color that individually modulate a plurality of color lights. In this projector, the color separation optical system that separates the light from the illumination device into each color light and supplies the light to the light modulation device for each color, and the light combining optical that combines the light of each color modulated by the liquid crystal light valve for each color And further comprising a system. In this case, a light modulation device can be provided for each color, and a high-contrast and high-quality image can be projected.

〔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の光学系の構成を説明する概念図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the optical system of the projector according to the first embodiment of the invention.

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、照明光学系30、色分離装置40、光変調部60、クロスダイクロイックプリズム70、及び投射光学系80を備えて構成される。   The projector 10 is an optical device for modulating a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image, and enlarging and projecting the optical image on a screen. The light source lamp unit 20, illumination optics The system 30 includes a color separation device 40, a light modulation unit 60, a cross dichroic prism 70, and a projection optical system 80.

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、照明光学系30等を介して光変調部60を照明するための光源装置であり、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凹の楕円である凹面鏡22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を経て平行化され、前方側すなわち照明光学系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る。放物面の凹面鏡を用いた場合、凹面鏡22の後段に凹レンズ23等を設けなくとも、光源ランプユニット20から平行光束を射出させることが可能となる。   The light source lamp unit 20 is a light source device that collects and emits light beams emitted from the light source lamp 21 to the surroundings and illuminates the light modulation unit 60 via the illumination optical system 30 and the like, and is a light source lamp that is a light emitting tube. 21, a concave mirror 22 that is a concave ellipse that reflects the light source light emitted from the light source lamp 21, and a concave lens 23 that collimates 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 is collimated through the concave mirror 22 and the concave lens 23 and emitted to the front side, that is, the illumination optical system 30 side. Instead of the elliptical concave mirror 22 described above, various concave mirrors such as a paraboloid can be used. When a parabolic concave mirror is used, a parallel light beam can be emitted from the light source lamp unit 20 without providing the concave lens 23 or the like after the concave mirror 22.

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て対象とする照明領域に重畳して入射させることにより照度を均一化するとともに、照明光を特定方向の偏光に変換する光学系であり、第1レンズアレイ31、第2レンズアレイ32、絞り装置33、偏光変換装置34、及び重畳レンズ35を備えている。これらのうち、レンズアレイ31,32、絞り装置33、及び重畳レンズ35は、照明光を均一化するための均一化光学系である。   The illumination optical system 30 divides the luminous flux emitted from the light source lamp unit 20 into a plurality of partial luminous fluxes and superimposes them on a target illumination area to make the illuminance uniform, and illuminate the illumination light in a specific direction. The optical system converts light into polarized light, and includes a first lens array 31, a second lens array 32, a diaphragm device 33, a polarization conversion device 34, and a superimposing lens 35. Among these, the lens arrays 31 and 32, the diaphragm device 33, and the superimposing lens 35 are a uniformizing optical system for uniformizing illumination light.

第1レンズアレイ31は、光源ランプ21から射出された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、後述する光変調部60を構成する液晶パネル61b,61g,61rの画像形成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液晶パネル61b,61g,61rの画像形成領域の形状と正確に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 a light beam emitted from the light source lamp 21 into a plurality of partial light beams, and is arranged in a matrix in a plane orthogonal to the system optical axis OA. A plurality of small lenses are provided. The contour shape of each small lens is set so as to be almost similar to the shape of the image forming area of the liquid crystal panels 61b, 61g, 61r constituting the light modulation unit 60 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, since it is intended to collect light, the contour shape of each small lens accurately corresponds to the shape of the image forming area of the liquid crystal panels 61b, 61g, 61r. There is no need.

絞り装置33は、一対の遮蔽板33a,33bと、両遮蔽板33a,33bの移動を案内するガイド33dと、両遮蔽板33a,33bを開閉動作させる駆動装置33fとを備える。各遮蔽板33a,33bは、それぞれ薄い板状の部材であり、後述する特殊な形状を有している。ガイド33dは、各遮蔽板33a,33bを案内して紙面に平行でシステム光軸OAに垂直なAB方向に関して滑らかな往復移動を可能にする。駆動装置33fは、モータその他の装置からなり、両遮蔽板33a,33bを必要なタイミングで駆動してその開閉状態を調整する。つまり、駆動装置33fは、一方の遮蔽板33aをガイド33dに沿って任意の位置に移動させることができ、不図示の連動手段を介して他方の遮蔽板33bもガイド33dに沿って対応する位置に移動させることができる。この際、後に詳述するが、遮蔽板33aと遮蔽板33bとは、AB方向に関してシステム光軸OAを挟んで互いに対称な形状を有しており、かつ、AB方向に関してシステム光軸OAを挟んで対称な位置に配置されるので、遮蔽板33aと遮蔽板33bとの間に形成された開口APは、AB方向に関してシステム光軸OAを挟んで左右に対称な形状となる。ここで、X軸は、矩形の照明領域の横辺である長手方向に対応し、Y軸は、同照明領域の縦辺である短手方向に対応する。   The diaphragm device 33 includes a pair of shielding plates 33a and 33b, a guide 33d for guiding the movement of both shielding plates 33a and 33b, and a drive device 33f for opening and closing both shielding plates 33a and 33b. Each of the shielding plates 33a and 33b is a thin plate member, and has a special shape to be described later. The guide 33d guides the shielding plates 33a and 33b to enable smooth reciprocation in the AB direction parallel to the paper surface and perpendicular to the system optical axis OA. The drive device 33f is composed of a motor and other devices, and drives both shielding plates 33a and 33b at a necessary timing to adjust their open / closed state. That is, the drive device 33f can move one shielding plate 33a to an arbitrary position along the guide 33d, and the other shielding plate 33b also corresponds to a position along the guide 33d via an interlocking unit (not shown). Can be moved to. At this time, as will be described in detail later, the shielding plate 33a and the shielding plate 33b have symmetrical shapes with respect to the AB direction with respect to the system optical axis OA, and sandwich the system optical axis OA with respect to the AB direction. Therefore, the aperture AP formed between the shielding plate 33a and the shielding plate 33b has a symmetrical shape with respect to the AB direction across the system optical axis OA. Here, the X-axis corresponds to the longitudinal direction that is the horizontal side of the rectangular illumination area, and the Y-axis corresponds to the lateral direction that is the vertical side of the illumination area.

図2は、絞り装置33の要部を説明する正面図である。各遮蔽板33a,33bは、システム光軸OAと直交して横方向に延びるX軸を挟んで上下に対称なエッジ形状を有する。また、右側の遮蔽板33aと左側の遮蔽板33bとは、同一のエッジ形状を有し、システム光軸OAと直交して縦方向に延びるY軸を挟んで互いに対称に配置されている。   FIG. 2 is a front view for explaining a main part of the diaphragm device 33. The shielding plates 33a and 33b have edge shapes that are vertically symmetrical with respect to the X axis that is orthogonal to the system optical axis OA and extends in the lateral direction. Further, the right shielding plate 33a and the left shielding plate 33b have the same edge shape, and are arranged symmetrically with respect to each other with the Y axis extending perpendicularly to the system optical axis OA.

まず、図面右側の遮蔽板33aの形状について説明する。遮蔽板33aの開口AP側のエッジEGは、図中右上の第1象限において、X軸に近い位置に形成され負の傾きを有する円弧状の第1エッジ部分E1と、X軸から遠い位置に形成され正の傾きを有する直線状の第2エッジ部分E2とを有する。図中右下の第4象限も同様であるが、対称性から傾き方向が逆になっており、遮蔽板33aのエッジEGは、正の傾きを有する円弧状の第1エッジ部分E1と、負の傾きを有する直線状の第2エッジ部分E2とを有する。全体として観察すると、遮蔽板33aは、中央において根元側に向かって窪んだ円弧状の第1エッジ部分E1を有し、周辺において根元側に向かって間隔が広がる直線状の第2エッジ部分E2を有する。結果的に、第1エッジ部分E1と第2エッジ部分E2との一対の境界では、先端に向かって尖った突起が形成されている。   First, the shape of the shielding plate 33a on the right side of the drawing will be described. The edge EG on the opening AP side of the shielding plate 33a is formed in a position close to the X axis in the first quadrant at the upper right in the drawing and has a first edge portion E1 having a negative inclination and a position far from the X axis. And a linear second edge portion E2 which is formed and has a positive inclination. The same applies to the fourth quadrant at the lower right in the figure, but the inclination direction is reversed due to symmetry, and the edge EG of the shielding plate 33a is negative with the arc-shaped first edge portion E1 having a positive inclination. And a linear second edge portion E2 having an inclination of. When observed as a whole, the shielding plate 33a has an arc-shaped first edge portion E1 that is recessed toward the root side at the center, and a linear second edge portion E2 that is widened toward the root side at the periphery. Have. As a result, at the pair of boundaries between the first edge portion E1 and the second edge portion E2, protrusions sharpened toward the tip are formed.

以上は、図面右側の遮蔽板33aについての説明であったが、図面左側の遮蔽板33bの形状も遮蔽板33aと同様である。ただし、左側の遮蔽板33bと、右側の遮蔽板33aとは、Y軸を挟んで左右対称に配置されている。つまり、両遮蔽板33a,33bは、同一形状のエッジ部分E1,E2を有するが、Y軸を挟んで左右対称になるように互いに折り返したような状態で配置されている。なお、両遮蔽板33a,33bがシステム光軸OAから等距離だけ離れるように、図1に示す駆動装置33f等によって両遮蔽板33a,33bの駆動が行われる。結果的に、例えば実線で示すように互いに比較的近接した状態から、一点鎖線で示すように互いに離間した状態に変化させることができ、その逆も可能である。この際、両遮蔽板33a,33bはガイド33dに案内されて滑らかに摺動するので、精密で滑らかに変化する調光が可能になる。具体的には、両遮蔽板33a,33bを以上のように動作させることにより、照明光学系30から射出される照明光の照度の変動範囲を例えば0〜100%に設定することができ、両遮蔽板33a,33bの開閉に伴って照度を略直線的に変化させることができる。   The above is a description of the shielding plate 33a on the right side of the drawing, but the shape of the shielding plate 33b on the left side of the drawing is the same as that of the shielding plate 33a. However, the left shielding plate 33b and the right shielding plate 33a are arranged symmetrically with respect to the Y axis. That is, both shielding plates 33a and 33b have edge portions E1 and E2 having the same shape, but are arranged in a state where they are folded back so as to be symmetrical with respect to the Y axis. It should be noted that both the shielding plates 33a and 33b are driven by the driving device 33f shown in FIG. 1 so that the both shielding plates 33a and 33b are separated from the system optical axis OA by an equal distance. As a result, for example, the state can be changed from a relatively close state as shown by a solid line to a separated state as shown by an alternate long and short dash line, and vice versa. At this time, both the shielding plates 33a and 33b are guided by the guide 33d and slide smoothly, so that the light can be adjusted precisely and smoothly. Specifically, by operating both the shielding plates 33a and 33b as described above, the illuminance fluctuation range of the illumination light emitted from the illumination optical system 30 can be set to 0 to 100%, for example. The illuminance can be changed substantially linearly with the opening and closing of the shielding plates 33a and 33b.

なお、図2において点線で示すマス目は、背後の第2レンズアレイ32を構成する小レンズ32aを示す。図示のように両遮蔽板33a,33bを開閉動作させることにより、両者の間に形成された開口APの形状が増減・変化し、第2レンズアレイ32への供給光量が変化する。この際、両遮蔽板33a,33bが第2レンズアレイ32の直前に配置されているので、後述する光変調部60の照明領域すなわち各色の液晶パネル61b,61g,61rの画像形成領域に照明ムラが生じにくい。なお、この例では、遮蔽板33a,33bを第2レンズアレイ32の直前に配置しているが、遮蔽板33a,33bを含む絞り装置33を第2レンズアレイ32の直後に配置することができ、同様の効果を得ることができる。   2 indicate the small lenses 32a constituting the second lens array 32 behind. By opening and closing both shielding plates 33a and 33b as shown in the figure, the shape of the aperture AP formed between them is increased / decreased / changed, and the amount of light supplied to the second lens array 32 is changed. At this time, since both the shielding plates 33a and 33b are arranged immediately before the second lens array 32, uneven illumination is provided in the illumination area of the light modulation unit 60 described later, that is, in the image formation areas of the liquid crystal panels 61b, 61g, and 61r of the respective colors. Is unlikely to occur. In this example, the shielding plates 33a and 33b are disposed immediately before the second lens array 32. However, the diaphragm device 33 including the shielding plates 33a and 33b can be disposed immediately after the second lens array 32. The same effect can be obtained.

以上の絞り装置33では、一対の遮蔽板33a,33bをシステム光軸OAに垂直なX軸方向の前後すなわちAB方向にスライド移動させるので、ガイド33dや駆動装置33fを比較的高精度で安定して動作させることができるだけでなく、照明光学系30のY軸の方向の厚み、ひいてはプロジェクタ10の上下の厚みを薄くすることができる。つまり、ガイド33dや駆動装置33fは、両遮蔽板33a,33bを横方向にスライド移動させる関係上、照明光学系30の横方向(レンズアレイ32の±X側の横方)にはみ出すように配置されるが、これは光学系のデッドスペースを利用することなる。結果的に、ガイド33dや駆動装置33fは、照明光学系30の縦方向(レンズアレイ32の±Y側の横方)にほとんどはみ出さないように配置されるので、少なくとも照明光学系30の厚みを抑えることができる。   In the diaphragm device 33 described above, the pair of shielding plates 33a and 33b are slid in the front and rear in the X-axis direction perpendicular to the system optical axis OA, that is, in the AB direction, so that the guide 33d and the drive device 33f are stabilized with relatively high accuracy. In addition, the thickness of the illumination optical system 30 in the Y-axis direction, and thus the thickness above and below the projector 10, can be reduced. In other words, the guide 33d and the drive device 33f are arranged so as to protrude in the lateral direction of the illumination optical system 30 (laterally on the ± X side of the lens array 32) in view of sliding both the shielding plates 33a and 33b in the lateral direction. However, this uses the dead space of the optical system. As a result, the guide 33d and the drive device 33f are arranged so that they hardly protrude in the longitudinal direction of the illumination optical system 30 (lateral direction on the ± Y side of the lens array 32), so that at least the thickness of the illumination optical system 30 is obtained. Can be suppressed.

一方、一対の遮蔽板33a,33bをX軸方向にスライド移動させた場合、一対の遮蔽板33a,33bをY軸方向にスライド移動させた場合に比較して、照度調節の分解能或いは調整精度が低下する傾向がある。これは、第2レンズアレイ32を構成する各小レンズ32aの横の数が縦の数よりも少なくなっていることに起因する。つまり、各小レンズ32aは、光変調部60の照明領域すなわち各色の液晶パネル61b,61g,61rの画像形成領域と相似形状を有するが、この縦横比は3:4或いは9:16となっており、通常これに反比例して各小レンズ32aの横方向の個数がその縦方向の個数よりも少なくなる。この結果、各小レンズ32aの中心とその周辺に形成される光状光源(光源像)のマトリックス要素は、縦方向に比較して横方向が少なくなっており、両遮蔽板33a,33bをX方向に開閉した場合の照度変化の割合は、両遮蔽板33a,33bをY方向に開閉した場合の照度変化の割合よりも大きくなりやすい。よって、光量調整用の両遮蔽板33a,33bの形状や移動の方法が、後述する光変調部60の画像形成領域上における照明光量の調整にとって極めて重要となる。   On the other hand, when the pair of shielding plates 33a and 33b is slid in the X-axis direction, the illuminance adjustment resolution or adjustment accuracy is higher than when the pair of shielding plates 33a and 33b are slid in the Y-axis direction. There is a tendency to decrease. This is because the horizontal number of each small lens 32a constituting the second lens array 32 is smaller than the vertical number. That is, each small lens 32a has a similar shape to the illumination area of the light modulation unit 60, that is, the image forming areas of the liquid crystal panels 61b, 61g, 61r of each color, but this aspect ratio is 3: 4 or 9:16. In general, the number of small lenses 32a in the horizontal direction is inversely proportional to the number of the small lenses 32a. As a result, the matrix element of the light source (light source image) formed at the center of each small lens 32a and the periphery thereof has less horizontal direction compared to the vertical direction, and both shielding plates 33a and 33b are connected to X. The ratio of change in illuminance when opening and closing in the direction tends to be larger than the ratio of change in illuminance when both shielding plates 33a and 33b are opened and closed in the Y direction. Therefore, the shape and movement method of the shielding plates 33a and 33b for adjusting the light amount are extremely important for adjusting the illumination light amount on the image forming area of the light modulation unit 60 described later.

両遮蔽板33a,33bにおいて、X軸に近い第1エッジ部分E1は、システム光軸OAの近傍を残すような傾きを有しており、システム光軸OAに近い中央部分の良質な光束を最後まで遮蔽することなく透過させることができる。両遮蔽板33a,33bにおいて、X軸から遠い第2エッジ部分E2は、第1エッジ部分E1と傾きが逆であり、両遮蔽板33a,33bを開閉する調光に際して両遮蔽板33a,33bのY軸の方向のストロークが増大することを防止することができる。さらに、両エッジ部分E1,E2は、Y軸に対して概ね一定以上の傾きを有しており、X軸に対して90°となる部分をほとんど有していないので、両遮蔽板33a,33bがX軸方向に関して互いに近接するように移動した場合に多数の点状光源がまとまって遮蔽されて階段状に照明光量が減少することが防止される。一方、両エッジ部分E1,E2のX軸に対する傾きは、全体に45°程度以上となっており、両遮蔽板33a,33bがX軸方向に関して互いに近接するように移動した場合における点状光源の遮蔽量の増加率を比較的大きくすることができる。よって、絞り装置33を通過する照明光量を全体として比較的急峻に変化させることができる。   In both shielding plates 33a and 33b, the first edge portion E1 close to the X axis has an inclination so as to leave the vicinity of the system optical axis OA, and the good-quality light beam in the central portion close to the system optical axis OA is the last. Can be transmitted without blocking. In both the shielding plates 33a and 33b, the second edge portion E2 far from the X axis is opposite in inclination to the first edge portion E1, and the dimming of opening and closing both the shielding plates 33a and 33b is performed by the two shielding plates 33a and 33b. It is possible to prevent the stroke in the Y-axis direction from increasing. Further, both edge portions E1 and E2 have an inclination of a certain level or more with respect to the Y axis, and have almost no portion that is 90 ° with respect to the X axis. Therefore, both shielding plates 33a and 33b Are moved so as to be close to each other in the X-axis direction, a large number of point-like light sources are blocked together, and the amount of illumination light is prevented from decreasing in a staircase pattern. On the other hand, the inclination of both edge portions E1 and E2 with respect to the X-axis is about 45 ° or more as a whole, and the point light source when both shielding plates 33a and 33b move so as to be close to each other in the X-axis direction. The increase rate of the shielding amount can be made relatively large. Therefore, the amount of illumination light passing through the diaphragm device 33 can be changed relatively steeply as a whole.

偏光変換装置34は、PBSアレイで形成されており、第1レンズアレイ31により分割され絞り装置33を経て第2レンズアレイ32から射出された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。この偏光変換装置34は、詳細な図示を省略しているが、システム光軸OA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有する。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光路を折り曲げられ、上記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。偏光分離膜又は反射ミラーから射出された偏光光束のいずれか一方は、偏光変換装置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装置34を用いることにより、光源ランプ21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、光変調部60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 device 34 is formed of a PBS array, and has the role of aligning the polarization direction of the partial light beams divided by the first lens array 31 and emitted from the second lens array 32 through the diaphragm device 33 to one-way linearly polarized light. Have Although not shown in detail, the polarization conversion device 34 has a configuration in which polarization separation films and reflection mirrors that are inclined with respect to the system optical axis OA 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 other polarized light beam reflected is bent in the optical path 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. Either one of the polarized light beams emitted from the polarization separation film or the reflection mirror is polarized and converted by a phase difference plate provided in a stripe shape on the light emission surface of the polarization conversion device 34, and the polarization directions of all the polarized light beams are aligned. . By using such a polarization conversion device 34, it is possible to align the light beam emitted from the light source lamp 21 with a polarized light beam in one direction, so that the utilization factor of the light source light used in the light modulation unit 60 is improved. Can do.

重畳レンズ35は、第1レンズアレイ31、第2レンズアレイ32、及び偏光変換装置34を経た複数の部分光束を集光して、液晶パネル61b,61g,61rの画像形成領域上に重畳させて入射させるための光学素子である。この重畳レンズ35から射出された光束は、均一化されつつ次段の色分離装置40に射出される。つまり、両レンズアレイ31,32と重畳レンズ35とを経た照明光は、以下に詳述する色分離装置40を経て、光変調部60の照明領域すなわち各色の液晶パネル61b,61g,61rの画像形成領域を均一に重畳照明する。   The superimposing 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 device 34, and superimposes them on the image forming regions of the liquid crystal panels 61b, 61g, 61r. It is an optical element for making it enter. The light beam emitted from the superimposing lens 35 is emitted to the color separation device 40 at the next stage while being made uniform. In other words, the illumination light that has passed through both the lens arrays 31 and 32 and the superimposing lens 35 passes through the color separation device 40 described in detail below, and the illumination region of the light modulation unit 60, that is, the images of the liquid crystal panels 61b, 61g, and 61r for each color Uniformly illuminate the formation area.

色分離装置40は、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41b、反射ミラー42a,42b,42c、フィールドレンズ43b,43g,43r、及びリレーレンズ45,46を備える。これらのうち、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41bを含んで構成される色分離光学系は、照明光を、青(B)色光、緑(G)色光、及び赤(R)光の3つの光束に分離する。各ダイクロイックミラー41a,41b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41aは、青・緑・赤(B・G・R)の3色のうち青色光LBを反射し、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41bは、入射した緑色光LG及び赤色光LRのうち緑色光LGを反射し赤色光LRを透過させる。色分離装置40の射出側に設けられた各色用のフィールドレンズ43b,43g,43rは、第2レンズアレイ32から射出され光変調部60に入射する各部分光束が、システム光軸OAに対して適当な収束度又は発散度となるように設けられている。一対のリレーレンズ45,46は、青色用の第1光路OP1や緑色用の第2光路OP2よりも相対的に長い赤色用の第3光路OP3上に配置されている。これらのリレーレンズ45,46は、入射側の第1のリレーレンズ45の直前に形成された像を、略そのまま射出側のフィールドレンズ43rに伝達することにより、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止している。なお、本実施形態では相対的に長い第3光路OP3を赤色用としているが、色分離光学系のダイクロイックミラーの誘電体多層膜の構成を変えて、第3光路OP3を青色用または緑色用とすることも可能である。   The color separation device 40 includes first and second dichroic mirrors 41a and 41b, reflection mirrors 42a, 42b, and 42c, field lenses 43b, 43g, and 43r, and relay lenses 45 and 46. Among these, the color separation optical system including the first and second dichroic mirrors 41a and 41b has three illumination lights, blue (B) color light, green (G) color light, and red (R) light. Separated into two luminous fluxes. Each dichroic mirror 41a, 41b is an optical element obtained by forming on a transparent substrate 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. Yes, they are arranged in an inclined state with respect to the system optical axis OA. The first dichroic mirror 41a reflects the blue light LB among the three colors of blue, green, and red (B, G, and R), and transmits the green light LG and the red light LR. The second dichroic mirror 41b reflects the green light LG out of the incident green light LG and red light LR and transmits the red light LR. The field lenses 43b, 43g, and 43r for each color provided on the emission side of the color separation device 40 have each partial light beam emitted from the second lens array 32 and incident on the light modulation unit 60 with respect to the system optical axis OA. It is provided so as to have an appropriate degree of convergence or divergence. The pair of relay lenses 45 and 46 are disposed on the third optical path OP3 for red which is relatively longer than the first optical path OP1 for blue and the second optical path OP2 for green. The relay lenses 45 and 46 transmit the image formed immediately before the incident-side first relay lens 45 to the field lens 43r on the emission side as it is, so that light use efficiency due to light diffusion or the like is achieved. Is prevented. In the present embodiment, the relatively long third optical path OP3 is used for red, but the configuration of the dielectric multilayer film of the dichroic mirror of the color separation optical system is changed so that the third optical path OP3 is used for blue or green. It is also possible to do.

この色分離装置40において、光源ランプユニット20から照明光学系30を経て入射した照明光は、まず第1ダイクロイックミラー41aに入射する。第1ダイクロイックミラー41aで反射された青色光LBは、第1光路OP1に導かれ、反射ミラー42aを経て最終段のフィールドレンズ43bに入射する。また、第1ダイクロイックミラー41aを透過して第2ダイクロイックミラー41bで反射された緑色光LGは、第2光路OP2に導かれ最終段のフィールドレンズ43gに入射する。さらに、第2ダイクロイックミラー41bを通過した赤色光LRは、第3光路OP3に導かれ、反射ミラー42b,42cやリレーレンズ45,46を経て最終段のフィールドレンズ43rに入射する。   In the color separation device 40, the illumination light incident from the light source lamp unit 20 via the illumination optical system 30 first enters the first dichroic mirror 41a. The blue light LB reflected by the first dichroic mirror 41a is guided to the first optical path OP1, and enters the final stage field lens 43b via the reflection mirror 42a. Further, the green light LG transmitted through the first dichroic mirror 41a and reflected by the second dichroic mirror 41b is guided to the second optical path OP2 and enters the field lens 43g at the final stage. Further, the red light LR that has passed through the second dichroic mirror 41b is guided to the third optical path OP3, and enters the final stage field lens 43r via the reflection mirrors 42b and 42c and the relay lenses 45 and 46.

光変調部60は、3色の照明光LB,LG,LRがそれぞれ入射する3つの液晶パネル(液晶表示パネル)61b,61g,61rと、各液晶パネル61b,61g,61rを挟むように配置される3組の偏光フィルタ62b,62g,62rとを備える。ここで、例えば青色光LB用の液晶パネル61bと、これを挟む一対の偏光フィルタ62b,62b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液晶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61gと、対応する偏光フィルタ62g,62gも、緑色用の液晶ライトバルブを構成し、赤色光LR用の液晶パネル61rと、偏光フィルタ62r,62rも、赤色用の液晶ライトバルブを構成する。各液晶パネル61b,61g,61r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。   The light modulation unit 60 is disposed so as to sandwich the three liquid crystal panels (liquid crystal display panels) 61b, 61g, and 61r on which the three colors of illumination lights LB, LG, and LR are incident, and the liquid crystal panels 61b, 61g, and 61r. And three sets of polarizing filters 62b, 62g, and 62r. Here, for example, the liquid crystal panel 61b for blue light LB and the pair of polarizing filters 62b and 62b sandwiching the liquid crystal panel 61b constitute a liquid crystal light valve for two-dimensionally modulating the luminance of illumination light based on image information. . Similarly, the green light LG liquid crystal panel 61g and the corresponding polarizing filters 62g and 62g also constitute a green liquid crystal light valve, and the red light LR liquid crystal panel 61r and the polarizing filters 62r and 62r are also red. A liquid crystal light valve for use. Each of the liquid crystal panels 61b, 61g, 61r 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 61b, 61g, 61r is a polysilicon TFT as a switching element, The polarization direction of the polarized light beam incident on the light is modulated.

この光変調部60において、第1光路OP1に導かれた青色光LBは、フィールドレンズ43bを介して液晶パネル61bの位置に設けた照明領域に入射し液晶パネル61b内の画像形成領域を照明する。第2光路OP2に導かれた緑色光LGは、フィールドレンズ43gを介して液晶パネル61gの位置に設けた照明領域に入射し液晶パネル61g内の画像形成領域を照明する。第3光路OP3に導かれた赤色光LRは、第1及び第2リレーレンズ45,46及びフィールドレンズ43rを介して液晶パネル61rの位置に設けた照明領域に入射し液晶パネル61r内の画像形成領域を照明する。各液晶パネル61b,61g,61r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る。各液晶パネル61b,61g,61rにそれぞれ入射した各色光LB,LG,LRは、各液晶パネル61b,61g,61r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62b,62g,62rによって、各液晶パネル61b,61g,61rに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、各液晶パネル61b,61g,61r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。   In the light modulation unit 60, the blue light LB guided to the first optical path OP1 enters the illumination area provided at the position of the liquid crystal panel 61b via the field lens 43b and illuminates the image forming area in the liquid crystal panel 61b. . The green light LG guided to the second optical path OP2 enters the illumination area provided at the position of the liquid crystal panel 61g via the field lens 43g and illuminates the image forming area in the liquid crystal panel 61g. The red light LR guided to the third optical path OP3 enters the illumination area provided at the position of the liquid crystal panel 61r via the first and second relay lenses 45 and 46 and the field lens 43r, and forms an image in the liquid crystal panel 61r. Illuminate the area. Each of the liquid crystal panels 61b, 61g, 61r is a non-light-emitting and transmissive light modulation device for changing the spatial distribution of the polarization direction of incident illumination light. The color lights LB, LG, and LR incident on the liquid crystal panels 61b, 61g, and 61r are polarized in units of pixels in accordance with drive signals or control signals input as electrical signals to the liquid crystal panels 61b, 61g, and 61r. The state is adjusted. At that time, the polarization filters 62b, 62g, and 62r adjust the polarization direction of the illumination light incident on the liquid crystal panels 61b, 61g, and 61r, and a predetermined amount of light emitted from the liquid crystal panels 61b, 61g, and 61r. The modulated light in the polarization direction is extracted.

なお、照明光学系30によって形成される照明光の分布に多少のムラがあり、各液晶パネル61b,61g,61rの画像形成領域の照度にムラが形成される場合であっても、各液晶パネル61b,61g,61rの透過率分布を調整する補正をかけることによって、結果的に光変調部60から射出される変調光の輝度ムラを補償することができる。   Even if there is some unevenness in the distribution of the illumination light formed by the illumination optical system 30, and even if unevenness is formed in the illuminance of the image forming areas of the respective liquid crystal panels 61b, 61g, 61r, each liquid crystal panel. By applying correction for adjusting the transmittance distribution of 61b, 61g, 61r, it is possible to compensate for uneven brightness of the modulated light emitted from the light modulation unit 60 as a result.

クロスダイクロイックプリズム70は、偏光フィルタ62b,62g,621r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70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71,72が形成されている。一方の第1誘電体多層膜71は青色光を反射し、他方の第2誘電体多層膜72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70は、液晶パネル61bからの青色光LBを第1誘電体多層膜71で反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル61gからの緑色光LGを第1及び第2誘電体多層膜71,72を介して直進・射出させ、液晶パネル61rからの赤色光LRを第2誘電体多層膜72で反射して進行方向左側に射出させる。   The cross dichroic prism 70 is a light combining optical system that forms a color image by combining optical images modulated for the respective color lights emitted from the polarization filters 62b, 62g, and 621r. The cross dichroic prism 70 has a substantially square shape in plan view in which four right angle prisms are bonded together, and a pair of dielectric multilayer films 71 and 72 intersecting in an X shape are formed at the interface where the right angle prisms are bonded to each other. Is formed. One first dielectric multilayer film 71 reflects blue light, and the other second dielectric multilayer film 72 reflects red light. The cross dichroic prism 70 reflects the blue light LB from the liquid crystal panel 61b by the first dielectric multilayer film 71 and emits the green light LG from the liquid crystal panel 61g to the first and second dielectrics. The light advances straight through the multilayer films 71 and 72, and the red light LR from the liquid crystal panel 61r is reflected by the second dielectric multilayer film 72 and emitted to the left in the traveling direction.

このようにクロスダイクロイックプリズム70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80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 70 in this way is projected as a color image on a screen (not shown) at an appropriate magnification through a projection optical system 80 as a magnification projection lens.

以上の説明から明らかなように、本実施形態のプロジェクタ10によれば、照明光学系30に設けた絞り装置33が、X軸の方向にスライド移動する一対の遮蔽板33a,33bの開閉によって光量調整を行うので、最終的に投射光学系80によってスクリーン上に投射される投射像のコントラストを必要に応じて高めることができる。その際、一対の遮蔽板33a,33bを横置きにしてX軸の方向にスライド移動させるので、絞り装置33のガイド33dや駆動装置33f等を含む駆動部を比較的高精度で安定して動作させることができる。この場合、ガイド33dや駆動装置33f等を含む駆動部は、第1及び第2レンズアレイ31,32に対して横方向すなわちX方向にはみ出して配置されるが、Y方向にあまりはみ出さない。よって、照明光学系30が上下に薄型となり、これに応じて、プロジェクタ10も上下に薄型にし易くなる。   As is apparent from the above description, according to the projector 10 of the present embodiment, the diaphragm device 33 provided in the illumination optical system 30 is configured to open and close the pair of shielding plates 33a and 33b that slide in the X-axis direction. Since the adjustment is performed, the contrast of the projection image finally projected on the screen by the projection optical system 80 can be increased as necessary. At that time, since the pair of shielding plates 33a and 33b are horizontally placed and slid in the X-axis direction, the drive unit including the guide 33d and the drive device 33f of the diaphragm device 33 can be operated stably with relatively high accuracy. Can be made. In this case, the driving unit including the guide 33d, the driving device 33f, and the like is disposed so as to protrude laterally, that is, in the X direction with respect to the first and second lens arrays 31, 32, but does not protrude so much in the Y direction. Therefore, the illumination optical system 30 is thinned vertically, and accordingly, the projector 10 is easily thinned vertically.

〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態に係る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、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, a projector according to a second embodiment of the invention 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 parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.

図3は、第2実施形態に係るプロジェクタ10に組み込まれる絞り装置33を構成する一対の遮蔽板133a,133bの形状を説明する図である。この場合、実線で示す右側の遮蔽板133aは、第1及び第2エッジ部分E1,E2だけでなく、第3エッジ部分E3を有する。同様に、点線で示す左側の遮蔽板133bも、第1及び第2エッジ部分E1,E2とともに、第3エッジ部分E3を有する。これらの第3エッジ部分E3は、第2エッジ部分E2よりもX軸に近い位置に形成されており、矩形にくり抜いた恒常的な光透過部となっている。つまり、絞り装置33を最も絞った位置でも、第3エッジ部分E3に対応する矩形の開口APが残る。よって、第1実施形態の遮蔽板33a,33bの形状では、照度の変動範囲を0〜100%に設定したのに対し、本実施形態の遮蔽板33a,33bの形状では、照度の変動範囲を例えば16〜100%程度に設定できる。このようにすることで、照明光学系30による照度を不必要に暗くする必要がなくなり、かつ、照度20%程度のあたりで照度の急な変化やばらつきが生じにくくなり、調光量の制御を高精度化できる。なお、本実施形態では、照度の変動範囲を例えば16〜100%程度に設定でき照度20%程度のあたりで照度の急な変化やばらつきが生じにくいように、絞り装置33を最も絞った位置でも第3エッジ部分E3に対応する矩形の開口APが残る構成としたが、照度の変動範囲及び照度の急な変化やばらつきが生じにくい照度を所望の値とするように絞り装置33のエッジ形状を適宜設定することができる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the shapes of the pair of shielding plates 133a and 133b constituting the diaphragm device 33 incorporated in the projector 10 according to the second embodiment. In this case, the right shielding plate 133a indicated by the solid line has not only the first and second edge portions E1 and E2 but also the third edge portion E3. Similarly, the left shielding plate 133b indicated by the dotted line has a third edge portion E3 together with the first and second edge portions E1 and E2. The third edge portion E3 is formed at a position closer to the X axis than the second edge portion E2, and is a constant light transmission portion hollowed out into a rectangle. That is, a rectangular opening AP corresponding to the third edge portion E3 remains even at the position where the diaphragm device 33 is most narrowed. Therefore, in the shape of the shielding plates 33a and 33b of the first embodiment, the illuminance variation range is set to 0 to 100%, whereas in the shape of the shielding plates 33a and 33b of the present embodiment, the illuminance variation range is set. For example, it can be set to about 16 to 100%. By doing so, it is not necessary to darken the illuminance by the illumination optical system 30 unnecessarily, and it becomes difficult for illuminance to change suddenly or vary around illuminance of about 20%. High accuracy can be achieved. In the present embodiment, the range of illuminance can be set to, for example, about 16 to 100%, and the diaphragm device 33 can be set at the most narrowed position so that a sudden change or variation in illuminance is unlikely to occur when the illuminance is about 20%. Although the rectangular aperture AP corresponding to the third edge portion E3 remains, the edge shape of the diaphragm device 33 is set so that the illuminance fluctuation range and the illuminance that is unlikely to cause a sudden change or variation in illuminance are set to a desired value. It can be set appropriately.

〔具体的実施例〕
具体的な実施例として、図2及び図3に示すような遮蔽板33a,133aを作製し、遮蔽板33a,133aの移動量と、スクリーンに白色像を投射した場合の照度変化を調べた。
[Specific Examples]
As a specific example, shielding plates 33a and 133a as shown in FIGS. 2 and 3 were produced, and the amount of movement of the shielding plates 33a and 133a and the change in illuminance when a white image was projected onto the screen were examined.

なお、比較のために図4(a)〜(e)に示すような遮蔽板533a,533b,533c,533d,533eを作製した。第1の遮蔽板533aは、エッジが単に平坦なもので、第2及び第3の遮蔽板533b,533cは、単純なV字のエッジを有し、第4及び第5の遮蔽板533d,533eは、円弧のエッジを有する。   For comparison, shielding plates 533a, 533b, 533c, 533d, and 533e as shown in FIGS. The first shielding plate 533a has a flat edge, and the second and third shielding plates 533b and 533c have simple V-shaped edges, and the fourth and fifth shielding plates 533d and 533e. Has an arc edge.

図5は、図2及び図3に示すような遮蔽板33a,133aと、図4(a)〜(e)に示すような遮蔽板533a,533b,533c,533d,533eとについて、X軸方向の開閉移動量と、スクリーン上における照度との関係とを示すグラフである。図からも明らかなように、図4(a)に示す比較例の遮蔽板533aでは、階段状の照度変化が強く現れる。また、図4(d)に示す比較例の遮蔽板533dでも、階段状の照度変化がある程度残っている。さらに、図4(b)(c),(e)に示すような比較例の遮蔽板533b,533c,533eの場合、調光量変化が緩やかになって遮蔽板533b,533c,533eのストロークを大きくしなければならない。一方、図2に示す実施例の遮蔽板33aの場合、階段状の照度変化が発生せず、調光量変化も大きくストロークを小さくすることができる。同様に、図3に示す実施例の遮蔽板133aも、階段状の照度変化がほとんど発生せず、ストロークを極めて小さくすることができる。   5 shows the shielding plates 33a and 133a as shown in FIGS. 2 and 3 and the shielding plates 533a, 533b, 533c, 533d and 533e as shown in FIGS. 4A to 4E. It is a graph which shows the relationship between the opening-and-closing movement amount of, and the illumination intensity on a screen. As is apparent from the figure, a stair-like change in illuminance appears strongly in the shielding plate 533a of the comparative example shown in FIG. Further, even in the shielding plate 533 d of the comparative example shown in FIG. Furthermore, in the case of the shielding plates 533b, 533c, and 533e of the comparative example as shown in FIGS. 4B, 4C, and 4E, the light control amount changes gradually and the strokes of the shielding plates 533b, 533c, and 533e are increased. Must be bigger. On the other hand, in the case of the shielding plate 33a of the embodiment shown in FIG. 2, a step-like change in illuminance does not occur, the change in the light control amount is large, and the stroke can be reduced. Similarly, the shielding plate 133a of the embodiment shown in FIG. 3 hardly causes a step-like change in illuminance and can make the stroke extremely small.

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、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。   Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. Such modifications are also possible.

すなわち、上記実施形態では、絞り装置33を第2レンズアレイ32の前後近傍に配置するとしたが、絞り装置33を重畳レンズ35の後段に配置することや第1レンズアレイ31の前等後に配置することも可能である。   That is, in the above-described embodiment, the diaphragm device 33 is disposed in the vicinity of the front and rear of the second lens array 32. However, the diaphragm device 33 is disposed at the subsequent stage of the superimposing lens 35, or disposed before and after the first lens array 31. It is also possible.

また、一対の遮蔽板33a,33bの形状は、上記図2、3等に示すものに限らず、上記と同様のエッジを有する限り、第1レンズアレイ31を構成するレンズ要素すなわち小レンズの形状や配列に合わせて適宜変更することができる。   Further, the shape of the pair of shielding plates 33a and 33b is not limited to that shown in FIGS. 2 and 3 and the like. And can be changed appropriately according to the arrangement.

また、上記実施形態のプロジェクタ10では、照明光学系30をレンズアレイ31,32、絞り装置33、偏光変換装置34、及び重畳レンズ35で構成したが、レンズアレイ31,32、偏光変換装置34等については省略することができる。   In the projector 10 of the above embodiment, the illumination optical system 30 includes the lens arrays 31 and 32, the diaphragm device 33, the polarization conversion device 34, and the superimposing lens 35. However, the lens arrays 31 and 32, the polarization conversion device 34, and the like. Can be omitted.

また、上記実施形態では、色分離装置40を用いて照明光の色分離を行って、光変調部60において各色の変調を行った後に、クロスダイクロイックプリズム70において各色の像の合成を行っているが、単一の液晶パネルすなわち液晶ライトバルブによって画像を形成することもできる。   In the above-described embodiment, the color separation of the illumination light is performed using the color separation device 40, and each color is modulated by the light modulation unit 60, and then the image of each color is synthesized by the cross dichroic prism 70. However, an image can also be formed by a single liquid crystal panel, that is, a liquid crystal light valve.

また、本実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含むライトバルブが光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。   In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a transmissive projector has been described. However, the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, “transmission type” means that the light valve including the liquid crystal panel is a type that transmits light, and “reflection type” is a type that the light valve reflects light. Means.

また、本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタにも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタにも適用可能である。   In addition, the present invention can be applied to a front projection type projector that projects from the side that observes the projected image, and a rear projection type projector that projects from the side opposite to the side that observes the projected image.

第1実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明するための平面図。FIG. 2 is a plan view for explaining an optical system of the projector according to the first embodiment. 図1のプロジェクタに組み込まれる絞り装置を説明する正面図。FIG. 2 is a front view illustrating a diaphragm device incorporated in the projector of FIG. 1. 第2実施形態に係るプロジェクタを示す模式図。The schematic diagram which shows the projector which concerns on 2nd Embodiment. (a)〜(e)は、比較例の絞りの形状を説明する図。(A)-(e) is a figure explaining the shape of the aperture_diaphragm | restriction of a comparative example. 実施例及び比較例の調光量を説明するグラフ。The graph explaining the light control amount of an Example and a comparative example.

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、21…光源ランプ、22…凹面鏡、30…照明光学系、31…第1レンズアレイ、32…第2レンズアレイ、32a…小レンズ、33…絞り装置、33a,33b…遮蔽板、33d…ガイド、33f…駆動装置、34…偏光変換装置、35…重畳レンズ、40…色分離装置、41a,41b…ダイクロイックミラー、43b,43g,43r…フィールドレンズ、60…光変調部、61b,61g,61r…液晶パネル、62b,62g,62r…偏光フィルタ、70…クロスダイクロイックプリズム、80…投射光学系、AP…開口、E1…第1エッジ部分、E2…第2エッジ部分、EG…エッジ、LB,LG,LR…各色光、OA…システム光軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector, 20 ... Light source lamp unit, 21 ... Light source lamp, 22 ... Concave mirror, 30 ... Illumination optical system, 31 ... 1st lens array, 32 ... 2nd lens array, 32a ... Small lens, 33 ... Aperture device, 33a 33b ... shielding plate, 33d ... guide, 33f ... drive device, 34 ... polarization conversion device, 35 ... superimposing lens, 40 ... color separation device, 41a, 41b ... dichroic mirror, 43b, 43g, 43r ... field lens, 60 ... Light modulator 61b, 61g, 61r ... liquid crystal panel, 62b, 62g, 62r ... polarizing filter, 70 ... cross dichroic prism, 80 ... projection optical system, AP ... aperture, E1 ... first edge portion, E2 ... second edge Part, EG: Edge, LB, LG, LR: Each color light, OA: System optical axis.

Claims (8)

照明用の光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出された光を複数の部分光束に分割して重畳することによって均一化する均一化光学系と、
前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調部と、
前記光変調部で変調された光を投射する投射光学系とを備え、
前記均一化光学系は、画面に対応する照明領域の一辺に平行で、光軸に対して垂直に交わるX軸の方向の前後にスライド移動することによって開閉動作する一対の遮蔽板を有する絞り装置を含み、
各遮蔽板は、互いに傾き及び曲率の少なくとも一方が異なる複数のエッジ部分で形成されX軸を挟んで略対称なエッジ形状を有するプロジェクタ。
A light source device for emitting light for illumination;
A homogenizing optical system for homogenizing the light emitted from the light source device by dividing the light into a plurality of partial light beams and superimposing them;
A light modulator that modulates light from the illumination device according to image information;
A projection optical system for projecting the light modulated by the light modulation unit,
The homogenizing optical system includes a pair of shielding plates that open and close by sliding back and forth in the direction of the X axis that is parallel to one side of the illumination area corresponding to the screen and intersects perpendicularly to the optical axis. Including
Each of the shielding plates is a projector having a substantially symmetrical edge shape formed by a plurality of edge portions different from each other in at least one of inclination and curvature and sandwiching the X axis.
前記複数のエッジ部分のうちX軸に近い第1エッジ部分は、第1象限において負の傾きを有し、前記一方のエッジ部分よりもX軸から遠い第2エッジ部分は、第1象限において正の傾きを有する請求項1に記載のプロジェクタ。   A first edge portion close to the X axis among the plurality of edge portions has a negative slope in the first quadrant, and a second edge portion farther from the X axis than the one edge portion is positive in the first quadrant. The projector according to claim 1, having an inclination of 前記複数のエッジ部分の少なくとも1つは滑らかな曲線である請求項1又は請求項2に記載のプロジェクタ。   The projector according to claim 1, wherein at least one of the plurality of edge portions is a smooth curve. 前記絞り装置は、前記一対の遮蔽板を前記照明領域の長手方向に対応するX軸方向に関して互いに反対方向に移動させることによって、前記一対の遮蔽板による遮光量を調節する駆動装置を含む請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のプロジェクタ。   The said diaphragm | throttle device contains the drive device which adjusts the light-shielding amount by a pair of said shielding board by moving a pair of said shielding board to a mutually opposing direction regarding the X-axis direction corresponding to the longitudinal direction of the said illumination area. The projector according to any one of claims 1 to 3. 前記一対の遮蔽板は、光軸に垂直な面内において、光軸を通ってX軸に垂直なY軸を挟んで互いに対称な形状を有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のプロジェクタ。   5. The pair of shielding plates according to claim 1, wherein the pair of shielding plates have shapes symmetrical to each other with a Y axis passing through the optical axis and perpendicular to the X axis in a plane perpendicular to the optical axis. The projector described. 前記光源装置は、光を放射する発光部を有する発光管と、当該発光管から放射された光を反射して収束させる反射鏡とを含み、前記均一化光学系は、X軸方向及びY軸方向にマトリックス状に配置される2段のレンズアレイを含む請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプロジェクタ。   The light source device includes a light-emitting tube having a light-emitting portion that emits light, and a reflecting mirror that reflects and converges the light emitted from the light-emitting tube, and the uniformizing optical system includes an X-axis direction and a Y-axis. The projector according to any one of claims 1 to 5, comprising a two-stage lens array arranged in a matrix in the direction. 前記絞り装置は、前記2段のレンズアレイのうち後段のレンズアレイの近傍に配置される請求項6に記載のプロジェクタ。   The projector according to claim 6, wherein the aperture device is disposed in the vicinity of the lens array at the rear stage of the two-stage lens array. 前記光変調部は、複数の色光を個別に変調する複数の各色用の光変調装置を含み、
前記照明装置からの光を各色光に分離して前記各色用の光変調装置に供給する色分離光学系と、前記各色用液晶ライトバルブで変調された各色の光を合成する光合成光学系とをさらに備える請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
The light modulation unit includes a plurality of light modulation devices for each color that individually modulate a plurality of color lights,
A color separation optical system that separates light from the illumination device into light of each color and supplies the light to a light modulation device for each color; and a light combining optical system that combines light of each color modulated by the liquid crystal light valve for each color The projector according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9341931B2 (en) 2013-03-29 2016-05-17 Seiko Epson Corporation Projector and illumination device
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