JP2000330073A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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JP2000330073A
JP2000330073A JP11141374A JP14137499A JP2000330073A JP 2000330073 A JP2000330073 A JP 2000330073A JP 11141374 A JP11141374 A JP 11141374A JP 14137499 A JP14137499 A JP 14137499A JP 2000330073 A JP2000330073 A JP 2000330073A
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color light
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prism
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a device by arranging each constituting element so that each color light emitted from a color light separation optical system is made incident on a corresponding emitting direction control type optical modulator and that each color light reflected is made incident on a color light synthesizing system. SOLUTION: A color light separation prism 200 and a color light synthesizing prism 400 are arranged adjacently such that the intersecting axis of the red color light reflection surface 402R and the blue color light reflection surface 402B of the synthesizing prism 400 forms roughly a straight line with the intersecting axis 202c of the similar red and blue reflection surfaces 202R, 202B of the separation prism 200. In addition, positional relations are adjusted for a lighting optical system 100 and DMD 300R, 300G and 300B for each color light with respect to the separation prism 200 and the synthesizing prism 400 such that each color light separated by the prism 200 is made incident on each corresponding DMD 300R, 300G and 300B and the each color light emitted from the DMD 300R, 300G and 300B for each color light is made incident on the prism 400.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像を投写して表
示する投写型表示装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a projection display device for projecting and displaying an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】投写型表示装置には、光変調装置と呼ば
れる電気光学装置が用いられている。この光変調装置
は、照明光を画像データに応じて変調し、変調された光
を画像を表す光(画像光)として射出するものである。
光変調装置の例として、デジタル・マイクロミラー・デ
バイス(テキサス・インスツルメンツ(TI)社の登録
商標である。以下、「DMD」と呼ぶ。)があげられ
る。
2. Description of the Related Art An electro-optical device called a light modulator is used for a projection display device. This light modulation device modulates illumination light in accordance with image data, and emits the modulated light as light (image light) representing an image.
As an example of the light modulation device, a digital micromirror device (registered trademark of Texas Instruments (TI), Inc., hereinafter, referred to as “DMD”) can be given.

【0003】DMDは、画像を構成する複数の画素に対
応する複数のマイクロミラーを有している。複数のマイ
クロミラーはそれぞれ画像データに応じてその傾きが変
化し、各マイクロミラーの傾きに応じて光を反射する。
各マイクロミラーで反射された光のうち、所定の方向に
反射された光が、画像を表す光として利用される。すな
わち、DMDは、照射された光の射出方向を画像データ
に応じて制御することにより照明光を変調し、変調され
た光を画像を表す光として利用するタイプの光変調装置
(射出方向制御型光変調装置)である。
[0003] The DMD has a plurality of micro mirrors corresponding to a plurality of pixels constituting an image. The inclination of each of the plurality of micromirrors changes according to the image data, and reflects light according to the inclination of each micromirror.
Of the light reflected by each micromirror, light reflected in a predetermined direction is used as light representing an image. That is, the DMD modulates the illumination light by controlling the emission direction of the irradiated light in accordance with the image data, and uses the modulated light as light representing an image (an emission direction control type). Light modulation device).

【0004】図25は、従来の投写型表示装置の例を示
す概略平面図である。この投写型表示装置6000は、
照明光学系6100と、TIR(Total Internal Refle
ction )プリズム6200と、色光分離合成プリズム6
300と、3つのDMD6400R,6400G,64
00Bと、投写レンズ6500とを備えている。
FIG. 25 is a schematic plan view showing an example of a conventional projection display device. This projection display device 6000
Illumination optical system 6100 and TIR (Total Internal Refle
ction) Prism 6200 and color light separating / combining prism 6
300 and three DMDs 6400R, 6400G, 64
00B and a projection lens 6500.

【0005】照明光学系6100は、光源6110と、
コンデンサレンズ6120と、反射ミラー6130とを
備えている。光源6110から射出された光は、コンデ
ンサレンズ6120の集光作用によって、反射ミラー6
130とTIRプリズム6200と色光分離合成プリズ
ム6300とを介してDMD6400R,6400G,
6400Bを照明するように集光される。コンデンサレ
ンズ6120から射出された光は、反射ミラー6130
で反射されてTIRプリズム6200に入射する。TI
Rプリズム6200に入射した光は、プリズム内部で全
反射されて色光分離合成プリズム6300に入射する。
色光分離合成プリズム6300に入射した光は、赤色
(R)、緑色(G)、青色(B)の光に分離されて、対
応する各色光用のDMD6400R,6400G,64
00Bに入射する。各色光用のDMD6400R,64
00G,6400Bから反射されてきた光は、色光分離
合成プリズム6300において再び合成されてTIRプ
リズム6200を通過して投写レンズ6500に入射す
る。投写レンズ6500に入射した光は、投写されてカ
ラー画像が表示される。以上の説明からわかるように、
TIRプリズム6200は、光が最初に入射するときに
はその光を全反射し、再度入射するときには透過する機
能を有する反射/透過型プリズムである。
[0005] The illumination optical system 6100 includes a light source 6110,
A condenser lens 6120 and a reflection mirror 6130 are provided. The light emitted from the light source 6110 is condensed by the condenser lens 6120 and is reflected by the reflection mirror 6.
130, the TIR prism 6200, and the color light separating / combining prism 6300, the DMDs 6400R, 6400G,
It is collected to illuminate 6400B. The light emitted from the condenser lens 6120 is reflected by the reflection mirror 6130
And is incident on the TIR prism 6200. TI
The light that has entered the R prism 6200 is totally reflected inside the prism and enters the color light separation / combination prism 6300.
The light incident on the color light separating / combining prism 6300 is separated into red (R), green (G), and blue (B) light, and the corresponding DMDs 6400R, 6400G, and 64 for each color light.
00B. DMD6400R, 64 for each color light
The light reflected from 00G and 6400B is recombined by the color light separation / combination prism 6300, passes through the TIR prism 6200, and enters the projection lens 6500. The light incident on the projection lens 6500 is projected and a color image is displayed. As you can see from the above explanation,
The TIR prism 6200 is a reflection / transmission prism having a function of totally reflecting light when light first enters and transmitting light when the light enters again.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】DMDのような射出方
向制御型光変調装置を利用する場合、DMDに照射され
る照明光の照射角度に制約がある場合がある。この制約
を満たすために、照明光を各色光用のDMD6400
R,6400G,6400Bに導くとともに、これらか
ら射出された光を投写レンズ6500に導くためにTI
Rプリズム6200のような反射/透過型プリズムが用
いられている場合が多い。
When an emission direction control type optical modulator such as a DMD is used, there is a case where the irradiation angle of the illumination light applied to the DMD is restricted. In order to satisfy this restriction, the illumination light is changed to a DMD 6400 for each color light.
R, 6400G, and 6400B, and a TI for guiding light emitted from these to the projection lens 6500.
In many cases, a reflection / transmission prism such as the R prism 6200 is used.

【0007】このような反射/透過型プリズムのサイズ
は、上記制約を満足するために大きくなっている場合が
多く、従来の投写型表示装置は、小型化が困難であると
いう問題があった。
In many cases, the size of such a reflection / transmission prism is large in order to satisfy the above restrictions, and there has been a problem that it is difficult to reduce the size of the conventional projection display device.

【0008】この発明は、DMDのような射出方向制御
型光変調装置を用いた投写型表示装置において、投写型
表示装置の小型化を図る技術を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technique for reducing the size of a projection display device using a light emitting device with an emission direction control such as a DMD.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題を解決するため、本発明の投写型表示装置は、
照明光を射出する照明光学系と、前記照明光学系から射
出された光を3つの色光に分離する色光分離光学系と、
前記3つの色光ごとに設けられた3つの光変調装置と、
前記3つの光変調装置から射出された3つの色光を合成
する色光合成光学系と、前記色光合成光学系で合成され
た光を投写する投写光学系と、を備え、各色光用の光変
調装置は、前記各色光用の光変調装置の光照射面で反射
される各色光の射出方向を、与えられた信号に応じて制
御することにより、前記各色光を変調する射出方向制御
型光変調装置であり、前記色光分離光学系は、前記3つ
の色光のうち第1の色光を反射し第2と第3の色光を透
過する第1の色光反射面と、第2の色光を反射し第1と
第3の色光を透過する第2の色光反射面とが、略X字状
に交差する第1の色選択交差反射面を有しており、前記
色光合成光学系は、前記3つの射出方向制御型光変調装
置から射出された3つの色光のうち第1の色光を反射し
第2と第3の色光を透過する第3の色光反射面と、第2
の色光を反射し第1と第3の色光を透過する第4の色光
反射面とが、略X字状に交差する第2の色選択交差反射
面を有しており、前記色光分離光学系と前記色光合成光
学系とは、前記第1と第2の色選択交差反射面の交差軸
が、略同一直線状に位置するように隣接して配置されて
おり、前記照明光学系と前記3つの射出方向制御型光変
調装置と前記色光分離光学系と前記色光合成光学系と
は、前記色光分離光学系から射出された各色光が対応す
る射出方向制御型光変調装置に入射され、前記各色光用
の射出方向制御型光変調装置で反射された有効な各色光
が前記色光合成光学系に入射されるように配置されてい
ることを特徴とする。
Means for Solving the Problems and Actions and Effects Thereof To solve the above-mentioned problems, a projection type display device of the present invention comprises:
An illumination optical system that emits illumination light, a color light separation optical system that separates light emitted from the illumination optical system into three color lights,
Three light modulators provided for each of the three color lights;
A light modulating device for each color light, comprising: a color light synthesizing optical system for synthesizing three color lights emitted from the three light modulating devices; and a projection optical system for projecting the light synthesized by the color light synthesizing optical system. An emission direction control type light modulation device that modulates each color light by controlling the emission direction of each color light reflected on the light irradiation surface of the light modulation device for each color light according to a given signal. Wherein the color light separation optical system reflects a first color light of the three color lights and transmits a second color light and a third color light, and a first color light reflection surface that reflects the second color light. And a second color light reflecting surface that transmits the third color light has a first color selective crossing reflecting surface that crosses in a substantially X-shape, and the color light combining optical system includes the three emission directions. The first color light is reflected from the three color lights emitted from the control type light modulation device, and the second and third color lights are reflected. And a third color light reflecting surface that transmits, second
And a fourth color light reflecting surface that reflects the first color light and transmits the first and third color light has a second color selective crossing reflection surface that intersects substantially in an X-shape, and the color light separation optical system And the color light combining optical system are disposed adjacent to each other such that the intersection axes of the first and second color-selective cross-reflection surfaces are positioned substantially in the same straight line. The two emission direction control light modulation devices, the color light separation optical system, and the color light synthesis optical system are configured such that each color light emitted from the color light separation optical system is incident on the corresponding emission direction control light modulation device, Each of the effective color lights reflected by the light emission direction control type light modulation device is disposed so as to be incident on the color light combining optical system.

【0010】本発明の投写型表示装置では、色光分離光
学系と色光合成光学系とが隣接して配置されており、ま
た、色光分離光学系から射出された各色光が対応する射
出方向制御型光変調装置に入射され、各色光用の射出方
向制御型光変調装置で反射された各色光が色光合成光学
系に入射するように各構成要素を配置することにより、
従来の投写型表示装置において備えていた反射/透過型
プリズムを省略している。これにより、投写型表示装置
の小型化を図ることができる。
In the projection display device of the present invention, the color light separating optical system and the color light combining optical system are arranged adjacent to each other, and each color light emitted from the color light separating optical system corresponds to the emission direction control type. By arranging each component so that each color light incident on the light modulation device and reflected by the emission direction control type light modulation device for each color light is incident on the color light synthesis optical system,
The reflection / transmission type prism provided in the conventional projection display device is omitted. Thus, the size of the projection display device can be reduced.

【0011】上記投写型表示装置において、前記色光分
離光学系は、前記照明光学系から射出された光が入射す
る1つの光入射面と、前記色光分離光学系で分離される
3つの色光が射出する3つの色光射出面と、を備え、前
記1つの光入射面および前記3つの色光射出面は、それ
ぞれの面を通過する光の中心軸に対してほぼ垂直となる
ように形成されていることが好ましい。
In the above-mentioned projection type display device, the color light separation optical system emits one light incident surface on which light emitted from the illumination optical system enters, and emits three color lights separated by the color light separation optical system. And the three color light exit surfaces are formed so that the one light incident surface and the three color light exit surfaces are substantially perpendicular to the central axis of light passing through the respective surfaces. Is preferred.

【0012】また、前記色光合成光学系は、前記3つの
射出方向制御型光変調装置から射出された3つの色光が
入射する3つの色光入射面と、前記色光合成光学系で合
成される光が射出する1つの合成光射出面と、を備え、
前記3つの色光入射面および前記1つの合成光射出面
は、それぞれの面を通過する光の中心軸に対してほぼ垂
直となるように形成されていることが好ましい。
Further, the color light combining optical system includes three color light incidence surfaces on which the three color lights emitted from the three emission direction control type light modulators are incident, and a light combined by the color light combining optical system. One synthetic light emitting surface for emitting light,
It is preferable that the three color light incidence surfaces and the one combined light emission surface are formed so as to be substantially perpendicular to the central axis of light passing through the respective surfaces.

【0013】上記構成によれば、色光分離光学系は、照
明光学系か射出された光を精度良く3つの色光に分離
し、分離した各色光を対応する射出方向制御型光変調装
置の方向に射出することができる。また、色光合成光学
系は、各色光用の射出方向制御型光変調装置から射出さ
れた色光を精度良く合成して投写光学系の方向に射出す
ることができる。
According to the above arrangement, the color light separation optical system accurately separates the light emitted from the illumination optical system into three color lights, and separates the separated color lights in the direction of the corresponding emission direction control type light modulator. Can be injected. Further, the color light combining optical system can accurately combine the color lights emitted from the emission direction control type optical modulators for the respective color lights and emit the combined light in the direction of the projection optical system.

【0014】上記投写型表示装置において、前記各色光
用の射出方向制御型光変調装置は、略矩形状の輪郭を有
する光照射面を有しており、各光照射面は、前記各光照
射面の辺が所定の基準平面に対して傾きを有するように
配置されており、前記各色光用の射出方向制御型光変調
装置から射出された各色光が前記投写光学系に至るまで
の光路上において反射される回数が、奇数または偶数で
統一されるように、前記各色光用の射出方向制御型光変
調装置と、前記色光合成光学系との位置関係が設定され
ていることが好ましい。
In the above-mentioned projection type display device, the emission direction control type light modulator for each color light has a light irradiation surface having a substantially rectangular outline, and each light irradiation surface is provided with the light irradiation surface. The sides of the surface are arranged so as to be inclined with respect to a predetermined reference plane, and each color light emitted from the emission direction control type optical modulator for each color light is on an optical path until reaching the projection optical system. It is preferable that the positional relationship between the emission direction control type light modulation device for each color light and the color light combining optical system is set so that the number of times of reflection is uniform with an odd number or an even number.

【0015】このようにすれば、各色光用の射出方向制
御型光変調装置として同じ種類のものを利用することが
できる。
[0015] In this way, the same type of emission direction control type light modulator for each color light can be used.

【0016】上記投写型表示装置において、前記照明光
学系と、前記色光分離光学系と、前記3つの射出方向制
御型光変調装置と、前記色光合成光学系と、前記投写光
学系とは、所定の筐体に収納されており、前記各色光用
の射出方向制御型光変調装置は、略矩形状の輪郭を有す
る光照射面を有しており、各光照射面は、前記各光照射
面の辺が前記筐体の筐体平面に対して傾きを有するよう
に配置されており、前記投写型表示装置は、さらに、前
記投写型表示装置の使用時において、投写された略矩形
状の画像が正立するように前記筐体を傾けて支持するた
めの傾斜支持具を備えることが好ましい。
In the above-mentioned projection type display device, the illumination optical system, the color light separation optical system, the three emission direction control type light modulation devices, the color light combining optical system, and the projection optical system are preferably And the emission direction control type light modulation device for each color light has a light irradiation surface having a substantially rectangular outline, and each light irradiation surface is the light irradiation surface. Are disposed so as to be inclined with respect to the housing plane of the housing, and the projection display device further includes a substantially rectangular image projected when the projection display device is used. It is preferable to provide an inclined support for inclining and supporting the housing so that the erecting member is erected.

【0017】上記構成によれば、投写型表示装置の使用
時において、正立した画像を表示させることができる。
また、投写型表示装置の非使用時において、筐体を傾け
ないで配置することにより、投写型表示装置の配置スペ
ースを薄くすることができる。これにより、投写型表示
装置の非使用時における省スペース化を図ることができ
る。
According to the above configuration, an upright image can be displayed when the projection display device is used.
In addition, when the projection display device is not used, by disposing the housing without tilting, the arrangement space of the projection display device can be reduced. This can save space when the projection display device is not used.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】A.第1実施例:図1は本発明の
第1実施例としての投写型表示装置1000における光
学系の要部を示す概略斜視図である。図2は概略平面図
であり、図3は概略正面図であり、図4は、概略右側面
図である。なお、これらの図は、互いに直交する3つの
軸のうち、基準平面Pに平行な2つの軸をx,zとし、
垂直な軸をyとする。図1に示すように、この投写型表
示装置1000は、照明光学系100と、色光分離プリ
ズム200と、3つのDMD300R,300G,30
0Bと、色光合成プリズム400と、投写レンズ500
と、を備えている。また、色光分離プリズム200と各
DMD300R,300G,300Bとの間の光路上に
それぞれコンデンサーレンズ250R,250G,25
0Bを備え、緑色光用のDMD300Gと色光合成プリ
ズム400との間の光路上にλ/2位相差板260(図
4)を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First Embodiment FIG. 1 is a schematic perspective view showing a main part of an optical system in a projection display apparatus 1000 according to a first embodiment of the present invention. 2 is a schematic plan view, FIG. 3 is a schematic front view, and FIG. 4 is a schematic right side view. In these figures, two axes parallel to the reference plane P among three axes orthogonal to each other are x and z,
Let the vertical axis be y. As shown in FIG. 1, the projection display apparatus 1000 includes an illumination optical system 100, a color light separation prism 200, and three DMDs 300R, 300G, and 30.
0B, the color light combining prism 400, and the projection lens 500
And Further, condenser lenses 250R, 250G, and 25 are provided on the optical path between the color light separating prism 200 and each of the DMDs 300R, 300G, and 300B.
0B, and a λ / 2 phase difference plate 260 (FIG. 4) on the optical path between the DMD 300G for green light and the color light combining prism 400.

【0019】図5は、照明光学系100の構成を示す説
明図である。照明光学系100は、光源110と、第1
のレンズアレイ120と、第2のレンズアレイ130
と、偏光変換光学系140と、重畳レンズ150とを備
えている。この図は、説明を容易にするため、重畳レン
ズ150から照明対象300までの光路上に配置された
構成要素を省略するとともに、その光路を直線的に示し
ている。ここで、照明対象300は、DMD300R、
300G、300Bに相当する。互いに直交する軸を
x,y,zとし、光源110から見て光の射出方向をz
とする。紙面から垂直に向かう方向をyとし、紙面に平
行な方向をxとする。光源110と、第1のレンズアレ
イ120と、第2のレンズアレイ130と、偏光変換光
学系140と、重畳レンズ150とは、照明光学系10
0の中心光軸(以下、「照明光軸」とも呼ぶ)100L
Cに沿って配列されている。第1と第2のレンズアレイ
120,130は、それぞれの中心軸が光源110の中
心光軸(以下、「光源光軸」とも呼ぶ)110LCにほ
ぼ一致するように配置されている。偏光変換光学系14
0と重畳レンズ150は、それぞれの中心軸が照明光軸
100LCにほぼ一致するように配置されている。光源
光軸110LCは照明光軸100LCから−x方向に所
定のずれ量Dpだけ平行にずれている。このずれ量Dp
については後述する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of the illumination optical system 100. The illumination optical system 100 includes a light source 110 and a first light source.
Lens array 120 and second lens array 130
, A polarization conversion optical system 140, and a superposition lens 150. In this figure, for ease of explanation, components arranged on the optical path from the superimposing lens 150 to the illumination target 300 are omitted, and the optical path is shown linearly. Here, the illumination target 300 is a DMD 300R,
It corresponds to 300G and 300B. The axes orthogonal to each other are x, y, and z, and the light emission direction as viewed from the light source 110 is z.
And It is assumed that a direction perpendicular to the paper surface is y, and a direction parallel to the paper surface is x. The light source 110, the first lens array 120, the second lens array 130, the polarization conversion optical system 140, and the superimposing lens 150
0 center optical axis (hereinafter also referred to as “illumination optical axis”) 100L
It is arranged along C. The first and second lens arrays 120 and 130 are arranged such that their respective central axes substantially coincide with the central optical axis (hereinafter, also referred to as “light source optical axis”) 110LC of the light source 110. Polarization conversion optical system 14
0 and the superimposing lens 150 are arranged such that their respective central axes substantially coincide with the illumination optical axis 100LC. The light source optical axis 110LC is displaced parallel to the illumination optical axis 100LC in the -x direction by a predetermined displacement Dp. This shift amount Dp
Will be described later.

【0020】光源110は、光源ランプ112と凹面鏡
114とを有している。光源ランプ112は、放射状の
光線を射出する放射光源である。光源ランプ112とし
ては、メタルハライドランプや高圧水銀灯などの高圧放
電灯が用いられる。凹面鏡114は、光源ランプ112
からの放射光線を反射して第1のレンズアレイ120の
方向に射出する。凹面鏡114としては、放物面鏡や楕
円面鏡が用いられる。
The light source 110 has a light source lamp 112 and a concave mirror 114. The light source lamp 112 is a radiation light source that emits a radial light beam. As the light source lamp 112, a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp is used. The concave mirror 114 is a light source lamp 112
Is reflected and emitted in the direction of the first lens array 120. As the concave mirror 114, a parabolic mirror or an elliptical mirror is used.

【0021】図6は、第1のレンズアレイ120の外観
を示す斜視図である。第1のレンズアレイ120は略矩
形状の輪郭を有する小レンズ122がM行N列のマトリ
クス状に配列された構成を有している。この例では、M
=5,N=4である。第2のレンズアレイ130も、第
1のレンズアレイ120の小レンズ122に対応するよ
うに、小レンズ133がM行N列のマトリクス状に配列
された構成を有している。第1のレンズアレイ120の
各小レンズ122は、光源110(図3)から射出され
た光線束を複数の(すなわちM×N個の)部分光線束に
分割し、各部分光線束を第2のレンズアレイ130の対
応する各小レンズ133の近傍で結像するように集光す
る機能を有している。第2のレンズアレイ130の各小
レンズ133は、各部分光線束が後述する偏光変換光学
系140に有効に入射するように集光する機能を有して
いる。
FIG. 6 is a perspective view showing the appearance of the first lens array 120. The first lens array 120 has a configuration in which small lenses 122 having a substantially rectangular outline are arranged in a matrix of M rows and N columns. In this example, M
= 5, N = 4. The second lens array 130 also has a configuration in which the small lenses 133 are arranged in a matrix of M rows and N columns so as to correspond to the small lenses 122 of the first lens array 120. Each of the small lenses 122 of the first lens array 120 divides the light beam emitted from the light source 110 (FIG. 3) into a plurality of (ie, M × N) partial light beams, and divides each of the partial light beams into a second light beam. Has a function of condensing light so as to form an image near each corresponding small lens 133 of the lens array 130. Each small lens 133 of the second lens array 130 has a function of condensing each partial light beam so as to effectively enter a polarization conversion optical system 140 described later.

【0022】第1のレンズアレイ120の各小レンズ1
22をz方向から見た外形形状は、照明対象300であ
るDMD300R,300G,300Bの光照射面(照
明光を画像データに応じて変調する領域)の輪郭形状と
ほぼ相似形をなすように設定されている。例えば、DM
Dの光照射面のアスペクト比(横と縦の寸法の比率)が
4:3であるならば、各小レンズ122のアスペクト比
も4:3に設定されている。
Each small lens 1 of the first lens array 120
The outer shape of 22 viewed from the z direction is set so as to be substantially similar to the contour shape of the light irradiation surface (the region where the illumination light is modulated according to the image data) of the DMDs 300R, 300G, and 300B as the illumination target 300. Have been. For example, DM
If the aspect ratio (the ratio between the horizontal and vertical dimensions) of the light irradiation surface of D is 4: 3, the aspect ratio of each small lens 122 is also set to 4: 3.

【0023】図7は、偏光変換光学系140の構成およ
びその機能を示す説明図である。図7(A)は偏光変換
光学系140の斜視図であり、図7(B)はその一部を
拡大して示す平面図である。偏光変換光学系140は、
遮光板142と、偏光ビームスプリッタアレイ144
と、選択位相差板146とを備えている。偏光ビームス
プリッタアレイ144は、それぞれ断面が平行四辺形の
柱状の複数の透光性板材144aが、交互に貼り合わさ
れた形状を有している。透光性板材144aの界面に
は、偏光分離膜144bと反射膜144cとが交互に形
成されている。なお、この偏光ビームスプリッタアレイ
144は、偏光分離膜144bと反射膜144cが交互
に配置されるように、これらの膜が形成された複数枚の
板ガラスを貼り合わせて、所定の角度で斜めに切断する
ことによって作製することができる。偏光分離膜144
bは誘電体多層膜で、また、反射膜144cは誘電体多
層膜あるいはアルミニウム膜で形成することができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration and function of the polarization conversion optical system 140. FIG. 7A is a perspective view of the polarization conversion optical system 140, and FIG. 7B is an enlarged plan view showing a part thereof. The polarization conversion optical system 140
Light shielding plate 142 and polarizing beam splitter array 144
And a selective phase difference plate 146. The polarization beam splitter array 144 has a shape in which a plurality of columnar translucent plate members 144a each having a parallelogram cross section are alternately bonded. Polarized light separating films 144b and reflecting films 144c are alternately formed on the interface of the light transmitting plate 144a. In addition, the polarizing beam splitter array 144 is formed by laminating a plurality of glass sheets on which these films are formed so that the polarization separating films 144b and the reflecting films 144c are alternately arranged, and cuts obliquely at a predetermined angle. By doing so, it can be produced. Polarization separation film 144
b is a dielectric multilayer film, and the reflection film 144c can be formed of a dielectric multilayer film or an aluminum film.

【0024】遮光板142は、図7(A)に示すよう
に、複数の遮光面142aと複数の開口面142bとが
ストライプ状に配列して構成されたものである。遮光面
142aと開口面142bの配列の仕方は、第2のレン
ズアレイ130から射出された部分光線束が偏光ビーム
スプリッタアレイ144の偏光分離膜144bにのみ入
射し、反射膜144cには入射しないように設定されて
いる。遮光板142としては、平板状の透明体(例えば
ガラス板)に遮光性の膜(例えばクロム膜、アルミニウ
ム膜、及び、誘電体多層膜)を部分的に形成したもの
や、或いは、例えばアルミニウム板のような遮光性の平
板に開口部を設けたもの等を使用できる。
As shown in FIG. 7A, the light shielding plate 142 has a plurality of light shielding surfaces 142a and a plurality of opening surfaces 142b arranged in a stripe pattern. The arrangement of the light-shielding surface 142a and the opening surface 142b is such that the partial light beam emitted from the second lens array 130 enters only the polarization splitting film 144b of the polarization beam splitter array 144 and does not enter the reflection film 144c. Is set to As the light-shielding plate 142, a light-shielding film (for example, a chromium film, an aluminum film, and a dielectric multilayer film) partially formed on a flat transparent body (for example, a glass plate), or an aluminum plate, for example, is used. A light-shielding flat plate having an opening provided therein can be used.

【0025】遮光板142の開口面142bを通過した
非偏光な光線束(図7(B)に、実線で示す)は、偏光
ビームスプリッタアレイ144の偏光分離膜144bに
入射し、2種類の直線偏光光(s偏光光とp偏光光と)
に分離される(図7(B)に、一点鎖線で示す)。p偏
光光のほとんどは、偏光分離膜144bをそのまま透過
する。一方、s偏光光のほとんどは、偏光分離膜144
bで反射され、さらに反射膜144cで反射されて、偏
光分離膜144bをそのまま通過したp偏光光とほぼ平
行な状態で、x軸方向に距離Wp(偏光分離膜144b
や反射膜144cのx軸方向の幅)だけ平行移動されて
射出される。選択位相差板146の偏光分離膜144b
を通過する光の射出面部分にはλ/2位相差層146a
が形成されており、反射膜144cで反射された光の射
出面部分にはλ/2位相差層は形成されておらず、開口
層146bとなっている。従って、偏光分離膜144b
を透過したp偏光光は、λ/2位相差層146aによっ
てs偏光光に変換されて選択位相差板146から射出さ
れる。一方、反射膜144cで反射されたs偏光光は、
開口層146bの通過に際して偏光状態が全く変化しな
いため、s偏光光のまま選択位相差板146から射出さ
れる。この結果、偏光変換光学系140に入射した非偏
光な光のほとんどがs偏光光に変換されて射出される。
もちろん反射膜144cで反射される光の射出面部分だ
けに選択位相差板146のλ/2位相差層146aを形
成することにより、ほとんどの光束をp偏光光に変換し
て射出することもできる。また、偏光分離膜144b
は、s偏光光をほとんど透過し、p偏光光をほとんど反
射するものでもよい。
A non-polarized light beam (shown by a solid line in FIG. 7B) that has passed through the opening surface 142b of the light-shielding plate 142 is incident on the polarization separation film 144b of the polarization beam splitter array 144, and has two types of straight lines. Polarized light (s-polarized light and p-polarized light)
(Indicated by a dashed line in FIG. 7B). Most of the p-polarized light passes through the polarization splitting film 144b as it is. On the other hand, most of the s-polarized light is
b, the light is further reflected by the reflection film 144c, and is substantially parallel to the p-polarized light that has passed through the polarization separation film 144b as it is.
Or the width of the reflection film 144c in the x-axis direction). Polarization separation film 144b of selective retardation plate 146
.Lambda. / 2 retardation layer 146a
Is formed, and the λ / 2 retardation layer is not formed on the exit surface of the light reflected by the reflection film 144c, and the opening layer 146b is formed. Therefore, the polarization separation film 144b
Is converted into s-polarized light by the λ / 2 retardation layer 146a and emitted from the selective retardation plate 146. On the other hand, the s-polarized light reflected by the reflection film 144c is
Since the polarization state does not change at all when passing through the aperture layer 146b, the s-polarized light is emitted from the selective retardation plate 146 as it is. As a result, most of the non-polarized light that has entered the polarization conversion optical system 140 is converted into s-polarized light and emitted.
Of course, by forming the λ / 2 retardation layer 146a of the selective retardation plate 146 only on the exit surface of the light reflected by the reflection film 144c, almost all light beams can be converted into p-polarized light and emitted. . Also, the polarization separation film 144b
May transmit almost s-polarized light and reflect almost p-polarized light.

【0026】ところで、図7(B)から解るように、偏
光変換光学系140から射出する2つのs偏光光の中心
(2つのs偏光光の中央)は、入射する非偏光な光(s
偏光光+p偏光光)の中心よりもx方向にずれている。
このずれ量は、λ/2位相差層146aの幅Wp(すな
わち偏光分離膜144bのx軸方向に沿った幅)の半分
に等しい。このため、図3に示すように、光源光軸11
0LCは、照明光軸LCから、Wp/2に等しい距離D
pだけずれた位置に設定されている。
As can be seen from FIG. 7B, the center of the two s-polarized lights emitted from the polarization conversion optical system 140 (the center of the two s-polarized lights) is the incident non-polarized light (s
(Polarized light + p-polarized light) in the x direction.
This shift amount is equal to half of the width Wp of the λ / 2 retardation layer 146a (that is, the width of the polarization separation film 144b along the x-axis direction). For this reason, as shown in FIG.
0LC is a distance D equal to Wp / 2 from the illumination optical axis LC.
It is set at a position shifted by p.

【0027】偏光変換光学系140から射出される複数
の部分光線束は、重畳レンズ150の重畳作用によって
照明対象300上で重畳される。以上の説明からわかる
ように、2つのレンズアレイ120,130と、重畳レ
ンズ150とは、いわゆるインテグレータ光学系を構成
している。これにより、照明光学系100は、照明対象
300であるDMD300R,300G,300Bの光
照射面を色光分離プリズム200を介して均一に照明す
ることができる。なお、光源110の凹面鏡114を楕
円面鏡とした場合には、重畳レンズ150を省略するこ
ともできる。
A plurality of partial light beams emitted from the polarization conversion optical system 140 are superimposed on the illumination target 300 by the superimposing action of the superimposing lens 150. As can be understood from the above description, the two lens arrays 120 and 130 and the superimposing lens 150 constitute a so-called integrator optical system. Accordingly, the illumination optical system 100 can uniformly illuminate the light irradiation surfaces of the DMDs 300R, 300G, and 300B, which are the illumination targets 300, via the color light separation prism 200. When the concave mirror 114 of the light source 110 is an elliptical mirror, the superimposing lens 150 can be omitted.

【0028】なお、照明光学系100は、図1に示すよ
うにDMD300R、300G、300Bの光照射面3
02が、光照射面302に垂直な中心軸302cを中心
として基準平面であるxz平面に対して傾きを有するよ
うに回転配置されている。このため、投写型表示装置1
000の照明光学系100は、実際には、第1のレンズ
アレイ120の各小レンズ122から射出された各部分
光線束がDMD300R、300G、300Bの各光照
射面302を有効に照明するように、照明光軸100L
Cを中心に光照射面302の傾きに対応する角度で回転
配置されている。
As shown in FIG. 1, the illumination optical system 100 includes a light irradiation surface 3 of the DMDs 300R, 300G, and 300B.
Numeral 02 is rotationally arranged so as to be inclined with respect to an xz plane which is a reference plane, with a center axis 302c perpendicular to the light irradiation surface 302 as a center. For this reason, the projection display device 1
Actually, the illumination optical system 100 of the first lens array 120 effectively illuminates the light irradiation surfaces 302 of the DMDs 300R, 300G, and 300B with the partial light beams emitted from the small lenses 122 of the first lens array 120. , Illumination optical axis 100L
It is rotated and arranged about C at an angle corresponding to the inclination of the light irradiation surface 302.

【0029】また、照明光学系100は、照明光軸10
0LCが、図2に示すようにyz平面に平行で、後述す
る赤色光反射面202Rと青色光反射面202Bとが交
差する交差軸202cを通るように、かつ、図4に示す
ようにxz平面に対して約25度斜め上方向を向くよう
に配置されている。なお、以下ではxz平面を「基準平
面P」と呼ぶ。また、以下の説明において、光の進行方
向について説明する場合には、説明を容易にするため、
光の中心光線に着目して説明する。
The illumination optical system 100 includes an illumination optical axis 10.
OLC is parallel to the yz plane as shown in FIG. 2 and passes through an intersection axis 202c at which a red light reflecting surface 202R and a blue light reflecting surface 202B intersect, as described later, and an xz plane as shown in FIG. Are arranged so as to face obliquely upward at an angle of about 25 degrees. Hereinafter, the xz plane is referred to as a “reference plane P”. Further, in the following description, when the traveling direction of light is described, in order to facilitate the description,
A description will be given focusing on the central ray of light.

【0030】照明光学系100から射出された光は、色
光分離プリズム200の光入射面204から色光分離プ
リズム200に入射する(図1〜図4)。色光分離プリ
ズム200は、照明光学系100から射出された光を、
赤色、緑色、青色の3つの色光成分に分離する色光分離
光学系としての機能を有している。図8は、色光分離プ
リズム200の構造を示す説明図である。図8(A)
は、照明光学系100を向く側を正面とし、この正面右
斜め上方向から見た斜視図を示している。図8(B)は
その正面図を示し、図8(C)および(D)は、その平
面図および右側面図を示している。色光分離プリズム2
00は、10個の頂点a〜jを有する7面体である。
The light emitted from the illumination optical system 100 enters the color light separation prism 200 from the light incident surface 204 of the color light separation prism 200 (FIGS. 1 to 4). The color light separating prism 200 converts the light emitted from the illumination optical system 100 into
It has a function as a color light separation optical system for separating into three color light components of red, green and blue. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the structure of the color light separation prism 200. FIG. 8 (A)
Shows a perspective view of the front facing the side facing the illumination optical system 100, viewed from obliquely right above the front. FIG. 8B shows a front view thereof, and FIGS. 8C and 8D show a plan view and a right side view thereof. Color light separation prism 2
00 is a heptahedron having ten vertices a to j.

【0031】側面abfeは、照明光学系100から射
出された光が入射する光入射面204である。このた
め、光入射面204は、図8(D)に示すように、照明
光学系100の照明光軸100LCに対して垂直な面と
なるように、基準平面Pに対して約125度の鈍角を有
するように形成されている。これにより、光入射面20
4から入射する光を入射後もそのまま直進させることが
できる。
The side surface abfe is a light incident surface 204 on which light emitted from the illumination optical system 100 is incident. For this reason, as shown in FIG. 8D, the light incident surface 204 has an obtuse angle of about 125 degrees with respect to the reference plane P so as to be a surface perpendicular to the illumination optical axis 100LC of the illumination optical system 100. Is formed. Thereby, the light incident surface 20
The light incident from No. 4 can be made to travel straight after it is incident.

【0032】色光分離プリズム200の内部には、図8
(C)に示すように、赤色光反射面202Rと青色光反
射面202Bとが略X字状に形成されている。赤色光反
射面202Rと青色光反射面202Bとは、これらが交
差する交差軸202cが、図8(B),(D)に示すよ
うに、基準平面Pに垂直となるように形成されている。
また、赤色光反射面202Rおよび青色光反射面202
Bは、図8(C)に示すように、照明光学系100の照
明光軸100LCを含み基準平面Pに垂直な面に対して
それぞれ約45度の角度を有している。赤色光反射面2
02Rには、赤色光成分を反射し、赤色光成分よりも短
波長の色光成分(緑色光成分および青色光成分)を透過
する誘電体多層膜(赤色反射膜)が形成されている。青
色光反射面202Bには、青色光成分を反射し青色光よ
りも長波長の色光成分(緑色光成分および赤色光成分)
を透過する誘電体多層膜(青色反射膜)が形成されてい
る。
FIG. 8 shows the inside of the color light separating prism 200.
As shown in (C), the red light reflecting surface 202R and the blue light reflecting surface 202B are formed in a substantially X shape. The red light reflecting surface 202R and the blue light reflecting surface 202B are formed such that the cross axis 202c intersecting them is perpendicular to the reference plane P as shown in FIGS. 8B and 8D. .
Further, the red light reflecting surface 202R and the blue light reflecting surface 202
8B, each has an angle of about 45 degrees with respect to a plane including the illumination optical axis 100LC of the illumination optical system 100 and perpendicular to the reference plane P, as shown in FIG. 8C. Red light reflecting surface 2
02R is formed with a dielectric multilayer film (red reflection film) that reflects a red light component and transmits a color light component (green light component and blue light component) having a shorter wavelength than the red light component. The blue light reflecting surface 202B reflects a blue light component and emits a color light component (green light component and red light component) having a longer wavelength than the blue light.
A dielectric multilayer film (blue reflective film) that transmits light is formed.

【0033】光入射面204から入射した光のうち緑色
光成分は、赤色光反射面202Rおよび青色光反射面2
02Bを透過する。このとき、緑色光成分の中心軸は、
図8(C),(D)に示すように、基準平面Pに対して
約25度斜め上方向に向けられる。赤色光成分は赤色光
反射面202Rで反射され、図8(B),(C)に示す
ように、赤色光成分の中心軸が照明光軸100LCにほ
ぼ垂直に、かつ、基準平面Pに対して約25度斜め上方
向に向かって反射される。青色光成分は青色光反射面2
02Bで反射され、図8(B),(C)に示すように、
青色光成分の中心軸が照明光軸100LCにほぼ垂直
に、かつ、基準平面Pに対して約25度斜め上方向に向
かって反射される。
The green light component of the light incident from the light incident surface 204 is reflected by the red light reflecting surface 202R and the blue light reflecting surface 2R.
02B. At this time, the central axis of the green light component is
As shown in FIGS. 8C and 8D, it is directed obliquely upward by about 25 degrees with respect to the reference plane P. The red light component is reflected by the red light reflection surface 202R, and as shown in FIGS. 8B and 8C, the central axis of the red light component is substantially perpendicular to the illumination optical axis 100LC and at the same time with respect to the reference plane P. About 25 degrees obliquely upward. The blue light component is the blue light reflecting surface 2
02B, and as shown in FIGS. 8B and 8C,
The central axis of the blue light component is reflected substantially perpendicularly to the illumination optical axis 100LC and obliquely upward by about 25 degrees with respect to the reference plane P.

【0034】赤色光反射面202Rおよび青色光反射面
202Bで分離された赤色光と緑色光と青色光とは、そ
れぞれ対応する側面daegjと側面cdjiと側面b
cihfとから射出される。したがって、側面daeg
jが赤色光射出面206Rであり、側面cdjiが緑色
光射出面206Gであり、側面bcihfが青色光射出
面206Bである。これらの各色光射出面205R,2
06G,206Bは、各色光射出面206R,206
G,206Bから射出される各色光が、射出後もそのま
ま直進するように形成されている。具体的には、図8
(B),(D)に示すように、基準平面Pに対して約6
5度の鋭角を有するように形成されている。これによ
り、各色光射出面206R,206G,206Bから射
出される各色光をそのまま直進させて、基準平面Pに対
して約25度斜め上方向に射出することができる。
The red light, the green light and the blue light separated by the red light reflecting surface 202R and the blue light reflecting surface 202B respectively correspond to the side surfaces daegj, cdji, and b.
cihf. Therefore, the side daeg
j is the red light exit surface 206R, the side surface cdji is the green light exit surface 206G, and the side surface bcihf is the blue light exit surface 206B. Each of these color light emission surfaces 205R, 2R
06G and 206B are the light emitting surfaces 206R and 206 of the respective colors.
Each color light emitted from G and 206B is formed so as to proceed straight after being emitted. Specifically, FIG.
As shown in (B) and (D), about 6
It is formed to have an acute angle of 5 degrees. Accordingly, each color light emitted from each color light emission surface 206R, 206G, 206B can be made to travel straight as it is and emitted upward at an angle of about 25 degrees with respect to the reference plane P.

【0035】底面abcdは、光入射面204から入射
した光の中心軸(照明光軸100LCに平行)と赤色光
反射面202Rおよび青色光反射面202Bで分離され
た各色光の中心軸に平行な面である。また、側面efh
gは、稜線efおよびghが稜線abに平行で、基準平
面Pに垂直な面である。なお、投写表示に使用される有
効な光が通過しない面(底面abcd,上面ghij,
側面efhg)の傾きは上記以外の任意の傾きに設定可
能である。
The bottom surface abcd is parallel to the central axis of the light incident from the light incident surface 204 (parallel to the illumination optical axis 100LC) and the central axis of each color light separated by the red light reflecting surface 202R and the blue light reflecting surface 202B. Plane. Also, the side efh
g is a plane in which the ridge lines ef and gh are parallel to the ridge line ab and perpendicular to the reference plane P. It should be noted that the surfaces (bottom surface abcd, top surface ghij,
The inclination of the side surface efhg) can be set to an arbitrary inclination other than the above.

【0036】図9および図10は、色光分離プリズム2
00を作製する方法について示す説明図である。まず、
図9(A)に示すような、クロスダイクロイックプリズ
ム200Oを準備する。このクロスダイクロイックプリ
ズム200Oは、4つの直角プリズムが互いに直角を成
す面で接合され、平面が略正方形の形状を有する立方体
または直方体の柱状プリズムである。4つの頂点D,
B,H,Jで構成される対角面DBHJには、赤色反射
膜が形成されており、この対角面DBHJが色光分離プ
リズム200の赤色光反射面202Rに対応する。4つ
の頂点A,C,I,Gで構成される対角面ACIGに
は、青色光反射膜が形成されており、この対角面ACI
Gが色光分離プリズム200の青色光反射面202Bに
対応する。
FIGS. 9 and 10 show the color light separating prism 2.
It is explanatory drawing shown about the method of manufacturing 00. First,
A cross dichroic prism 2000 as shown in FIG. 9A is prepared. The cross dichroic prism 200O is a cubic or cuboid prism having four substantially right-angled prisms joined at right angles to each other and having a substantially square planar shape. Four vertices D,
A red reflecting film is formed on the diagonal surface DBHJ composed of B, H, and J, and the diagonal surface DBHJ corresponds to the red light reflecting surface 202R of the color light separation prism 200. On a diagonal plane ACIG composed of four vertices A, C, I, and G, a blue light reflection film is formed.
G corresponds to the blue light reflecting surface 202B of the color light separating prism 200.

【0037】次に、このクロスダイクロイックプリズム
200Oを、図9(B)に示すように、4つの切断面S
L1,SL2,SL3,SL4で切断することにより、
図9(C)に示す色光分離プリズム200Aを作製す
る。
Next, as shown in FIG. 9B, this cross dichroic prism 200O is
By cutting at L1, SL2, SL3 and SL4,
The color light separation prism 200A shown in FIG. 9C is manufactured.

【0038】切断面SL1は、底面ABCDに対して側
面ABHG側に約65度の傾きを有し、底面ABCDを
稜線CDよりも稜線ABに近い側で分断する面である。
切断面SL2は切断面SL1に平行な面であり、クロス
ダイクロイックプリズム200Oの頂点C,D付近を通
過する面である。切断面SL3は、クロスダイクロイッ
クプリズム200Oの頂点B,C付近を通過し、底面A
BCDに対して側面DAGJ側に約65度の傾きを有す
る面である。切断面SL4は、クロスダイクロイックプ
リズム200Oの頂点A,D付近を通過し、底面ABC
Dに対して側面BCIH側に約65度の傾きを有する面
である。
The cut surface SL1 is a surface having an inclination of about 65 degrees toward the side surface ABHG with respect to the bottom surface ABCD and dividing the bottom surface ABCD on a side closer to the ridge line AB than the ridge line CD.
The cutting plane SL2 is a plane parallel to the cutting plane SL1, and is a plane passing near the vertices C and D of the cross dichroic prism 200O. The cut surface SL3 passes near the vertices B and C of the cross dichroic prism 200O, and
The surface has an inclination of about 65 degrees toward the side surface DAGJ with respect to the BCD. The cut surface SL4 passes near the vertices A and D of the cross dichroic prism 200O, and the bottom surface ABC
The surface has an inclination of about 65 degrees toward the side surface BCIH with respect to D.

【0039】次に、図10(A),(B)に示すよう
に、図9(C)の色光分離プリズム200Aの上面G’
H’I’J’および底面ABCDに垂直で、かつ、稜線
ABに平行な切断面SL5で、側面ABH’G’を分断
するように切断する。また、色光分離プリズム200A
の底面ABCDに対して頂点A,B付近を通り、底面A
BCDに対して上面G’H’I’J’側に約25度の傾
きを有する切断面SL6で切断する。以上のようにし
て、図8に示す色光分離プリズム200を作製すること
ができる。
Next, as shown in FIGS. 10A and 10B, the upper surface G 'of the color light separating prism 200A of FIG. 9C.
Cutting is performed so as to divide the side surface ABH'G 'at a cutting surface SL5 perpendicular to the H'I'J' and the bottom surface ABCD and parallel to the ridge line AB. Also, the color light separation prism 200A
Passes near the vertices A and B with respect to the bottom surface ABCD of
The BCD is cut along a cutting plane SL6 having an inclination of about 25 degrees toward the upper surface G'H'I'J 'with respect to the BCD. As described above, the color light separation prism 200 shown in FIG. 8 can be manufactured.

【0040】なお、図9(C)および図10(A)に示
す頂点A,B,C’,D’,E,F,G’,H’,
I’,J’が、図8に示す色光分離プリズム200の頂
点a,b,c,d,e,f,g,h,i,jに相当す
る。
Note that the vertices A, B, C ', D', E, F, G ', H', shown in FIG. 9 (C) and FIG.
I ′ and J ′ correspond to the vertices a, b, c, d, e, f, g, h, i, and j of the color light separation prism 200 shown in FIG.

【0041】なお、色光分離プリズム200Aの側面A
BH’G’は、切断面SL1によって形成された面であ
り、底面ABCDに対して約125度の傾きを有する面
である。したがって、側面ABH’G’は、図8に示し
た色光分離プリズム200の光入射面204に対応する
面である。色光分離プリズム200Aの側面CDJ’
I’は切断面SL2によって形成された面であり、底面
ABCDに対して約65度の傾きを有する面である。ま
た、側面DAG’J’および側面BCI’H’は、切断
面SL3および切断面SL4によって形成された面であ
り、それぞれ底面ABCDに対して約65度の傾きを有
する面である。したがって、側面DAG’J’と、側面
CDJ’I’と、側面BCI’H’とは、それぞれ図8
に示した色光分離プリズム200の赤色光射出面206
Rと、緑色光射出面206Gと、青色光射出面206B
とに対応する面である。一方、色光分離プリズム200
の面efhj,abcd(図8(A))は、上述したよ
うに色光分離プリズム200Aを図10に示す切断面S
L5,SL6で切断することによって形成された面であ
る。これらの面efhj,abcdは、上述したよう
に、有効な光が通過しない面であるので、図10(A)
に示すように、色光分離プリズム200Aにおいて不要
な部分をカットすることにより形成された面である。こ
のため、これらの面efhj,abcdは、必ずしも形
成する必要はない。したがって、図8の色光分離プリズ
ム200ではなく、図9(C)の200Aをそのまま利
用するようにしてもよい。
The side A of the color light separating prism 200A
BH'G 'is a surface formed by the cut surface SL1, and has a slope of about 125 degrees with respect to the bottom surface ABCD. Therefore, the side surface ABH'G 'is a surface corresponding to the light incident surface 204 of the color light separation prism 200 shown in FIG. Side CDJ 'of color light separating prism 200A
I ′ is a surface formed by the cut surface SL2, and has a tilt of about 65 degrees with respect to the bottom surface ABCD. The side surface DAG'J 'and the side surface BCI'H' are surfaces formed by the cut surface SL3 and the cut surface SL4, and each have a tilt of about 65 degrees with respect to the bottom surface ABCD. Therefore, side surface DAG'J ', side surface CDJ'I', and side surface BCI'H 'are each shown in FIG.
The red light exit surface 206 of the color light separation prism 200 shown in FIG.
R, green light exit surface 206G, and blue light exit surface 206B
This is the aspect corresponding to. On the other hand, the color light separation prism 200
The surface efhj, abcd (FIG. 8A) of the color light separating prism 200A is formed by cutting the color light separating prism 200A as shown in FIG.
This is a surface formed by cutting at L5 and SL6. Since these surfaces efhj and abcd are surfaces through which effective light does not pass as described above, FIG.
As shown in FIG. 5, the surface is formed by cutting unnecessary portions in the color light separating prism 200A. Therefore, these surfaces efhj and abcd do not always need to be formed. Therefore, instead of the color light separation prism 200 of FIG. 8, 200A of FIG. 9C may be used as it is.

【0042】なお、図9の作製方法は、一例でありこれ
に限定されるものではなく、図8や図9(C)に示した
形状の色光分離プリズム200,200Aを作製するこ
とができればどのような方法であってもよい。
The manufacturing method shown in FIG. 9 is an example, and the present invention is not limited to this. Any method can be used as long as the color light separating prisms 200 and 200A having the shapes shown in FIGS. 8 and 9C can be manufactured. Such a method may be used.

【0043】色光分離プリズム200から射出された各
色光は、それぞれ対応するコンデンサーレンズ250
R,250G,250Bを介して各色光用のDMD30
0R,300G,300Bに入射する(図1〜図4)。
コンデンサーレンズ250R,250G,250Bは、
入射する複数の部分光線束を、それぞれの主光線に平行
な平行光に変換するために設けられている。
Each color light emitted from the color light separation prism 200 is supplied to the corresponding condenser lens 250.
DMD 30 for each color light via R, 250G, 250B
It is incident on 0R, 300G, and 300B (FIGS. 1 to 4).
The condenser lenses 250R, 250G, 250B are
It is provided to convert a plurality of incident partial light beams into parallel light parallel to each principal ray.

【0044】各色光用のDMD300R、300G、3
00Bは、それぞれの光照射面302の中心に、色光分
離プリズム200の対応する各色光射出面206R、2
06G、206Bから射出された各色光の中心軸が入射
するように配置されている。また、赤色光用および青色
光用のDMD300R,300Bは、それぞれの光照射
面302に垂直な中心軸302cがx軸に平行となるよ
うに配置され、緑色光用のDMD300Gは、中心軸3
02cがz軸に平行となるように配置されている。した
がって、色光分離プリズム200から射出された各色光
は、対応する各色光用のDMD300R,300G,3
00Bに、下方向から上方向に向かって入射する。
DMD 300R, 300G, 3 for each color light
00B is located at the center of each light irradiation surface 302 at the corresponding color light exit surface 206R,
It is arranged so that the central axes of the respective color lights emitted from 06G and 206B are incident. The DMDs 300R and 300B for the red light and the blue light are arranged such that a central axis 302c perpendicular to the respective light irradiation surfaces 302 is parallel to the x-axis, and the DMD 300G for the green light has a central axis 3D.
02c is arranged to be parallel to the z-axis. Therefore, each color light emitted from the color light separation prism 200 is associated with the corresponding color light DMD 300R, 300G, 3D.
00B is incident from the bottom toward the top.

【0045】図11は、各色光用のDMD300R,3
00G,300Bの光照射面302を示す説明図であ
る。図11(A)は、緑色光用のDMD300Gの光照
射面302を示し、図11(B)は、赤色光用または青
色光用のDMD300R,300Bの光照射面302を
示している。ここで、説明を容易にするため、光照射面
302に照射される照明光を、中心光線(入射光線)I
Rで代表して示すこととする。また、照明光IRの光照
射面302への入射位置を通り、光照射面302の横方
向軸をh、光照射面302の縦方向軸をvとする。
FIG. 11 shows DMDs 300R, 3 for each color light.
It is explanatory drawing which shows the light irradiation surface 302 of 00G and 300B. FIG. 11A shows a light irradiation surface 302 of the DMD 300G for green light, and FIG. 11B shows a light irradiation surface 302 of the DMDs 300R and 300B for red light or blue light. Here, in order to facilitate the explanation, the illumination light applied to the light irradiation surface 302 is changed to a center light (incident light) I
It is represented by R. Also, let h be the horizontal axis of the light irradiation surface 302 and v be the vertical axis of the light irradiation surface 302, passing through the position where the illumination light IR is incident on the light irradiation surface 302.

【0046】図11(A)に示すように、緑色光用のD
MD300Gは、光照射面302の横方向軸hが基準平
面Pに対して時計回りに約45度傾くように配置されて
いる。このようにDMD300Gの光照射面302を傾
けて配置しているのは、以下の理由による。
As shown in FIG. 11A, D for green light is used.
The MD 300G is arranged such that the horizontal axis h of the light irradiation surface 302 is inclined approximately 45 degrees clockwise with respect to the reference plane P. The reason why the light irradiation surface 302 of the DMD 300G is arranged to be inclined is as follows.

【0047】光照射面302上には、略正方形の輪郭を
有する複数のマイクロミラー304がマトリクス状に形
成されている。各マイクロミラー304は、左下の頂点
CP1と右上の頂点CP2とを結ぶ対角線を回動軸30
4cとして所定の回動範囲(±θr)で回動可能に形成
されている。なお、図11(A)の矢印方向から見て、
時計周りに沿った角度を正とする。この各マイクロミラ
ー304が画像を構成する各画素に相当する。
On the light irradiation surface 302, a plurality of micromirrors 304 having a substantially square contour are formed in a matrix. Each of the micro mirrors 304 forms a diagonal line connecting the lower left vertex CP1 and the upper right vertex CP2 with the rotation axis 30.
4c is formed to be rotatable in a predetermined rotation range (± θr). Note that, when viewed from the direction of the arrow in FIG.
The angle along the clockwise direction is defined as positive. Each micro mirror 304 corresponds to each pixel constituting an image.

【0048】装置の構成を容易にするためには、各マイ
クロミラー304のへの入射光とその反射光とを含む面
が各マイクロミラー304の回動軸304cに垂直とな
るように、照明光IRを光照射面302に入射させるこ
とが好ましい。具体的には、緑色光用のDMD300G
に照射される照明光IRは、照明光IRを光照射面30
2に平行な平面上に投影したときの照明光IRの光路
が、光照射面302の横方向軸hに対して所定の傾きθ
h(約45度)を有するように入射することが好まし
い。一方、色光分離プリズム200から射出された照明
光IRとしての緑色光は、図8を用いて説明したよう
に、DMD300Gに下方向から上方向に向かって入射
する。そこで、本実施例においては、図11(A)に示
すように、緑色光用のDMD300Gを、光照射面30
2の横方向軸hが基準平面Pに対して時計回りに約45
度傾くようにして、各マイクロミラー304の回動軸3
04cが左右方向を向くように配置している。これによ
り、照明光IRとしての緑色光の横方向軸hに対する傾
きθhを約45度に保ちつつ、照明光IRを下方向から
上方向に向かって入射させることができる。
In order to simplify the structure of the apparatus, the illumination light is set so that the plane including the light incident on each micromirror 304 and the reflected light is perpendicular to the rotation axis 304c of each micromirror 304. It is preferable to make IR incident on the light irradiation surface 302. Specifically, DMD300G for green light
The illumination light IR irradiated to the
The light path of the illumination light IR when projected on a plane parallel to 2 has a predetermined inclination θ with respect to the horizontal axis h of the light irradiation surface 302.
h (about 45 degrees). On the other hand, the green light as the illumination light IR emitted from the color light separation prism 200 is incident on the DMD 300G from the lower side to the upper side as described with reference to FIG. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11A, the DMD 300G for green light is
2 is approximately 45 clockwise with respect to the reference plane P.
To the rotation axis 3 of each micromirror 304.
04c is oriented in the left-right direction. This allows the illumination light IR to be incident from below to above while maintaining the inclination θh of the green light as the illumination light IR with respect to the horizontal axis h at about 45 degrees.

【0049】赤色光用のDMD300Rおよび青色光用
のDMD300Bも、同様に、基準平面Pに対して傾け
て配置されている。但し、これらのDMD300R,3
00Bは、図11(B)に示すように、光照射面302
の横方向軸hが基準平面Pに対して反時計周りに約45
度傾くように配置されている。この理由については後述
する。この場合の赤色光用および青色光用のDMD30
0R,300Bには、図11(A)に示した緑色光用の
DMD300Gのような各マイクロミラー304の左下
の頂点CP1と右上の頂点CP2とを結ぶ対角線を回動
軸304cとする種類のDMDではなく、各マイクロミ
ラー304の左上の頂点CP3と右下の頂点CP4とを
結ぶ対角線を回動軸304cとする種類のDMDが用い
られる。
Similarly, the DMD 300R for red light and the DMD 300B for blue light are also arranged obliquely with respect to the reference plane P. However, these DMD300R, 3
00B is a light irradiation surface 302 as shown in FIG.
Is about 45 counterclockwise with respect to the reference plane P.
It is arranged so that it inclines. The reason will be described later. DMD 30 for red light and blue light in this case
0R and 300B are DMDs of the type having a diagonal line connecting the lower left vertex CP1 and the upper right vertex CP2 of each micromirror 304 such as the green light DMD 300G shown in FIG. Instead, a type of DMD is used in which a diagonal line connecting the upper left vertex CP3 and the lower right vertex CP4 of each micromirror 304 is the rotation axis 304c.

【0050】図12は、図11(A),(B)の矢印方
向から見たマイクロミラー304への入射光とその反射
光とを含む面、すなわち、回動軸304cに垂直な断面
における光路を示す説明図である。図12は、照明光I
Rを下方向から上方向に向かって入射させる場合を示し
ている。マイクロミラー304は、光照射面302に平
行な平面F(図12に破線で示す)に対して、回動軸3
04cを中心に約±θr度(θr≒10度)回動する。
なお、時計周りに沿った角度を正とする。照明光IR
は、上述したように、平面Fの法線Fn(光照射面30
2に垂直な中心軸302cに平行な線)から+θLだけ
下方向に傾いた方向からマイクロミラー304に入射す
る。
FIG. 12 shows an optical path in a plane including the light incident on the micromirror 304 and the reflected light when viewed from the direction of the arrows in FIGS. FIG. FIG. 12 shows the illumination light I
The case where R is incident from the bottom to the top is shown. The micromirror 304 is pivotally connected to a plane F (shown by a broken line in FIG. 12) parallel to the light irradiation surface 302.
It rotates about ± θr degrees (θr ≒ 10 degrees) about 04c.
Note that the angle along the clockwise direction is positive. Illumination light IR
Is the normal Fn of the plane F (the light irradiation surface 30
2 (a line parallel to the central axis 302c perpendicular to 2) and enters the micromirror 304 from a direction inclined downward by + θL.

【0051】マイクロミラー304が平面Fに対して+
θrだけ傾いた状態の場合、照明光IRは、照明光IR
から−2・(θL−θr)だけ傾いた方向に反射光RR
(+θr)として反射される。マイクロミラー304が
平面Fに対して−θrだけ傾いた状態の場合、照明光I
Rは、照明光IRから−2・(θL+θr)だけ傾いた
方向に反射光RR(−θr)として反射される。このよ
うに、マイクロミラー304に照射された照明光IR
は、マイクロミラー304の回動角度に応じて異なった
方向に反射して射出される。
The micromirror 304 is positioned at +
In the case where the illumination light IR is inclined by θr, the illumination light IR
Reflected light RR in a direction inclined by −2 · (θL−θr) from
It is reflected as (+ θr). When the micromirror 304 is tilted by −θr with respect to the plane F, the illumination light I
R is reflected as reflected light RR (−θr) in a direction inclined by −2 · (θL + θr) from the illumination light IR. Thus, the illumination light IR applied to the micromirror 304
Are reflected and emitted in different directions according to the rotation angle of the micro mirror 304.

【0052】ここで、反射光RR(+θr)の方向に投
写レンズを配置すると、反射光RR(−θr)は無効光
URとなり、反射光RR(+θr)のみを有効光(画像
光)ERとして利用することができる。すなわち、マイ
クロミラー304が+θrだけ傾いた状態において、反
射光RR(+θr)を投写レンズを介して投写して明表
示を実現し、マイクロミラー304が−θrだけ傾いた
状態において、反射光RR(−θr)を投写レンズを介
して投写せずに暗表示を実現することができる。中間の
階調は、画像を描画する一定時間の中で、階調に応じて
1つの画素の明と暗の表示の割合を制御する手法(いわ
ゆるパルス幅変調と呼ばれる手法)で実現することがで
きる。なお、反射光RR(−θr)を有効光として利用
し、反射光RR(+θr)を無効光とすることも可能で
ある。この場合には、同じ画像データに対して明暗を反
転させた画像を表示させることができる。
Here, if the projection lens is arranged in the direction of the reflected light RR (+ θr), the reflected light RR (−θr) becomes invalid light UR, and only the reflected light RR (+ θr) is used as effective light (image light) ER. Can be used. That is, when the micromirror 304 is tilted by + θr, the reflected light RR (+ θr) is projected through the projection lens to realize a bright display, and when the micromirror 304 is tilted by −θr, the reflected light RR ( −θr) can be realized without projecting the same through a projection lens. Intermediate gradations can be realized by a method of controlling the ratio of light and dark display of one pixel in accordance with the gradation during a certain time for drawing an image (a method called pulse width modulation). it can. Note that it is also possible to use the reflected light RR (-θr) as effective light and use the reflected light RR (+ θr) as invalid light. In this case, it is possible to display an image obtained by inverting the brightness of the same image data.

【0053】本実施例においては、θL=(2・θr+
θru)とすることにより、マイクロミラー304が平
面F(光照射面302)に対して+θrだけ傾いた場合
に、反射光RR(+θr)が法線Fn(光照射面302
に垂直な軸302c)に対してθruだけ上方向を向く
ようにして、反射光RR(+θr)を有効光ERとして
いる。本実施例では、θru≒5度としており、各色光
用のDMD300R,300G,300Bからは、光照
射面302に垂直な中心軸302cに対して約5度だけ
上方向に向かって有効光ERとしての各色光が射出され
る。なお、θru=0度として、有効光ERとしての各
色光が光照射面302に垂直な中心軸302cに平行な
方向を向いて射出されるようにしてもよい。
In this embodiment, θL = (2 · θr +
θru), when the micromirror 304 is inclined by + θr with respect to the plane F (the light irradiation surface 302), the reflected light RR (+ θr) becomes the normal Fn (the light irradiation surface 302).
The reflected light RR (+ θr) is used as the effective light ER such that the reflected light RR (+ θr) is directed upward by θru with respect to the axis 302c) perpendicular to the axis 302c. In the present embodiment, θru ≒ 5 degrees, and the effective light ER from the DMDs 300R, 300G, and 300B for each color light is directed upward by about 5 degrees with respect to the central axis 302c perpendicular to the light irradiation surface 302. Are emitted. It should be noted that θru = 0 degrees may be set so that each color light as the effective light ER is emitted in a direction parallel to the central axis 302c perpendicular to the light irradiation surface 302.

【0054】各色光用のDMD300R,300G,3
00Bから射出された各色光は、それぞれ対応する入射
面404R,404G,404Bから色光合成プリズム
400に入射する(図1〜図4)。
DMD 300R, 300G, 3 for each color light
Each color light emitted from 00B enters the color light combining prism 400 from the corresponding incident surface 404R, 404G, 404B (FIGS. 1 to 4).

【0055】色光合成プリズム400は、各色光用のD
MD300R,300G,300Bから射出された色光
を合成する色光合成光学系としての機能を有している。
図13は、色光合成プリズム400の構造を示す説明図
である。図13(A)は、投写レンズ500を向く側を
正面とし、この正面右斜め上方向から見た斜視図を示し
ている。図13(B)はその正面図を示し、図8(C)
および(D)は、その平面図および右側面図を示してい
る。色光分離プリズム200は、8つの頂点m〜tで構
成された6つの面を有する6面体である。
The color light combining prism 400 has a D light for each color light.
It has a function as a color light combining optical system that combines the color lights emitted from the MDs 300R, 300G, and 300B.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the structure of the color light combining prism 400. FIG. 13A is a perspective view of the side facing the projection lens 500 as viewed from the front and obliquely right above. FIG. 13B shows a front view thereof, and FIG.
(D) shows a plan view and a right side view thereof. The color light splitting prism 200 is a hexahedron having six surfaces formed by eight vertices m to t.

【0056】この色光合成プリズム400は、各色光用
のDMD300R,300G,300Bから射出された
色光が入射するように配置されている。具体的には、後
述する赤色光反射面402Rと青色光反射面402Bと
が交差する交差軸402cが、色光分離プリズム200
の赤色光反射面202Rと青色光反射面202Bとが交
差する交差軸202cと略同一直線上となるように、色
光分離プリズム200の上側に隣接して配置されている
(図1ないし図4)。また、色光合成プリズム400
は、図13(B),(D)に示すように、その上面qr
stおよび底面mnopが基準平面Pに平行となるよう
に配置されている。
The color light combining prism 400 is arranged so that the color light emitted from the DMDs 300R, 300G, and 300B for each color light enters. Specifically, an intersection axis 402c at which a red light reflecting surface 402R and a blue light reflecting surface 402B, which will be described later, intersects with each other.
Is disposed adjacent to the upper side of the color light separating prism 200 so as to be substantially on the same straight line as the intersection axis 202c where the red light reflecting surface 202R and the blue light reflecting surface 202B intersect (FIGS. 1 to 4). . Also, the color light combining prism 400
Is the upper surface qr as shown in FIGS.
The st and the bottom surface mnop are arranged so as to be parallel to the reference plane P.

【0057】側面pmqtは赤色光用のDMD300R
から射出された赤色光が入射する赤色光入射面404R
であり、側面optsは緑色光用のDMD300Gから
射出された緑色光が入射する緑色光入射面404Gであ
り、側面nosrは青色光用のDMD300Bから射出
された青色光が入射する青色光入射面404Bである。
これらの各色光入射面404R,404G,404B
は、入射した各色光が、入射後もそのまま直進するよう
に形成されている。具体的には、各位R光入射面404
R,404G,404Bは、図13(B),(D)に示
すように、各色光の中心軸に対して垂直な面となるよう
に、上面qrstに対して約85度の鋭角を有するよう
に形成されている。これにより、各色光入射面404
R,404G,404Bから入射する色光をそのまま直
進させることができる。
Side surface pmqt is DMD300R for red light
Light incidence surface 404R on which red light emitted from
The side surface opts is a green light incident surface 404G on which green light emitted from the green light DMD 300G is incident, and the side surface nosr is a blue light incident surface 404B on which blue light emitted from the blue light DMD 300B is incident. It is.
Each of these color light incident surfaces 404R, 404G, 404B
Is formed so that each of the incident color lights proceeds straight as it is after the incidence. Specifically, each R light incident surface 404
As shown in FIGS. 13B and 13D, R, 404G, and 404B have an acute angle of about 85 degrees with respect to the upper surface qrst so as to be a surface perpendicular to the central axis of each color light. Is formed. Thereby, each color light incident surface 404
The color light entering from R, 404G, and 404B can proceed straight as it is.

【0058】色光合成プリズム400の内部には、図1
3(C)に示すように、赤色光反射面402Rと青色光
反射面402Bとが略X字状に形成されている。赤色光
反射面402Rと青色光反射面402Bとは、これらが
交差する交差軸402cが、図13(B),(D)に示
すように、底面mnop(基準平面P)に垂直となるよ
うに形成されている。また、赤色光反射面402Rおよ
び青色光反射面402Bは、図13(C)に示すよう
に、各色光の中心軸を含み基準平面Pに垂直な面に対し
てそれぞれ約45度の角度を有している。赤色光反射面
402Rには、赤色光成分を反射し、赤色光成分よりも
短波長の色光成分(緑色光成分および青色光成分)を透
過する誘電体多層膜(赤色反射膜)が形成されている。
青色光反射面402Bには、青色光成分を反射し青色光
よりも長波長の色光成分(緑色光成分および赤色光成
分)を透過する誘電体多層膜(青色反射膜)が形成され
ている。
The inside of the color light combining prism 400 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3 (C), the red light reflecting surface 402R and the blue light reflecting surface 402B are formed in a substantially X shape. The red light reflecting surface 402R and the blue light reflecting surface 402B are arranged such that an intersecting axis 402c is perpendicular to the bottom surface mnop (reference plane P) as shown in FIGS. 13B and 13D. Is formed. Further, the red light reflecting surface 402R and the blue light reflecting surface 402B each have an angle of about 45 degrees with respect to a plane including the central axis of each color light and perpendicular to the reference plane P, as shown in FIG. are doing. On the red light reflecting surface 402R, a dielectric multilayer film (red reflecting film) that reflects a red light component and transmits a color light component (green light component and blue light component) having a shorter wavelength than the red light component is formed. I have.
On the blue light reflecting surface 402B, a dielectric multilayer film (blue reflecting film) that reflects a blue light component and transmits a color light component (green light component and red light component) having a longer wavelength than the blue light is formed.

【0059】緑色光入射面404Gから入射した緑色光
は、図13(C),(D)に示すように、緑色光の中心
軸が、基準平面Pに対して5度斜め上方に向くように、
赤色光反射面202Rおよび青色光反射面202Bを透
過する。赤色光入射面404Rから入射した赤色光は、
赤色光反射面402Rで、図13(B),(C)に示す
ように、赤色光の中心軸が、反射前の中心軸にほぼ垂直
に、かつ、基準平面Pに対して約5度斜め上方に向くよ
うに反射される。
The green light incident from the green light incident surface 404G is oriented such that the center axis of the green light is directed obliquely upward by 5 degrees with respect to the reference plane P as shown in FIGS. 13 (C) and 13 (D). ,
The light passes through the red light reflecting surface 202R and the blue light reflecting surface 202B. The red light incident from the red light incident surface 404R is
As shown in FIGS. 13B and 13C, the central axis of the red light is substantially perpendicular to the central axis before reflection and is inclined at about 5 degrees with respect to the reference plane P on the red light reflecting surface 402R. The light is reflected upward.

【0060】側面mnrqは、赤色光反射面402Rお
よび青色光反射面402Bで合成された赤色光と緑色光
と青色光とが射出される合成光射出面406である。こ
の合成光射出面406は、合成光射出面406から射出
される合成光が、射出後もそのまま直進するように形成
されている。具体的には、図13(D)に示すように、
合成光の中心軸に対して垂直な面となるように、底面m
nopに対して約85度の鋭角を有するように形成され
ている。これにより、合成光射出面406から射出され
る合成光をそのまま直進させて、基準平面Pに対して約
5度斜め上方向に射出することができる。
The side surface mnrq is a combined light exit surface 406 from which red light, green light and blue light combined by the red light reflecting surface 402R and the blue light reflecting surface 402B are emitted. The combined light exit surface 406 is formed such that the combined light emitted from the combined light emission surface 406 goes straight as it is after the emission. Specifically, as shown in FIG.
The bottom surface m so as to be perpendicular to the central axis of the combined light
It is formed to have an acute angle of about 85 degrees with respect to nop. Thus, the combined light emitted from the combined light exit surface 406 can be made to travel straight as it is and be emitted obliquely upward by about 5 degrees with respect to the reference plane P.

【0061】図14は、色光合成プリズム400を作製
する方法について示す説明図である。まず、図14
(A)に示すような、クロスダイクロイックプリズム4
00Oを準備する。このクロスダイクロイックプリズム
400Oは、図9(A)に示したクロスダイクロイック
プリズム200Oと同種の柱状プリズムである。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the color light combining prism 400. First, FIG.
A cross dichroic prism 4 as shown in FIG.
Prepare 00O. This cross dichroic prism 400O is a columnar prism of the same type as the cross dichroic prism 200O shown in FIG.

【0062】クロスダイクロイックプリズム400O
を、図14(B)に示すように、4つの切断面SL7〜
SL10で切断する。切断面SL7は、2つの頂点T,
Wを通り、上面TUVWに対して側面QRVU側に約8
5度の傾きを有する面である。切断面SL8は、2つの
頂点U,Vを通り、上面TUVWに対して側面SPTW
側に約85度の傾きを有する面である。切断面SL9
は、2つの頂点V,Wを通り、上面TUVWに対して側
面PQUT側に約85度の傾きを有する面である。切断
面SL10は、切断面SL9に平行で、上面TUVWを
稜線VWよりも稜線TWに近い側で分断する面である。
Cross dichroic prism 400O
As shown in FIG. 14B, the four cut surfaces SL7 to
Cut at SL10. The cutting plane SL7 has two vertices T,
W, and about 8 on the side QRVU side with respect to the upper surface TUVW
This is a surface having an inclination of 5 degrees. The cut surface SL8 passes through the two vertices U and V, and the side surface SPWT with respect to the upper surface TUVW.
The surface has an inclination of about 85 degrees on the side. Cutting surface SL9
Is a surface passing through two vertices V and W and having an inclination of about 85 degrees toward the side surface PQUT with respect to the upper surface TUVW. The cutting plane SL10 is a plane that is parallel to the cutting plane SL9 and divides the upper surface TUVW on a side closer to the ridge line TW than the ridge line VW.

【0063】上記4つの切断面SL7〜SL10でクロ
スダイクロイックプリズム400Oを切断することによ
り、図13に示す色光合成プリズム400を作製するこ
とができる。なお、図14の作製方法は、一例でありこ
れに限定されるものではなく、図13に示した形状の色
光合成プリズム400を作製することができればどのよ
うな方法であってもよい。
By cutting the cross dichroic prism 400O at the four cut surfaces SL7 to SL10, the color light combining prism 400 shown in FIG. 13 can be manufactured. Note that the manufacturing method in FIG. 14 is an example, and the present invention is not limited to this. Any method may be used as long as the color light combining prism 400 having the shape shown in FIG. 13 can be manufactured.

【0064】投写レンズ500は、色光合成プリズム4
00から射出された合成光の光路上に配置されている
(図1〜図4)。この投写レンズ500は、入射した光
を投写する投写光学系としての機能を有している。色光
合成プリズム400から射出された合成光は、投写レン
ズ500によって投写され、画像が表示される。
The projection lens 500 includes a color light combining prism 4
It is arranged on the optical path of the combined light emitted from 00 (FIGS. 1 to 4). The projection lens 500 has a function as a projection optical system that projects incident light. The combined light emitted from the color light combining prism 400 is projected by the projection lens 500 to display an image.

【0065】図15は、各色光用のDMD300R,3
00G,300Bの光照射面302の向きおよび各色の
投写される画像を示す説明図である。なお、図15(A
−2),(B−2),(C−2)に示す各色の投写され
る画像は、左右方向の画像の反転についてのみに着目し
て示しており、実際に投写される画像は投写レンズ50
0の構成に応じて上下方向が反転する場合もある。
FIG. 15 shows DMDs 300R, 3 for each color light.
It is explanatory drawing which shows the direction of the light irradiation surface 302 of 00G and 300B, and the projected image of each color. Note that FIG.
-2), (B-2), and (C-2), the projected images of the respective colors show only the reversal of the image in the left-right direction, and the actually projected image is a projection lens. 50
Depending on the configuration of 0, the vertical direction may be reversed.

【0066】各色光用のDMD300R,300G,3
00Bから射出された各色の光(画像光)のうち、赤色
光および青色光は、色光合成プリズム400の赤色光反
射面402Rおよび青色光反射面402Bにおいて一回
反射されるので、投写される赤色および青色の画像は、
赤色光用のDMD300Rおよび青色光用のDMD30
0Bに形成される画像とは左右方向が反転する。一方、
緑色光は、色光合成プリズム400の赤色光反射面40
2Rおよび青色光反射面402Bを透過するので、投写
される緑色の画像は、緑色光用のDMD300Gに形成
される画像と左右方向が一致している。この結果、図1
5(A−1),(B−1),(C−1)に示される各色
光用のDMD300R,300G,300Bの光照射面
302に形成される画像は、図15(A−2),(B−
2),(C−2)に示されるように、各色の画像が同じ
向きを向くように投写される。
DMD 300R, 300G, 3 for each color light
Of the light (image light) of each color emitted from 00B, red light and blue light are reflected once by the red light reflecting surface 402R and the blue light reflecting surface 402B of the color light combining prism 400, so that the projected red light And the blue image
DMD300R for red light and DMD30 for blue light
The left and right directions of the image formed on 0B are reversed. on the other hand,
The green light is reflected by the red light reflecting surface 40 of the color light combining prism 400.
Since the transmitted green light is transmitted through the 2R and blue light reflecting surfaces 402B, the projected green image matches the image formed on the DMD 300G for green light in the left-right direction. As a result, FIG.
5 (A-1), (B-1), and (C-1), the images formed on the light irradiation surfaces 302 of the DMDs 300R, 300G, and 300B for the respective color lights are shown in FIG. (B-
As shown in (2) and (C-2), images of each color are projected so as to face the same direction.

【0067】以上のように、各色光用のDMD300
R,300G,300Bの向きは、投写される画像の向
きが同一になるように、各DMD300R,300G,
300Bから投写レンズ500に至るまでの光路上の反
射回数に応じて、それぞれ選択される。
As described above, the DMD 300 for each color light
The directions of R, 300G, and 300B are set so that the directions of projected images are the same.
Each is selected according to the number of reflections on the optical path from 300B to the projection lens 500.

【0068】本実施例の投写型表示装置1000の赤色
光用および青色光用のDMD300R,300Bとし
て、緑色光用のDMD300Gと異なる種類のDMDを
用いているのは上述の理由のためである。
The reason why the DMD 300R and 300B for the red light and the blue light of the projection type display device 1000 of this embodiment are different from the DMD 300G for the green light for the above-described reason.

【0069】以上説明した本実施例の投写型表示装置1
000においては、色光分離プリズム200と、色光合
成プリズム400とを、色光合成プリズム400の赤色
光反射面402Rと青色光反射面402Bとが交差する
交差軸402cが、色光分離プリズム200の赤色光反
射面202Rと青色光反射面202Bとが交差する交差
軸202cと略同一直線上となるように隣接して配置さ
れている。また、色光分離プリズム200で分離された
各色光が、それぞれ対応するDMD300R,300
G,300Bに入射し、各色光用のDMD300R,3
00G,300Bから射出された各色光が、色光合成プ
リズム400に入射するように、色光分離プリズム20
0および色光合成プリズム400に対する照明光学系1
00および各色光用のDMD300R,300G,30
0Bの位置関係が調整されている。これにより、従来の
投写型表示装置において用いられていた反射/透過型プ
リズムを省略することができるので、投写型表示装置の
全体を従来に比べて小型にすることできる。
The projection display device 1 of the present embodiment described above.
000, the color light separating prism 200 and the color light combining prism 400 are connected to each other, and the cross axis 402c where the red light reflecting surface 402R and the blue light reflecting surface 402B of the color light combining prism 400 intersect is the red light reflecting prism 200 The surface 202R and the blue light reflecting surface 202B are arranged adjacent to each other so as to be substantially on the same straight line as an intersection axis 202c at which the surface 202R intersects. Each of the color lights separated by the color light separation prism 200 corresponds to the corresponding DMD 300R, 300D.
G, 300B, and DMDs 300R, 3 for each color light.
The color light splitting prism 20 is set so that each color light emitted from the color light combining prism 400G and 300B enters the color light combining prism 400.
0 and illumination optical system 1 for color light combining prism 400
00 and DMD 300R, 300G, 30 for each color light
The positional relationship of 0B is adjusted. Thereby, the reflection / transmission prism used in the conventional projection display device can be omitted, so that the entire projection display device can be reduced in size as compared with the related art.

【0070】図16は、投写型表示装置1000の設置
方法について示す説明図である。図16(A−1)に示
すように、投写型表示装置1000を基準平面P(図1
ないし図4のxz平面)が平面P1に平行となるように
設置して、例えばリアスクリーンSCに投写表示した場
合の画像は、図16(A−2)に示すように、緑色光用
のDMD300Gの光照射面302の傾き(図15
(B))と同様に、時計周りに45度傾いた画像とな
る。このような表示の傾きを無くすため、図16(B−
1)に示すように、本実施例の投写型表示装置1000
は、その筐体を斜めの状態で支持するための収納可能な
支持具1010を備えており、光学系の全体が平面P1
に対して反時計周りに45度傾くように設置することが
できる。これにより、図16(B−2)に示すように、
表示された画像の傾きをなくすことができる。なお、こ
の支持具1010を伸縮自在としたり、折りたたみ可能
として筐体(箱体)内に収納することにより、投写表示
を行わない場合には、図16(A−1)に示すように設
置することができる。これにより、非使用時における配
置スペースを小さくすることも可能である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a method of installing the projection display apparatus 1000. As shown in FIG. 16A-1, the projection display apparatus 1000 is moved to a reference plane P (FIG.
4 (xz plane) is parallel to the plane P1, and for example, when the image is projected and displayed on the rear screen SC, as shown in FIG. 16 (A-2), the DMD 300G for green light is used. Of the light irradiation surface 302 of FIG.
As in (B)), the image is inclined 45 degrees clockwise. In order to eliminate such display inclination, FIG.
As shown in 1), the projection display device 1000 of the present embodiment
Is provided with a support 1010 that can be stored to support the housing in an oblique state.
It can be installed so as to be inclined 45 degrees counterclockwise with respect to. Thereby, as shown in FIG. 16 (B-2),
The inclination of the displayed image can be eliminated. When projection display is not performed by making the support 1010 expandable and contractable or foldable and stored in a housing (box), the support 1010 is installed as shown in FIG. 16A-1. be able to. Thereby, the arrangement space when not in use can be reduced.

【0071】ところで、図1ないし図4に示すように、
色光合成プリズム400の緑色光入射面404Gの近傍
には、λ/2位相差板260が設けられている。図17
は、色光合成プリズム400およびλ/2位相差板26
0を示す平面図である。このλ/2位相差板260は、
入射する直線偏光光の偏光方向をこれに垂直な偏光方向
を有する直線偏光光に調整する偏光方向調整光学系とし
ての機能を有している。各色光用のDMD300R,3
00G,300Bから射出された色光は、照明光学系1
00から射出された光と同じs偏光光である。緑色光用
のDMD300Gから射出された緑色光は、λ/2位相
差板260を通過する際にp偏光光に変換される。この
理由は、以下に説明するように、色光合成プリズム40
0における緑色光の透過率を向上させるためである。
By the way, as shown in FIGS. 1 to 4,
In the vicinity of the green light incidence surface 404G of the color light combining prism 400, a λ / 2 phase difference plate 260 is provided. FIG.
Is a color light combining prism 400 and a λ / 2 retardation plate 26.
FIG. This λ / 2 phase difference plate 260
It has a function as a polarization direction adjusting optical system that adjusts the direction of polarization of incident linearly polarized light to linearly polarized light having a polarization direction perpendicular to the direction. DMD300R, 3 for each color light
The color light emitted from 00G and 300B is the illumination optical system 1
It is the same s-polarized light as the light emitted from 00. The green light emitted from the green light DMD 300G is converted into p-polarized light when passing through the λ / 2 retardation plate 260. This is because, as described below, the color light combining prism 40
This is to improve the transmittance of green light at 0.

【0072】図18と図19は、色光合成プリズム40
0の赤色光反射面402Rの赤色反射膜と青色光反射面
402Bの青色反射膜の分光反射率特性の一例を示すグ
ラフである。図18と図19には、s偏光光に対する反
射率特性が破線で描かれており、p偏光光に対する反射
率特性が実線で描かれている。なお、この明細書におい
ては、反射率が50%以上の波長域を「有効反射波長
域」、反射率が50%となる波長を「カットオフ波長」
と呼ぶ。
FIGS. 18 and 19 show the color light combining prism 40.
It is a graph which shows an example of the spectral reflectance characteristic of the red reflection film of red light reflection surface 402R of 0, and the blue reflection film of blue light reflection surface 402B. 18 and 19, the reflectance characteristics for s-polarized light are drawn by broken lines, and the reflectance characteristics for p-polarized light are drawn by solid lines. In this specification, a wavelength region where the reflectance is 50% or more is an “effective reflection wavelength region”, and a wavelength at which the reflectance is 50% is a “cutoff wavelength”.
Call.

【0073】青色光の波長域は通常約400nm〜約5
00nmであり、緑色光の波長域は通常約500nm〜
約580nm、赤色光の波長域は通常約580nm〜約
700nmに設定される。図18から解るように、赤色
反射膜のs偏光光に対する有効反射波長域(約530n
m〜約750nm)は、p偏光光に対する有効反射波長
域(約600nm〜約700nm)を含み、これより広
い波長域となっている。赤色光はs偏光光として色光合
成プリズム400に入射するので、この赤色光は図18
の特性を有する赤色反射膜によってほぼ100%反射さ
れる。一方、緑色光はp偏光光として色光合成プリズム
400に入射するので、この緑色光は図18の特性を有
する赤色反射膜をほぼ100%透過する。
The wavelength range of blue light is usually about 400 nm to about 5 nm.
00 nm, and the wavelength range of green light is usually about 500 nm to
The wavelength range of about 580 nm and red light is usually set to about 580 nm to about 700 nm. As can be seen from FIG. 18, the effective reflection wavelength range (about 530 n) for the s-polarized light of the red reflective film
m to about 750 nm) includes an effective reflection wavelength range (about 600 nm to about 700 nm) for p-polarized light, and is a wider wavelength range. Since the red light enters the color light combining prism 400 as s-polarized light, this red light
Almost 100% is reflected by the red reflective film having the following characteristics. On the other hand, since green light is incident on the color light combining prism 400 as p-polarized light, this green light transmits almost 100% through the red reflective film having the characteristics shown in FIG.

【0074】一方、図19から解るように、青色反射膜
のs偏光光に対する有効反射波長域(約390nm〜約
530nm)は、p偏光光に対する有効反射波長域(約
400nm〜約460nm)を含み、これより広い波長
域となっている。青色光はs偏光光として色光合成プリ
ズム400に入射するので、この青色光は図19の特性
を有する青色反射膜によって約80%以上のかなり高い
反射率で反射される。一方、緑色光はp偏光光として色
光合成プリズム400に入射するので、この緑色光は図
19の特性を有する青色反射膜をほぼ100%透過す
る。
On the other hand, as can be seen from FIG. 19, the effective reflection wavelength range (about 390 nm to about 530 nm) of the blue reflection film for s-polarized light includes the effective reflection wavelength range (about 400 nm to about 460 nm) for p-polarized light. , A wider wavelength range. Since the blue light is incident on the color light combining prism 400 as s-polarized light, the blue light is reflected by the blue reflection film having the characteristics shown in FIG. 19 at a considerably high reflectance of about 80% or more. On the other hand, the green light is incident on the color light combining prism 400 as p-polarized light, so that the green light transmits almost 100% through the blue reflective film having the characteristics shown in FIG.

【0075】このように、赤色反射膜と青色反射膜は、
s偏光光に対する反射率特性が、p偏光光に対する反射
率特性よりも優れている。従って、赤色光と青色光をs
偏光光として色光合成プリズム400に入射させ、緑色
光をp偏光光として色光合成プリズム400に入射させ
ることによって、赤色光と青色光に対しては高い反射率
を得ることができ、一方、緑色光に対しては透過率を得
ることができる。この結果、3色の光の利用効率をそれ
ぞれ高めることができる。
As described above, the red reflective film and the blue reflective film are
The reflectance characteristic for s-polarized light is superior to the reflectance characteristic for p-polarized light. Therefore, red light and blue light are converted to s
By making the polarized light enter the color light combining prism 400 and the green light entering the color light combining prism 400 as the p-polarized light, a high reflectance can be obtained for red light and blue light, while green light can be obtained. , A transmittance can be obtained. As a result, it is possible to increase the use efficiency of the three colors of light.

【0076】なお、色光合成プリズム400の赤色反射
膜および青色反射膜の特性がよい場合には、λ/2位相
差板260を省略することも可能である。この場合に
は、照明光学系100の偏光変換光学系140を省略す
ることもできる。
When the characteristics of the red reflection film and the blue reflection film of the color light combining prism 400 are good, the λ / 2 phase difference plate 260 can be omitted. In this case, the polarization conversion optical system 140 of the illumination optical system 100 can be omitted.

【0077】なお、本実施例の投写型表示装置1000
は、各色光用のDMD300R,300G,300Bか
ら射出された色光が基準平面Pに対して約5度上方向に
向かうように設定された場合を例に説明しているが、こ
れに限定されるものではない。例えば、以下に示すよう
に変形することができる。
Incidentally, the projection type display device 1000 of this embodiment
Describes an example in which the color lights emitted from the DMDs 300R, 300G, and 300B for the respective color lights are set to be directed upward by about 5 degrees with respect to the reference plane P, but the present invention is not limited to this. Not something. For example, it can be modified as shown below.

【0078】図20は、投写型表示装置1000の変形
例である投写型表示装置1000Aを示す概略側面図で
ある。この投写型表示装置1000Aは、各色光用のD
MD300R,300G,300Bを、これらの光照射
面302が約5度下方向を向くように傾けて配置し、こ
れに合わせて、他の光学系の配置や構成を変更したもの
であり、各光学系の機能は投写型表示装置1000と同
じである。
FIG. 20 is a schematic side view showing a projection display device 1000A which is a modification of the projection display device 1000. The projection display apparatus 1000A has a D light for each color light.
The MDs 300R, 300G, and 300B are arranged so that these light irradiation surfaces 302 are inclined downward by about 5 degrees, and the arrangement and configuration of other optical systems are changed accordingly. The functions of the system are the same as those of the projection display apparatus 1000.

【0079】照明光学系100の照明光軸100LC
は、基準平面Pに対して30度上方向に向くように設定
されており、色光分離プリズム200Bは照明光学系1
00の照明光軸100LCの傾きに応じて、光入射面2
04や各色光射出面206R,206G,206Bが設
定されている。
The illumination optical axis 100LC of the illumination optical system 100
Is set so as to face upward by 30 degrees with respect to the reference plane P, and the color light separating prism 200B is connected to the illumination optical system 1.
In response to the inclination of the illumination optical axis 100LC of 00, the light incident surface 2
04 and the respective color light emission surfaces 206R, 206G, 206B are set.

【0080】この投写型表示装置1000Aにおいて
は、各色光用のDMD300R,300G,300Bか
ら射出された各色光の光路を、基準平面Pに平行な面
(xz平面)上に存在させることができる。
In the projection display apparatus 1000A, the optical paths of the color lights emitted from the DMDs 300R, 300G, and 300B for the respective color lights can be present on a plane (xz plane) parallel to the reference plane P.

【0081】なお、色光合成プリズム400は、直方体
あるいは立方体形状を有する通常のクロスダイクロイッ
クプリズム400O(図14(A))と同じ種類のもの
に置き換えることが可能である。
The color light combining prism 400 can be replaced with the same type as the ordinary cross dichroic prism 400O (FIG. 14A) having a rectangular parallelepiped or cubic shape.

【0082】図21は、投写型表示装置1000の他の
変形例である投写型表示装置1000Bを示す概略側面
図である。この投写型表示装置1000Bは、各色光用
のDMD300R,300G,300Bに入射させる色
光の入射角を約25度から約20度に変更し、これに合
わせて他の光学系の配置や構成を変更したものであり、
各光学系の機能は投写型表示装置1000と同じであ
る。
FIG. 21 is a schematic side view showing a projection type display device 1000B which is another modification of the projection type display device 1000. In the projection display apparatus 1000B, the incident angle of the color light to be incident on the DMDs 300R, 300G, and 300B for each color light is changed from about 25 degrees to about 20 degrees, and the arrangement and configuration of other optical systems are changed accordingly. Was done,
The function of each optical system is the same as that of the projection display 1000.

【0083】照明光学系100の照明光軸100LC
は、基準平面Pに対して20度上方向に向くように設定
されており、色光分離プリズム200Cは照明光学系1
00の照明光軸100LCの傾きに応じて、光入射面2
04や各色光射出面206R,206G,206Bが設
定されている。色光合成プリズム400Aは、直方体あ
るいは立方体形状を有する通常のクロスダイクロイック
プリズム400O(図14(A))と同じ種類のもので
ある。
The illumination optical axis 100LC of the illumination optical system 100
Is set so as to be directed upward by 20 degrees with respect to the reference plane P, and the color light separating prism 200C is connected to the illumination optical system 1.
In response to the inclination of the illumination optical axis 100LC of 00, the light incident surface 2
04 and the respective color light emission surfaces 206R, 206G, 206B are set. The color light combining prism 400A is of the same type as a normal cross dichroic prism 400O (FIG. 14A) having a rectangular parallelepiped or cubic shape.

【0084】なお、色光分離プリズム200Cから各色
光用のDMD300R、300G、300Bまでの光路
は、色光合成プリズム400Aの配置スペースおよび各
色光用のDMD300R、300G、300Bから色光
合成プリズム400Aまでの光路を確保するために、投
写型表示装置1000,1000Aに比べて長く設定さ
れている。
The optical path from the color light separating prism 200C to the DMDs 300R, 300G, and 300B for each color light is the same as the arrangement space of the color light combining prism 400A and the optical path from the DMDs 300R, 300G, and 300B for each color light to the color light combining prism 400A. In order to secure them, they are set longer than those of the projection display devices 1000 and 1000A.

【0085】この投写型表示装置1000Bにおいて
も、各色光用のDMD300R,300G,300Bか
ら射出された各色光の光路を、基準平面Pに平行な面
(xz平面)上に存在させることができる。
Also in the projection display apparatus 1000B, the optical paths of the color lights emitted from the DMDs 300R, 300G, and 300B for the respective color lights can exist on a plane (xz plane) parallel to the reference plane P.

【0086】なお、上記変形は、以下で説明する各実施
例においても適用可能である。
The above modification can be applied to each embodiment described below.

【0087】B.第2実施例:図22は、本発明の第2
実施例としての投写型表示装置2000における光学系
の要部を示す概略平面図である。この投写型表示装置2
000は、第1実施例の投写型表示装置1000の赤色
光用および青色光用のDMD300R、300BをDM
D300Ra,300Baに変更し、新たに2つの反射
ミラー270,280を備えることにより、赤色光用お
よび緑色光用のDMD300Ra,300Baの配置位
置を変更したものであり、これら以外の他の構成は第1
実施例と同じである。
B. FIG. 22 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a main part of an optical system in a projection display apparatus 2000 as an example. This projection display device 2
000 are DMDs 300R and 300B for red light and blue light of the projection display apparatus 1000 of the first embodiment.
D300Ra and 300Ba, and two new reflecting mirrors 270 and 280 are provided to change the arrangement positions of the DMDs 300Ra and 300Ba for red light and green light. 1
This is the same as the embodiment.

【0088】赤色光用および青色光用のDMD300R
a,300Baは、緑色光用のDMD300Gと同じ種
類のDMDであり、緑色光用のDMD300Gと同じ方
向を向くように配置されている。反射ミラー270は、
色光分離プリズム200から色光合成プリズム400ま
での赤色光の光路上に配置されており、色光分離プリズ
ム200から射出された赤色光をDMD300Rの方向
に反射し、DMD300Rから射出された赤色光を色光
合成プリズム400の方向に反射する。反射ミラー28
0も、色光分離プリズム200から色光合成プリズム4
00までの光路上に配置されており、色光分離プリズム
200から射出された青色をDMD300Bの方向に反
射し、DMD300Bから射出された青色光を色光合成
プリズム400の方向に反射する。
DMD300R for red light and blue light
a and 300Ba are the same type of DMD as the green light DMD 300G, and are arranged so as to face the same direction as the green light DMD 300G. The reflection mirror 270 is
It is arranged on the optical path of red light from the color light separation prism 200 to the color light synthesis prism 400, reflects the red light emitted from the color light separation prism 200 in the direction of the DMD 300R, and combines the red light emitted from the DMD 300R with the color light synthesis. The light is reflected in the direction of the prism 400. Reflection mirror 28
0, the color light separating prism 200 to the color light combining prism 4
The blue light emitted from the color light separating prism 200 is reflected in the direction of the DMD 300B, and the blue light emitted from the DMD 300B is reflected in the direction of the color light combining prism 400.

【0089】図23は、各色光用のDMD300Ra,
300G,300Baの光照射面302の向きおよび各
色の投写される画像を示す説明図である。緑色光用のD
MD300Gから射出された緑色光は、一回も反射され
ることなく投写レンズ500に入射する。一方、赤色光
用のDMD300Raから射出された光は、反射ミラー
270と色光合成プリズム400の赤色光反射面402
Rで2回反射される。また、青色光用のDMD300B
aから射出された光も、反射ミラー280と色光合成プ
リズム400の青色光反射面402Bで2回反射され
る。この場合、緑色光の反射回数と赤色および青色の反
射回数とが異なっているものの、反射回数が偶数という
意味では同じである。なお、この明細書において、「偶
数」は0を含んでいる。これにより、赤色光用および青
色光用のDMD300R,300Bの光照射面302の
傾きを、図23(A−1),(B−1),(C−1)に
示すように、緑色光用のDMD300Gの光照射面30
2の傾きと同じにすることができる。この結果、第2実
施例の投写型表示装置2000は、第1実施例における
赤色光用および青色光用のDMD300R,300Bが
緑色光用のDMD300Gと異なる種類のDMDを用い
る必要があったのに対して、同じ種類のDMDを用いる
ことができるという利点がある。
FIG. 23 shows a DMD 300Ra for each color light.
It is explanatory drawing which shows the direction of the light irradiation surface 302 of 300G, 300Ba, and the image which each color projects. D for green light
The green light emitted from the MD 300G enters the projection lens 500 without being reflected once. On the other hand, the light emitted from the red light DMD 300Ra is reflected by the reflecting mirror 270 and the red light reflecting surface 402 of the color light combining prism 400.
It is reflected twice by R. Also, DMD300B for blue light
Light emitted from a is also reflected twice by the reflecting mirror 280 and the blue light reflecting surface 402B of the color light combining prism 400. In this case, although the number of reflections of green light is different from the number of reflections of red and blue, they are the same in the sense that the number of reflections is even. In this specification, “even number” includes 0. As a result, the inclination of the light irradiation surface 302 of the DMDs 300R and 300B for red light and blue light is changed as shown in FIGS. 23 (A-1), (B-1) and (C-1). DMD300G light irradiation surface 30
It can be the same as the inclination of 2. As a result, in the projection display apparatus 2000 of the second embodiment, the DMDs 300R and 300B for red light and blue light in the first embodiment need to use a different type of DMD from the DMD 300G for green light. On the other hand, there is an advantage that the same type of DMD can be used.

【0090】C.第3実施例:図24は、本発明の第3
実施例としての投写型表示装置3000における光学系
の要部を示す概略平面図である。この投写型表示装置3
000は、第1実施例の投写型表示装置1000の赤色
光用および青色光用のDMD300R、300BをDM
D300Ra,300Baに変更し、新たに反射ミラー
290を備えることにより、緑色光用のDMD300G
の配置位置を変更したものであり、これら以外の他の構
成は第1実施例と同じである。
C. Third Embodiment: FIG. 24 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic plan view showing a main part of an optical system in a projection display device 3000 as an example. This projection display device 3
000 are DMDs 300R and 300B for red light and blue light of the projection display apparatus 1000 of the first embodiment.
DDM300G for green light by changing to D300Ra and 300Ba and newly including a reflection mirror 290.
Are changed, and other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0091】緑色光用のDMD300Gは、青色光用の
DMD300Baと同じ方向を向くように配置されてい
る。反射ミラー290は、色光分離プリズム200から
色光合成プリズム400までの緑色光の光路上に配置さ
れており、色光分離プリズム200から射出された緑色
光をDMD300Gの方向に反射し、DMD300Gか
ら射出された緑色光を色光合成プリズム400の方向に
反射する。なお、緑色光用のDMD300Gを、赤色光
用のDMD300Raと同じ方向を向くように配置して
もよい。
The DMD 300G for green light is disposed so as to face the same direction as the DMD 300Ba for blue light. The reflection mirror 290 is disposed on the optical path of green light from the color light separating prism 200 to the color light combining prism 400, reflects the green light emitted from the color light separating prism 200 in the direction of the DMD 300G, and is emitted from the DMD 300G. The green light is reflected in the direction of the color light combining prism 400. Note that the DMD 300G for green light may be arranged so as to face the same direction as the DMD 300Ra for red light.

【0092】この投写型表示装置3000は、第2実施
例の投写型表示装置2000(図22)のように赤色光
用および青色光用のDMD300Ra,300Baの配
置位置を変更する代わりに、緑色光用のDMD300G
の配置位置を変更した例を示している。
The projection display device 3000 is different from the projection display device 2000 (FIG. 22) of the second embodiment in that the positions of the DMDs 300Ra and 300Ba for red light and blue light are changed, and the green light is used instead. DMD300G for
In the example shown in FIG.

【0093】緑色光用のDMD300Gから射出された
緑色光は、投写レンズ500に入射するまでに反射ミラ
ー290で1回反射される。一方、赤色光用のDMD3
00Raから射出された赤色光は、色光合成プリズム4
00の赤色光反射面402Rで1回反射される。また、
青色光用のDMD300Baから射出された青色光も、
色光合成プリズム400の青色光反射面402Rで1回
反射される。この場合、各色光用のDMD300Ra,
300G,300Baから射出された色光の反射回数が
1回と同じになっている。この結果、第2実施例の投写
型表示装置2000と同様に、赤色光用および青色光用
のDMD300Ra,300Baの光照射面302の傾
きを、緑色光用のDMD300Gの光照射面302の傾
きと同じにすることができる。この結果、第3実施例の
投写型表示装置3000も、同じ種類のDMDを用いる
ことができるという利点がある。
The green light emitted from the green light DMD 300G is reflected once by the reflection mirror 290 before entering the projection lens 500. On the other hand, DMD3 for red light
The red light emitted from 00Ra is a color light combining prism 4
The light is reflected once by the red light reflecting surface 402R of 00. Also,
The blue light emitted from the blue light DMD 300Ba is also
The light is reflected once by the blue light reflecting surface 402R of the color light combining prism 400. In this case, the DMD 300Ra for each color light,
The number of reflections of the color light emitted from 300G and 300Ba is the same as one time. As a result, similarly to the projection display device 2000 of the second embodiment, the inclination of the light irradiation surfaces 302 of the DMDs 300Ra and 300Ba for red light and blue light is different from the inclination of the light irradiation surfaces 302 of the DMD 300G for green light. Can be the same. As a result, the projection display apparatus 3000 of the third embodiment also has an advantage that the same type of DMD can be used.

【0094】本実施例では、各色光用のDMD300R
a,300G,300Baから射出された各色光が、投
写レンズ500に到達するまでの光路上で反射される回
数が1回で統一されている場合を例に説明しているが、
これに限定されるものではない。各色光用のDMD30
0Ra,300G,300Baから射出された各色光
が、投写レンズ500に到達するまでの光路上で反射さ
れる回数が奇数で統一されるように、各色光用のDMD
300R,300G,300Bから投写レンズ500ま
での間の光路上に反射ミラーを設けるようにしてもよ
い。
In this embodiment, the DMD 300R for each color light is used.
Although the case where the number of times each of the color lights emitted from a, 300G, and 300Ba is reflected on the optical path until reaching the projection lens 500 is unified as one example is described.
It is not limited to this. DMD30 for each color light
DMD for each color light so that the number of times each color light emitted from ORa, 300G, and 300Ba is reflected on the optical path until reaching the projection lens 500 is an odd number.
A reflecting mirror may be provided on the optical path between 300R, 300G, 300B and the projection lens 500.

【0095】なお、本発明は上記の各実施例や実施形態
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。
The present invention is not limited to the above Examples and Embodiments, but can be implemented in various modes without departing from the gist of the invention.
For example, the following modifications are possible.

【0096】(1)第2実施例は、各色光用のDMD3
00Ra,300G,300Baから射出された各色光
が、投写レンズ500に到達するまでの光路上で反射さ
れる回数が偶数で統一されており、また、第3実施例
は、奇数で統一されている。すなわち、各色光用のDM
D300Ra,300G,300Baから射出された各
色光が、投写レンズ500に到達するまでの光路上で反
射される回数が奇数または偶数で統一されていればよ
い。このようにすれば、各色光用のDMDとして同じ種
類のDMDを用いることができる。
(1) In the second embodiment, the DMD 3 for each color light is used.
The number of times that each color light emitted from 00Ra, 300G, and 300Ba is reflected on the optical path until reaching the projection lens 500 is unified with an even number, and the third embodiment is unified with an odd number. . That is, the DM for each color light
The number of times that each color light emitted from the D300Ra, 300G, and 300Ba is reflected on the optical path until reaching the projection lens 500 may be an odd number or an even number. In this way, the same type of DMD can be used as the DMD for each color light.

【0097】(2)上記各実施例において用いたDMD
は、マイクロミラーの回動軸が約45度の傾斜を有し、
回動範囲が±10度の場合を例に説明しているが、これ
に限定されるものではない。例えば、回動軸が縦方向ま
たは横方向を向いているような場合であってもよい。ま
た、回動範囲が±10度でなくてもよい。いずれの場合
においても、従来必要としていた反射/透過型プリズム
を省略することができるように、照明光学系と、色光分
離プリズムと、3つのDMDと、色光分離プリズムと
が、色光分離プリズムから射出された各色光が対応する
DMDに入射され、各色光用のDMDで反射された各色
光が色光合成プリズムに入射するように配置されておれ
ばよい。
(2) DMD used in each of the above embodiments
Has a rotation axis of the micro mirror having an inclination of about 45 degrees,
The case where the rotation range is ± 10 degrees is described as an example, but the invention is not limited to this. For example, a case where the rotation axis is oriented in the vertical direction or the horizontal direction may be used. Further, the rotation range need not be ± 10 degrees. In any case, the illumination optical system, the color light separation prism, the three DMDs, and the color light separation prism are emitted from the color light separation prism so that the reflection / transmission type prism conventionally required can be omitted. It is only necessary that the respective colored lights are incident on the corresponding DMDs, and the respective colored lights reflected by the DMDs for the respective colored lights are incident on the color light combining prism.

【0098】(3)上記各実施例では、DMDを用いた
投写型表示装置を例に説明しているが、これに限定され
るものではない。本発明は、光照射面に照射された光の
射出方向を、与えられた画像データ(信号)に応じて制
御することにより、光照射面に照射された光を変調し、
画像を表す画像光を射出する射出方向制御型光変調装置
を用いた投写型表示装置に適用可能である。
(3) In each of the above embodiments, the projection type display device using the DMD has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The present invention modulates the light applied to the light irradiation surface by controlling the emission direction of the light applied to the light irradiation surface according to given image data (signal),
The present invention is applicable to a projection display device using an emission direction control type light modulation device that emits image light representing an image.

【0099】(4)上記各実施例では、照明光学系とし
て、s偏光光を射出する偏光照明光学系を適用した場合
を例に説明しているが、これに限定されるものではな
く、非偏光な光を射出する照明光学系を用いることもで
きる。また、照明光学系として、レンズアレイを用いた
インテグレータ光学系を適用した場合を例に説明してい
るが、インテグレータロッドを用いたインテグレータ光
学系を適用することも可能である。また、インテグレー
タ光学系を適用しない照明光学系を用いることも可能で
ある。
(4) In each of the above embodiments, an example is described in which a polarized illumination optical system that emits s-polarized light is used as the illumination optical system. However, the present invention is not limited to this. An illumination optical system that emits polarized light can also be used. Further, the case where an integrator optical system using a lens array is applied as an illumination optical system has been described as an example, but an integrator optical system using an integrator rod can also be applied. It is also possible to use an illumination optical system to which no integrator optical system is applied.

【0100】(5)上記各実施例では、色光分離光学系
および色光合成光学系として赤色光反射面と青色光反射
面とが略X字状に形成されたプリズムを用いているが、
赤色光反射面と青色光反射面とが略X字状に形成された
クロスダイクロイックミラーを用いることもできる。
(5) In each of the above embodiments, a prism having a red light reflecting surface and a blue light reflecting surface formed in a substantially X-shape is used as the color light separating optical system and the color light combining optical system.
A cross dichroic mirror in which a red light reflecting surface and a blue light reflecting surface are formed in a substantially X shape can also be used.

【0101】(6)上記各実施例では、説明を容易にす
るため、照明光学系から色光分離プリズムまでの光路を
直線的に配置した例を示しているが、これに限定される
ものではない。この光路上に反射ミラーを置くことによ
って照明光学系の配置を変更することも可能である。同
様に、色光合成プリズムから投写レンズまでの光路上に
反射ミラーを置くことにより、投写レンズの配置を変更
することもできる。
(6) In each of the above embodiments, for ease of explanation, an example in which the optical path from the illumination optical system to the color light separating prism is linearly arranged is shown, but the present invention is not limited to this. . By disposing a reflection mirror on this optical path, the arrangement of the illumination optical system can be changed. Similarly, by disposing a reflecting mirror on the optical path from the color light combining prism to the projection lens, the arrangement of the projection lens can be changed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例としての投写型表示装置1
000における光学系の要部を示す概略斜視図である。
FIG. 1 is a projection type display device 1 as a first embodiment of the present invention.
000 is a schematic perspective view showing a main part of the optical system at 000. FIG.

【図2】本発明の第1実施例としての投写型表示装置1
000における光学系の要部を示す概略平面図である。
FIG. 2 is a projection type display device 1 as a first embodiment of the present invention.
000 is a schematic plan view showing a main part of the optical system at 000. FIG.

【図3】本発明の第1実施例としての投写型表示装置1
000における光学系の要部を示す概略正面図である。
FIG. 3 is a projection display apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention.
000 is a schematic front view showing the main part of the optical system at 000. FIG.

【図4】本発明の第1実施例としての投写型表示装置1
000における光学系の要部を示す概略側面図である。
FIG. 4 is a projection display 1 according to a first embodiment of the present invention.
000 is a schematic side view showing the main part of the optical system at 000. FIG.

【図5】照明光学系100の構成を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of the illumination optical system 100.

【図6】第1のレンズアレイ120の外観を示す斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view showing an appearance of the first lens array 120.

【図7】偏光変換光学系140の構成およびその機能を
示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration and a function of a polarization conversion optical system 140.

【図8】色光分離プリズム200の構造を示す説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a structure of a color light separation prism 200.

【図9】色光分離プリズム200を作製する方法につい
て示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a method of manufacturing the color light separation prism 200.

【図10】色光分離プリズム200を作製する方法につ
いて示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a method of manufacturing the color light separation prism 200.

【図11】各色光用のDMD300R,300G,30
0Bの光照射面302を示す説明図である。
FIG. 11 shows DMDs 300R, 300G, and 30 for each color light.
It is explanatory drawing which shows the light irradiation surface 302 of 0B.

【図12】図11の矢印方向から見たマイクロミラー3
04への入射光とその反射光とを含む面、すなわち、回
動軸304cに垂直な断面における光路を示す説明図で
ある。
FIG. 12 shows a micromirror 3 viewed from the direction of the arrow in FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an optical path in a plane including light incident on the optical axis 04 and its reflected light, that is, a cross section perpendicular to the rotation axis 304c.

【図13】色光合成プリズム400の構造を示す説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a structure of a color light combining prism 400.

【図14】色光合成プリズム400を作製する方法につ
いて示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a method of manufacturing the color light combining prism 400.

【図15】各色光用のDMD300R,300G,30
0Bの光照射面302の向きおよび各色の投写される画
像を示す説明図である。
FIG. 15 shows DMDs 300R, 300G, and 30 for each color light.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the direction of a light irradiation surface 302 of 0B and images projected for each color.

【図16】投写型表示装置1000の設置方法について
示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a method of installing the projection display apparatus 1000.

【図17】色光合成プリズム400およびλ/2位相差
板260を示す平面図である。
17 is a plan view showing a color light combining prism 400 and a λ / 2 retardation plate 260. FIG.

【図18】赤色光反射面402Rの赤色反射膜の分光反
射率特性の一例を示すグラフである。
FIG. 18 is a graph illustrating an example of a spectral reflectance characteristic of a red reflective film on a red light reflective surface 402R.

【図19】青色光反射面402Bの青色反射膜の分光反
射率特性の一例を示すグラフである。
FIG. 19 is a graph showing an example of a spectral reflectance characteristic of a blue reflection film on a blue light reflection surface 402B.

【図20】投写型表示装置1000の変形例である投写
型表示装置1000Aを示す概略側面図である。
FIG. 20 is a schematic side view showing a projection display device 1000A which is a modification of the projection display device 1000.

【図21】投写型表示装置1000の他の変形例である
投写型表示装置1000Bを示す概略側面図である。
FIG. 21 is a schematic side view showing a projection display device 1000B which is another modified example of the projection display device 1000.

【図22】本発明の第2実施例としての投写型表示装置
2000における光学系の要部を示す概略平面図であ
る。
FIG. 22 is a schematic plan view showing a main part of an optical system in a projection display apparatus 2000 as a second embodiment of the present invention.

【図23】各色光用のDMD300Ra,300G,3
00Baの光照射面302の向きおよび各色の投写され
る画像を示す説明図である。
FIG. 23 shows DMDs 300Ra, 300G, and 3 for each color light.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the direction of a light irradiation surface 302 of 00Ba and images projected on each color.

【図24】本発明の第3実施例としての投写型表示装置
3000における光学系の要部を示す概略平面図であ
る。
FIG. 24 is a schematic plan view showing a main part of an optical system in a projection display apparatus 3000 as a third embodiment of the present invention.

【図25】従来の投写型表示装置の例を示す概略平面図
である。
FIG. 25 is a schematic plan view showing an example of a conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…照明光学系 100LC…照明光軸 110…光源 110LC…光源光軸 112…光源ランプ 114…凹面鏡 120…第1のレンズアレイ 122…小レンズ 130…第2のレンズアレイ 133…小レンズ 140…偏光変換光学系 142…遮光板 142a…遮光面 142b…開口面 144…偏光ビームスプリッタアレイ 144a…透光性板材 144b…偏光分離膜 144c…反射膜 146…選択位相差板 146a…λ/2位相差層 146b…開口層 150…重畳レンズ 200…色光分離プリズム 200A…色光分離プリズム 200B…色光分離プリズム 200C…色光分離プリズム 200O…クロスダイクロイックプリズム 202B…青色光反射面 202R…赤色光反射面 202c…交差軸 204…光入射面 206R…赤色光射出面 206B…青色光射出面 206G…緑色光射出面 250R,250G,250B…コンデンサーレンズ 270…反射ミラー 280…反射ミラー 290…反射ミラー 300…照明対象 300R,300G,300B…DMD 300Ra,300Ba…DMD 302…光照射面 302c…中心軸 304…マイクロミラー 304…画素 304c…回動軸 400…色光合成プリズム 400A…色光合成プリズム 400O…クロスダイクロイックプリズム 402B…青色光反射面 402R…青色光反射面 402c…交差軸 404B…青色光入射面 404G…緑色光入射面 404R…赤色光入射面 406…合成光射出面 500…投写レンズ 1000…投写型表示装置 1010…支持具 1000A…投写型表示装置 1000B…投写型表示装置 2000…投写型表示装置 3000…投写型表示装置 6000…投写型表示装置 6100…照明光学系 6110…光源 6120…コンデンサレンズ 6130…反射ミラー 6200…TIRプリズム 6200…プリズム 6300…色光分離合成プリズム 6400R,6400G,6400B…DMD 6500…投写レンズ Reference Signs List 100: illumination optical system 100LC: illumination optical axis 110: light source 110LC: light source optical axis 112: light source lamp 114: concave mirror 120: first lens array 122: small lens 130: second lens array 133: small lens 140: polarized light Conversion optical system 142 ... Light shielding plate 142a ... Light shielding surface 142b ... Opening surface 144 ... Polarization beam splitter array 144a ... Transparent plate material 144b ... Polarization separation film 144c ... Reflection film 146 ... Selection phase difference plate 146a ... λ / 2 phase difference layer 146b Opening layer 150 Superimposing lens 200 Color light separating prism 200A Color light separating prism 200B Color light separating prism 200C Color light separating prism 200O Cross dichroic prism 202B Blue light reflecting surface 202R Red light reflecting surface 202c Cross axis 204 ... Light incident surface 206R Red light emitting surface 206B Blue light emitting surface 206G Green light emitting surface 250R, 250G, 250B Condenser lens 270 Reflecting mirror 280 Reflecting mirror 290 Reflecting mirror 300 Illumination object 300R, 300G, 300B DMD 300Ra, 300Ba ... DMD 302 ... Light irradiation surface 302c ... Center axis 304 ... Micromirror 304 ... Pixel 304c ... Rotation axis 400 ... Color light combining prism 400A ... Color light combining prism 400O ... Cross dichroic prism 402B ... Blue light reflecting surface 402R ... Blue light reflecting surface 402c cross axis 404B blue light incident surface 404G green light incident surface 404R red light incident surface 406 synthetic light exit surface 500 projection lens 1000 projection display device 1010 support 1000A projection display device 100 0B Projection display device 2000 Projection display device 3000 Projection display device 6000 Projection display device 6100 Illumination optical system 6110 Light source 6120 Condenser lens 6130 Reflection mirror 6200 TIR prism 6200 Prism 6300 Color light Separating / combining prism 6400R, 6400G, 6400B ... DMD 6500 ... Projection lens

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 9/31 H04N 9/31 C Fターム(参考) 2H088 EA14 HA13 HA21 HA25 HA28 MA20 2H091 FA05Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z LA11 MA07 5C060 BA03 BA08 BC05 EA00 GA01 GB02 GB06 HC00 HC01 HC20 HC25 JA00 JB06 5G435 AA18 BB17 CC12 DD02 DD05 DD09 FF03 FF05 FF13 GG03 GG08 GG10 GG28 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H04N 9/31 H04N 9/31 CF term (Reference) 2H088 EA14 HA13 HA21 HA25 HA28 MA20 2H091 FA05Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z LA11 MA07 5C060 BA03 BA08 BC05 EA00 GA01 GB02 GB06 HC00 HC01 HC20 HC25 JA00 JB06 5G435 AA18 BB17 CC12 DD02 DD05 DD09 FF03 FF05 FF13 GG03 GG08 GG10 GG28

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を投写して表示する投写型表示装置
であって、 照明光を射出する照明光学系と、 前記照明光学系から射出された光を3つの色光に分離す
る色光分離光学系と、 前記3つの色光ごとに設けられた3つの光変調装置と、 前記3つの光変調装置から射出された3つの色光を合成
する色光合成光学系と、 前記色光合成光学系で合成された光を投写する投写光学
系と、を備え、 各色光用の光変調装置は、前記各色光用の光変調装置の
光照射面で反射される各色光の射出方向を、与えられた
信号に応じて制御することにより、前記各色光を変調す
る射出方向制御型光変調装置であり、 前記色光分離光学系は、前記3つの色光のうち第1の色
光を反射し第2と第3の色光を透過する第1の色光反射
面と、第2の色光を反射し第1と第3の色光を透過する
第2の色光反射面とが、略X字状に交差する第1の色選
択交差反射面を有しており、 前記色光合成光学系は、前記3つの射出方向制御型光変
調装置から射出された3つの色光のうち第1の色光を反
射し第2と第3の色光を透過する第3の色光反射面と、
第2の色光を反射し第1と第3の色光を透過する第4の
色光反射面とが、略X字状に交差する第2の色選択交差
反射面を有しており、 前記色光分離光学系と前記色光合成光学系とは、前記第
1と第2の色選択交差反射面の交差軸が、略同一直線状
に位置するように隣接して配置されており、 前記照明光学系と前記3つの射出方向制御型光変調装置
と前記色光分離光学系と前記色光合成光学系とは、前記
色光分離光学系から射出された各色光が対応する射出方
向制御型光変調装置に入射され、前記各色光用の射出方
向制御型光変調装置で反射された有効な各色光が前記色
光合成光学系に入射されるように配置されていることを
特徴とする投写型表示装置。
1. A projection display device for projecting and displaying an image, comprising: an illumination optical system for emitting illumination light; and a color light separation optical system for separating light emitted from the illumination optical system into three color lights. Three light modulators provided for each of the three color lights; a color light combining optical system that combines the three color lights emitted from the three light modulators; and light combined by the color light combining optical system. And a projection optical system for projecting the light, the light modulation device for each color light, the emission direction of each color light reflected on the light irradiation surface of the light modulation device for each color light, according to a given signal An emission direction control type light modulator that modulates each of the color lights by controlling the color light separation optical system, wherein the color light separation optical system reflects the first color light of the three color lights and transmits the second and third color lights. A first color light reflecting surface, and a first and a second A second color light reflecting surface that transmits the first color light has a first color-selective cross-reflecting surface that intersects in a substantially X-shape, and the color light combining optical system includes the three emission direction control type lights. A third color light reflecting surface that reflects the first color light of the three color lights emitted from the modulation device and transmits the second and third color lights;
A fourth color light reflection surface that reflects the second color light and transmits the first and third color lights has a second color selection cross reflection surface that crosses substantially in an X-shape; The optical system and the color light combining optical system are arranged adjacent to each other so that a cross axis of the first and second color-selective cross-reflection surfaces is positioned substantially in a straight line. The three emission direction control light modulation devices, the color light separation optical system, and the color light synthesis optical system, each color light emitted from the color light separation optical system is incident on a corresponding emission direction control light modulation device, A projection display device, wherein the effective color lights reflected by the emission direction control type light modulators for the respective color lights are arranged to be incident on the color light combining optical system.
【請求項2】 請求項1記載の投写型表示装置であっ
て、 前記色光分離光学系は、 前記照明光学系から射出された光が入射する1つの光入
射面と、 前記色光分離光学系で分離される3つの色光が射出する
3つの色光射出面と、を備え、 前記1つの光入射面および前記3つの色光射出面は、そ
れぞれの面を通過する光の中心軸に対してほぼ垂直とな
るように形成されている、投写型表示装置。
2. The projection display device according to claim 1, wherein the color light separation optical system includes one light incident surface on which light emitted from the illumination optical system is incident, and the color light separation optical system. And three color light emission surfaces from which three color lights to be separated are emitted. The one light incidence surface and the three color light emission surfaces are substantially perpendicular to a central axis of light passing through each surface. A projection display device that is formed as follows.
【請求項3】 請求項2記載の投写型表示装置であっ
て、 前記色光合成光学系は、 前記3つの射出方向制御型光変調装置から射出された3
つの色光が入射する3つの色光入射面と、 前記色光合成光学系で合成される光が射出する1つの合
成光射出面と、を備え、 前記3つの色光入射面および前記1つの合成光射出面
は、それぞれの面を通過する光の中心軸に対してほぼ垂
直となるように形成されている、投写型表示装置。
3. The projection type display device according to claim 2, wherein the color light combining optical system is configured to emit three light beams emitted from the three emission direction control type light modulation devices.
Three color light incident surfaces on which three color lights are incident, and one combined light exit surface from which the light combined by the color light combining optical system exits, the three color light incident surfaces and the one combined light exit surface Is a projection display device formed so as to be substantially perpendicular to the central axis of light passing through each surface.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の投写型表示装置であって、 前記各色光用の射出方向制御型光変調装置は、略矩形状
の輪郭を有する光照射面を有しており、 各光照射面は、前記各光照射面の辺が所定の基準平面に
対して傾きを有するように配置されており、 前記各色光用の射出方向制御型光変調装置から射出され
た各色光が前記投写光学系に至るまでの光路上において
反射される回数が、奇数または偶数で統一されるよう
に、前記各色光用の射出方向制御型光変調装置と、前記
色光合成光学系との位置関係が設定されている、投写型
表示装置。
4. The projection display device according to claim 1, wherein the emission direction control type light modulation device for each color light has a substantially rectangular contour. Each light irradiation surface is disposed such that a side of each light irradiation surface is inclined with respect to a predetermined reference plane, and from the emission direction control type light modulation device for each color light. The emission direction control type light modulator for each color light and the color light combining device so that the number of times each emitted color light is reflected on the optical path up to the projection optical system is unified with an odd number or an even number. A projection display device in which a positional relationship with an optical system is set.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の投写型表示装置であって、 前記照明光学系と、前記色光分離光学系と、前記3つの
射出方向制御型光変調装置と、前記色光合成光学系と、
前記投写光学系とは、所定の筐体に収納されており、 前記各色光用の射出方向制御型光変調装置は、略矩形状
の輪郭を有する光照射面を有しており、 各光照射面は、前記各光照射面の辺が前記筐体の筐体平
面に対して傾きを有するように配置されており、 前記投写型表示装置は、さらに、 前記投写型表示装置の使用時において、投写された略矩
形状の画像が正立するように前記筐体を傾けて支持する
ための傾斜支持具を備える、投写型表示装置。
5. The projection display device according to claim 1, wherein the illumination optical system, the color light separation optical system, and the three emission direction control light modulation devices. The color light combining optical system,
The projection optical system is housed in a predetermined housing, and the emission direction control type light modulation device for each color light has a light irradiation surface having a substantially rectangular contour. The surface is arranged such that a side of each of the light irradiation surfaces is inclined with respect to a housing plane of the housing, and the projection display device further comprises: A projection display device, comprising: an inclined support for inclining and supporting the housing so that the projected substantially rectangular image is erected.
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