JP2001133883A - Illumination system and projector - Google Patents

Illumination system and projector

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JP2001133883A
JP2001133883A JP31793099A JP31793099A JP2001133883A JP 2001133883 A JP2001133883 A JP 2001133883A JP 31793099 A JP31793099 A JP 31793099A JP 31793099 A JP31793099 A JP 31793099A JP 2001133883 A JP2001133883 A JP 2001133883A
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light
illumination light
illumination
reflected
deflecting
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Shigeru Sawamura
滋 澤村
Yasumasa Sawai
靖昌 澤井
Hideki Osada
英喜 長田
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination system for a projector efficiently separating incident light and reflected light even when the luminous flux angle of the incident light or a light source image with respect to a color wheel is large. SOLUTION: The illumination system for a projector is constituted of a lamp LA emitting illuminating light, a reflection type color wheel(CW) reflecting the illuminating light so that the color of the reflected light is temporally successively switched, and a deflection prism PR deflecting the illuminating light by reflection on a total reflection surface S.

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】本発明は照明システムとそれ
を用いたプロジェクターに関するものであり、更に詳し
くは、投影画像のカラー化のために反射型のカラーホイ
ールを備えた照明システムと、それを用いてカラー画像
を投影するプロジェクターと、に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illumination system and a projector using the same, and more particularly, to an illumination system having a reflection type color wheel for colorizing a projected image, and an illumination system using the same. And a projector that projects a color image.

【0002】[0002]

【従来の技術】プロジェクター用の照明システムに反射
型のカラーホイールを色分解系として用いる場合、カラ
ーホイールに対する入射光と射出光(すなわち反射光)と
の分離が必要となる。その分離を空間的に行う一般的な
色分解構成を図11に示す。図中、太線が入射光であ
り、細線が反射光である。入射光を反射するカラーホイ
ール(CW)は、反射光色の異なる複数(R,G,B等)のカラ
ーフィルターで構成されており、表示素子(不図示)を照
明する色光が時間的に順次切り替わるように、モーター
等で回転可能(ax:回転軸)に構成されている。
2. Description of the Related Art When a reflection type color wheel is used as a color separation system in an illumination system for a projector, it is necessary to separate incident light and outgoing light (that is, reflected light) from the color wheel. FIG. 11 shows a general color separation configuration for performing the separation spatially. In the figure, the thick line is incident light, and the thin line is reflected light. The color wheel (CW) that reflects the incident light is composed of a plurality of (R, G, B, etc.) color filters having different reflected light colors, and the color light illuminating the display element (not shown) is temporally sequential. It is configured to be rotatable (ax: rotation axis) by a motor or the like so as to be switched.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図11に示すように、
理想的な点光源を用いて入射光を1点で収束させれば、
入射光と反射光とを大きな角度で空間的に分離すること
ができる。しかし実際には、図12に示すように光源像
はある程度の大きさを持っているため、入射光と反射光
とは重なってしまう。光線が重なった部分では入射光と
反射光とを分離することが不可能なので、光線が損失す
ることになるか、あるいは光線が重ならないように光束
角を予め小さくする(例えばコンデンサーレンズの焦点
距離を長くして光束を細くする)必要が生じる。しか
し、光束角を小さくすると、逆に光源像が大きくなって
光線の損失を改善する上で不利になったり、表示素子へ
の光伝達の効率低下や照明システムの大型化を招いたり
する。
As shown in FIG.
If the incident light is converged at one point using an ideal point light source,
The incident light and the reflected light can be spatially separated at a large angle. However, in practice, the light source image has a certain size as shown in FIG. 12, so that the incident light and the reflected light overlap. Since it is impossible to separate the incident light and the reflected light in the part where the light rays overlap, the light rays will be lost or the luminous flux angle will be reduced in advance so that the light rays do not overlap (for example, the focal length of the condenser lens). To make the light flux thinner). However, when the luminous flux angle is reduced, the light source image becomes larger, which is disadvantageous in improving the loss of the light beam, the efficiency of transmitting light to the display element is reduced, and the size of the illumination system is increased.

【0004】また図13に示すように、射出光をミラー
(MR)で折り曲げることにより、入射光と反射光との分離
を角度的に行った場合でも、破線で示す光線がミラー(M
R)でケラレてしまうので、やはり光線の損失となる。以
上のように従来の方式では、照明システムの色分解系と
して反射型のカラーホイールを使用した場合、光線の損
失が避けられず、したがって明るい投影画像が得られな
いという問題がある。
[0004] Further, as shown in FIG.
(MR), even when the incident light and the reflected light are separated angularly, the light indicated by the broken line is reflected by the mirror (M
R) causes vignetting, which also results in light ray loss. As described above, in the conventional method, when a reflection type color wheel is used as the color separation system of the illumination system, there is a problem that light loss cannot be avoided, and thus a bright projected image cannot be obtained.

【0005】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、カラーホイールに対する入
射光の光束角や光源像が大きくても、入射光と反射光と
の分離が効率良く行われるプロジェクター用照明システ
ムを提供することにあり、また、それを用いて明るい投
影画像が得られるプロジェクターを提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to efficiently separate incident light and reflected light even if the light beam angle of the incident light with respect to the color wheel and the light source image are large. An object of the present invention is to provide a lighting system for a projector that is frequently performed, and to provide a projector that can obtain a bright projected image using the lighting system.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明の照明システムは、照明光を発するラン
プと、反射光色が時間的に順次切り替わるように照明光
を反射させる反射型のカラーホイールと、照明光の偏向
を行う偏向部材と、を有するプロジェクター用の照明シ
ステムであって、前記偏向部材が照明光を反射させる全
反射面を有することを特徴とする。
To achieve the above object, a lighting system according to a first aspect of the present invention comprises a lamp for emitting illumination light and a reflection for reflecting illumination light such that the color of reflected light is sequentially switched over time. An illumination system for a projector, comprising: a color wheel of a mold; and a deflecting member for deflecting illumination light, wherein the deflecting member has a total reflection surface for reflecting the illumination light.

【0007】第2の発明の照明システムは、照明光を発
するランプと、反射光色が時間的に順次切り替わるよう
に照明光を反射させる反射型のカラーホイールと、照明
光の偏向を行う偏向部材と、を有するプロジェクター用
の照明システムであって、前記偏向部材が、前記カラー
ホイールに入射する前の照明光の偏向を行う第1偏向面
と、前記カラーホイールで反射された後の照明光の偏向
を行う第2偏向面と、を有し、前記第1,第2偏向面の
うちの少なくとも1面が、照明光を反射させる全反射面
であることを特徴とする。
A lighting system according to a second aspect of the present invention is a lamp that emits illumination light, a reflection-type color wheel that reflects illumination light so that the color of reflected light is sequentially changed over time, and a deflection member that deflects the illumination light. A lighting system for a projector, comprising: a first deflecting surface on which the deflecting member deflects illumination light before being incident on the color wheel; and an illumination system for illuminating light after being reflected by the color wheel. And a second deflecting surface for deflecting, wherein at least one of the first and second deflecting surfaces is a total reflection surface for reflecting illumination light.

【0008】第3の発明の照明システムは、上記第1又
は第2の発明の構成において、前記ランプが、照明光を
発する光源と、回転対称な反射曲面で前記光源からの照
明光を反射させる主鏡と、その主鏡で反射された照明光
の一部を反射させて前記光源の位置に戻す副鏡と、を有
することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the illumination system according to the first or second aspect, the lamp reflects illumination light from the light source on a rotationally symmetric reflection curved surface with a light source emitting illumination light. It is characterized by having a primary mirror and a secondary mirror that reflects a part of the illumination light reflected by the primary mirror and returns it to the position of the light source.

【0009】第4の発明のプロジェクターは、上記第2
又は第3の発明の照明システムと、その照明システムか
らの照明光を変調する表示素子と、その表示素子で変調
された光で画像投影を行う投影光学系と、を有するプロ
ジェクターであって、前記投影光学系の光軸と前記カラ
ーホイールの回転軸とが略垂直であることを特徴とす
る。
A projector according to a fourth aspect of the present invention is the projector of the second aspect,
Or, a projector comprising: a lighting system according to the third aspect of the invention, a display element for modulating illumination light from the lighting system, and a projection optical system for projecting an image with light modulated by the display element, The optical axis of the projection optical system is substantially perpendicular to the rotation axis of the color wheel.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した照明シス
テムとプロジェクターを、図面を参照しつつ説明する。
なお、前述した従来例(図11〜図13)や実施の形態等
の相互で、同一の部分や相当する部分には同一の符号を
付して重複説明を適宜省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a lighting system and a projector embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
In the above-described conventional examples (FIGS. 11 to 13), the embodiments, and the like, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate.

【0011】図2に、第1の実施の形態の照明システム
を示す。この照明システムは、照明光を発するランプ(L
A)と、反射光色が時間的に順次切り替わるように照明光
を反射させる反射型のカラーホイール(CW)と、照明光の
偏向を行う偏向プリズム(PR)と、を有するプロジェクタ
ー用の照明システムである。偏向プリズム(PR)は照明光
を反射させる全反射面(S)を有しており、ランプ(LA)か
ら発せられた照明光は、この全反射面(S)を透過して偏
向プリズム(PR)内に入射する。偏向プリズム(PR)に入射
した照明光は、偏向プリズム(PR)から一旦射出した後、
カラーホイール(CW)で反射されることにより、その反射
光色が時間的に順次切り替えられる。カラーホイール(C
W)で反射した照明光は、再び偏向プリズム(PR)内に入射
し、全反射面(S)で全反射した後、偏向プリズム(PR)外
へ射出する。
FIG. 2 shows a lighting system according to the first embodiment. This lighting system consists of a lamp (L
A), a reflection type color wheel (CW) that reflects the illumination light so that the reflected light color is sequentially switched in time, and a deflection prism (PR) that deflects the illumination light, a lighting system for a projector. It is. The deflecting prism (PR) has a total reflection surface (S) that reflects the illumination light, and the illumination light emitted from the lamp (LA) passes through the total reflection surface (S) and passes through the deflection prism (PR). ). Illumination light incident on the deflection prism (PR), after once exiting from the deflection prism (PR),
By being reflected by the color wheel (CW), the color of the reflected light is sequentially switched in time. Color wheel (C
The illumination light reflected by W) again enters the deflecting prism (PR), is totally reflected by the total reflection surface (S), and then exits the deflecting prism (PR).

【0012】前述したように、プロジェクター用の照明
システムに反射型のカラーホイール(CW)を色分解系とし
て用いる場合、カラーホイール(CW)に対する入射光と反
射光との分離が必要となる。第1の実施の形態では、全
反射面(S)を有する偏向プリズム(PR)を用いて、その分
離を角度的に行う構成をとっている。反射型のカラーホ
イール(CW)に対する入射光と反射光との分離に、全反射
面(S)を有する偏向部材を使用すると、その分離は角度
選択による分離となる。このため、カラーホイール(CW)
に対する入射光の光束角や光源像が図1に示すように大
きくても、入射光と反射光との分離を効率良く行うこと
ができる。つまり、光源像が大きくても入射光と反射光
との重なりに起因する光線の損失がなく、また光束角を
小さくする必要がないので光伝達効率の低下等も生じな
い。したがって、この照明システムをプロジェクターに
用いれば、明るい投影画像を得ることができる。
As described above, when a reflection type color wheel (CW) is used as a color separation system in a lighting system for a projector, it is necessary to separate incident light and reflected light from the color wheel (CW). In the first embodiment, a configuration is adopted in which a deflecting prism (PR) having a total reflection surface (S) is used to perform angular separation using a deflecting prism (PR). If a deflecting member having a total reflection surface (S) is used to separate incident light and reflected light from the reflection type color wheel (CW), the separation is performed by selecting an angle. For this reason, the color wheel (CW)
Even if the luminous flux angle of the incident light and the light source image are large as shown in FIG. 1, it is possible to efficiently separate the incident light and the reflected light. In other words, even if the light source image is large, there is no light loss due to the overlap of the incident light and the reflected light, and there is no need to reduce the luminous flux angle. Therefore, if this illumination system is used for a projector, a bright projected image can be obtained.

【0013】上記第1の実施の形態(図1,図2)では全
反射がカラーホイール(CW)での反射光に対して行われる
のに対し、以下に説明する第2〜第7の実施の形態(図
3〜図10)では全反射がカラーホイール(CW)への入射
光に対して行われる。また第2〜第7の実施の形態で
は、カラーホイール(CW)に対する入射側と反射側とのそ
れぞれに反射面(S1,S2)が配置されている。照明光の偏
向を行う偏向面として2つの反射面(S1,S2)を使用する
ことにより、ランプ(LA)側と表示素子{図9,図10中
のDMD(Digital Micromirror Device)(3)に相当す
る。}側との配置的な自由度が向上する。配置の自由度
が向上すれば、照明システムの薄型化や省スペース化を
達成することが可能となるため、市場で要望されている
薄くコンパクトなモバイルタイプのプロジェクターを実
現することができる。
In the first embodiment (FIGS. 1 and 2), the total reflection is performed on the light reflected by the color wheel (CW). On the other hand, the second to seventh embodiments described below will be described. In the embodiments (FIGS. 3 to 10), total reflection is performed on the light incident on the color wheel (CW). In the second to seventh embodiments, the reflecting surfaces (S1, S2) are arranged on the incident side and the reflecting side with respect to the color wheel (CW), respectively. By using two reflecting surfaces (S1, S2) as deflecting surfaces for deflecting the illumination light, the lamp (LA) side and the display element {DMD (Digital Micromirror Device) (3) in FIGS. Equivalent to. The degree of freedom of arrangement with the} side is improved. If the degree of freedom in arrangement is improved, it is possible to achieve a thin and space-saving lighting system, so that a thin and compact mobile-type projector demanded in the market can be realized.

【0014】また、第2〜第7の実施の形態では第1反
射面(S1)を全反射面としているが、第1,第2反射面(S
1,S2)のうちの少なくとも1面が照明光を反射させる全
反射面であれば、前記第1の実施の形態と同様、高い効
率で入射光と反射光とを分離することができる。全反射
面でない方の偏向面は必ずしも反射面である必要がない
ので、例えば屈折面,回折面等の偏向作用を有する光学
面を第2反射面(S2)の代わりに用いても、同様の機能を
実現することは可能である。
In the second to seventh embodiments, the first reflecting surface (S1) is a total reflecting surface, but the first and second reflecting surfaces (S1)
If at least one of the surfaces (1, S2) is a total reflection surface that reflects illumination light, incident light and reflected light can be separated with high efficiency as in the first embodiment. Since the deflecting surface that is not the total reflection surface does not necessarily need to be a reflection surface, the same applies if an optical surface having a deflecting action, such as a refraction surface or a diffraction surface, is used instead of the second reflection surface (S2). It is possible to realize the function.

【0015】図3に、第2の実施の形態の照明システム
を示す。図3(A)が上面図であり、図3(B)が正面図であ
る。この照明システムは、照明光を発するランプ(LA)
と、反射型のカラーホイール(CW)と、照明光の偏向を行
う第1,第2偏向プリズム(PrA,PrB)と、リレー光学系
(RL)と、を有するプロジェクター用の照明システムであ
る。偏向プリズム(PrA,PrB)は、カラーホイール(CW)に
入射する前の照明光の反射を行う第1反射面(S1)と、カ
ラーホイール(CW)で反射された後の照明光の反射を行う
第2反射面(S2)と、を有しており、そのうちの第1反射
面(S1)が照明光を反射させる全反射面となっている。つ
まり、第1偏向プリズム(PrA)と第2偏向プリズム(PrB)
とで、いわゆるTIR(Total Internal Reflection)プ
リズムを構成しているのである。
FIG. 3 shows a lighting system according to a second embodiment. FIG. 3A is a top view, and FIG. 3B is a front view. This lighting system is a lamp (LA) that emits illumination light
, A reflective color wheel (CW), first and second deflecting prisms (PrA, PrB) for deflecting illumination light, and a relay optical system
(RL). The deflecting prisms (PrA, PrB) reflect the illumination light after being reflected by the color wheel (CW) and the first reflection surface (S1) that reflects the illumination light before entering the color wheel (CW). And a second reflection surface (S2) to be used, of which the first reflection surface (S1) is a total reflection surface for reflecting illumination light. That is, the first deflection prism (PrA) and the second deflection prism (PrB)
Thus, a so-called TIR (Total Internal Reflection) prism is formed.

【0016】ランプ(LA)から発せられた照明光は、まず
第1偏向プリズム(PrA)に入射する。この第1偏向プリ
ズム(PrA)は第1反射面(S1)での全反射条件を満たす直
角プリズムから成っており、これに入射した照明光は第
1反射面(S1)でカラーホイール(CW)に向けて全反射され
る。第1反射面(S1)で全反射した照明光は、第1偏向プ
リズム(PrA)から一旦射出した後、カラーホイール(CW)
で反射されることにより、その反射光色が時間的に順次
切り替えられる。カラーホイール(CW)で反射した照明光
は、再び第1偏向プリズム(PrA)に入射し、第1反射面
(S1)を透過する。そして、第1反射面(S1)と対向してい
る面{第1,第2偏向プリズム(PrA,PrB)の対向面は、所
定の空気間隔をあけて略平行に位置している。}を透過
して、第2偏向プリズム(PrB)に入射する。第2偏向プ
リズム(PrB)に入射した照明光は、第2反射面(S2)で反
射されて第2偏向プリズム(PrB)を射出した後、リレー
光学系(RL)を通過する。この第2反射面(S2)は金属蒸着
が施されたミラー面であるが、全反射面であっても構わ
ない。
The illumination light emitted from the lamp (LA) first enters the first deflecting prism (PrA). The first deflecting prism (PrA) is composed of a right-angle prism that satisfies the condition of total reflection on the first reflecting surface (S1), and the illumination light incident thereon is reflected by the color wheel (CW) on the first reflecting surface (S1). It is totally reflected toward. The illumination light totally reflected by the first reflecting surface (S1) is once emitted from the first deflecting prism (PrA), and then is emitted from the color wheel (CW).
, The reflected light color is sequentially switched in time. The illumination light reflected by the color wheel (CW) is incident again on the first deflecting prism (PrA), and is reflected on the first reflecting surface.
(S1) is transmitted. Then, the surface opposing the first reflection surface (S1) {the opposing surfaces of the first and second deflecting prisms (PrA, PrB) are located substantially parallel with a predetermined air gap. }, And enter the second deflecting prism (PrB). The illumination light incident on the second deflecting prism (PrB) is reflected by the second reflecting surface (S2), exits the second deflecting prism (PrB), and passes through the relay optical system (RL). The second reflection surface (S2) is a mirror surface on which metal deposition is performed, but may be a total reflection surface.

【0017】図4に、第3の実施の形態の照明システム
を示す。図4(A)が上面図であり、図4(B)が正面図であ
る。この照明システムは、照明光を発するランプ(LA)
と、反射型のカラーホイール(CW)と、照明光の偏向を行
う第1偏向プリズム(PrA)と、照明光の偏向及びその空
間的なエネルギー分布の均一化を行うインテグレータロ
ッド(IR)と、リレー光学系(RL)と、を有するプロジェク
ター用の照明システムである。この実施の形態の特徴
は、第2反射面(S2)を有するインテグレータロッド(IR)
を第2の偏向部材として用いた点にある。ただし、第2
反射面(S2)での偏向は前記第2の実施の形態と同様に行
われる。
FIG. 4 shows a lighting system according to a third embodiment. FIG. 4A is a top view, and FIG. 4B is a front view. This lighting system is a lamp (LA) that emits illumination light
A reflection type color wheel (CW), a first deflecting prism (PrA) for deflecting the illumination light, and an integrator rod (IR) for deflecting the illumination light and making its spatial energy distribution uniform. And a relay optical system (RL). The feature of this embodiment is that an integrator rod (IR) having a second reflecting surface (S2)
Is used as the second deflecting member. However, the second
The deflection on the reflecting surface (S2) is performed in the same manner as in the second embodiment.

【0018】インテグレータロッド(IR)の入射端面は、
対向する第1偏向プリズム(PrA)の第1反射面(S1)に対
し所定の空気間隔をあけて略平行に位置している。その
入射端面から入射してきた照明光は、まず第2反射面(S
2)で反射される。インテグレータロッド(IR)は、多角柱
形状のガラス体、あるいは複数枚のミラーを組み合わせ
て成る中空筒体である。したがって、インテグレータロ
ッド(IR)に様々な角度で入射してきた照明光は、第2反
射面(S2)での反射後、インテグレータロッド(IR)の側面
で何度も繰り返し反射されることにより、空間的なエネ
ルギー分布(すなわち照度分布)が均一化される。そし
て、表示素子(不図示)の表示面と共役な射出端面から拡
散光として射出した後、リレー光学系(RL)を通過する。
The incident end face of the integrator rod (IR)
It is located substantially parallel to the first reflecting surface (S1) of the opposing first deflecting prism (PrA) with a predetermined air gap. The illumination light incident from the entrance end face is first reflected on the second reflection surface (S
Reflected in 2). An integrator rod (IR) is a polygonal glass body or a hollow cylindrical body formed by combining a plurality of mirrors. Therefore, the illumination light that has entered the integrator rod (IR) at various angles is reflected on the side surface of the integrator rod (IR) many times after being reflected on the second reflecting surface (S2), and thus, the spatial light is reflected. Energy distribution (that is, illuminance distribution) is made uniform. Then, the light is emitted as diffused light from an emission end face conjugate with a display surface of a display element (not shown), and then passes through a relay optical system (RL).

【0019】以下に説明する第4〜第7の実施の形態
(図5〜図8)は、照明システムを薄型化にするためのラ
ンプ(LA)の配置に関するものである。ランプ(LA)は、照
明光を発する光源(LS)、並びに主鏡及び副鏡から成るリ
フレクターから成っており、主鏡が光源(LS)からの照明
光を回転対称な反射曲面で反射させ、その主鏡で反射さ
れた照明光の一部を副鏡が反射させて光源(LS)の位置に
戻すように構成されている。第4,第5の実施の形態の
照明システムでは、主鏡が放物面鏡(M1)であり、副鏡が
平面鏡(m1)である。第6,第7の実施の形態の照明シス
テムでは、主鏡が楕円面鏡(M2)であり、副鏡が球面鏡(m
2)である。
Fourth to seventh embodiments described below
(FIGS. 5 to 8) relate to the arrangement of lamps (LA) for reducing the thickness of the lighting system. The lamp (LA) includes a light source (LS) that emits illumination light, and a reflector including a primary mirror and a secondary mirror.The primary mirror reflects the illumination light from the light source (LS) on a rotationally symmetric reflection curved surface, The sub-mirror reflects a part of the illumination light reflected by the primary mirror and returns it to the position of the light source (LS). In the illumination systems of the fourth and fifth embodiments, the primary mirror is a parabolic mirror (M1), and the secondary mirror is a plane mirror (m1). In the illumination systems of the sixth and seventh embodiments, the primary mirror is an ellipsoidal mirror (M2) and the secondary mirror is a spherical mirror (m
2).

【0020】図5に、第4の実施の形態の照明システム
を示す。図5(A)が上面図であり、図5(B)が正面図であ
る。この照明システムは、照明光を発するランプ(LA)
と、ランプ(LA)からの照明光を集光するコンデンサーレ
ンズ(CL)と、反射型のカラーホイール(CW)と、照明光の
偏向を行う第1,第2偏向プリズム(PrA,PrB)と、リレ
ー光学系(RL)と、を有するプロジェクター用の照明シス
テムである。この実施の形態の特徴は、ランプ(LA)のリ
フレクターが、放物面で光源(LS)からの照明光を反射さ
せる放物面鏡(M1)と、その放物面鏡(M1)で反射された照
明光の一部を反射させて光源(LS)の位置に戻す平面鏡(m
1)と、で構成されている点にある。この構成によると、
ランプ光軸(AX0)をカラーホイール(CW)の反射面に対し
て平行にしても、第1反射面(S1)での全反射条件を満た
すことが可能である。したがって、高い効率での入・反
射光の分離とともに、照明システムの薄型化を達成する
ことができる。
FIG. 5 shows a lighting system according to a fourth embodiment. FIG. 5A is a top view, and FIG. 5B is a front view. This lighting system is a lamp (LA) that emits illumination light
And a condenser lens (CL) that collects illumination light from the lamp (LA), a reflective color wheel (CW), and first and second deflecting prisms (PrA, PrB) that deflect illumination light. And a relay optical system (RL). The feature of this embodiment is that the reflector of the lamp (LA) is a parabolic mirror (M1) that reflects the illumination light from the light source (LS) on a paraboloid, and the parabolic mirror (M1) reflects the light. Plane mirror (m) that reflects a part of the
1). According to this configuration,
Even if the lamp optical axis (AX0) is parallel to the reflection surface of the color wheel (CW), it is possible to satisfy the condition for total reflection on the first reflection surface (S1). Therefore, it is possible to achieve a high-efficiency separation of incident and reflected light and to achieve a reduction in the thickness of the illumination system.

【0021】光源(LS)は放物面鏡(M1)の焦点位置にある
ため、光源(LS)から発せられた照明光は、放物面鏡(M1)
での反射によりランプ光軸(AX0)に対して略平行にな
る。放物面鏡(M1)の開口の下半分{カラーホイール(CW)
の裏面側}は、ランプ光軸(AX0)に対して垂直な反射面を
有する平面鏡(m1)で覆われている。このため、放物面鏡
(M1)の下半分で反射された照明光は、平面鏡(m1)での反
射後、もとの光路を通って光源(LS)位置に戻ることにな
る。そして、放物面鏡(M1)の上半分で反射された照明光
と共に、開口の上半分から射出される。放物面鏡(M1)か
ら射出した照明光は、Dカット形状のコンデンサーレン
ズ(CL)を通過した後、第1偏向プリズム(PrA)に入射す
る。第1偏向プリズム(PrA)に入射した後の照明光は、
前記第2の実施の形態(図3)と同様の光学作用を受けて
リレー光学系(RL)を射出する。なおコンデンサーレンズ
(CL)は、平面鏡(m1)で覆われた下半分が不用なのでDカ
ットされているが、一般的な円形状であってももちろん
構わない。
Since the light source (LS) is located at the focal position of the parabolic mirror (M1), the illumination light emitted from the light source (LS) is transmitted to the parabolic mirror (M1).
Becomes substantially parallel to the lamp optical axis (AX0) due to reflection from the lamp. Lower half of aperture of parabolic mirror (M1) {color wheel (CW)
Is covered with a plane mirror (m1) having a reflection surface perpendicular to the lamp optical axis (AX0). For this reason, parabolic mirrors
After being reflected by the plane mirror (m1), the illumination light reflected by the lower half of (M1) returns to the light source (LS) position through the original optical path. Then, the light is emitted from the upper half of the opening together with the illumination light reflected by the upper half of the parabolic mirror (M1). The illumination light emitted from the parabolic mirror (M1) passes through a D-cut condenser lens (CL), and then enters a first deflecting prism (PrA). The illumination light after entering the first deflecting prism (PrA)
The relay optical system (RL) is emitted by receiving the same optical action as in the second embodiment (FIG. 3). In addition, condenser lens
(CL) is D-cut because the lower half covered with the plane mirror (m1) is unnecessary, but it may of course be a general circular shape.

【0022】図6に、第5の実施の形態の照明システム
を示す。図5(A)が上面図であり、図5(B)が正面図であ
る。この照明システムは、放物面鏡(M1)及び平面鏡(m1)
から成るリフレクターを有するランプ(LA)と、ランプ(L
A)からの照明光を集光するコンデンサーレンズ(CL)と、
反射型のカラーホイール(CW)と、照明光の偏向を行う第
1偏向プリズム(PrA)と、照明光の偏向及びその空間的
なエネルギー分布の均一化を行うインテグレータロッド
(IR)と、リレー光学系(RL)と、を有するプロジェクター
用の照明システムである。この実施の形態の特徴は、第
3の実施の形態(図4)と同様、第2反射面(S2)を有する
インテグレータロッド(IR)を第2の偏向部材として用い
た点にあり、そのほかは前記第4の実施の形態(図5)と
同様の構成になっている。
FIG. 6 shows a lighting system according to a fifth embodiment. FIG. 5A is a top view, and FIG. 5B is a front view. This lighting system consists of a parabolic mirror (M1) and a plane mirror (m1)
A lamp (LA) having a reflector consisting of
Condenser lens (CL) that collects illumination light from A),
A reflective color wheel (CW), a first deflecting prism (PrA) for deflecting the illumination light, and an integrator rod for deflecting the illumination light and making its spatial energy distribution uniform
(IR) and a relay optical system (RL) for a projector. The feature of this embodiment is that, similarly to the third embodiment (FIG. 4), an integrator rod (IR) having a second reflecting surface (S2) is used as a second deflecting member. The configuration is the same as that of the fourth embodiment (FIG. 5).

【0023】図7に、第6の実施の形態の照明システム
を示す。図7(A)が上面図であり、図7(B)が正面図であ
る。この照明システムは、照明光を発するランプ(LA)
と、ランプ(LA)からの照明光を集光するコンデンサーレ
ンズ(CL)と、反射型のカラーホイール(CW)と、照明光の
偏向を行う第1,第2偏向プリズム(PrA,PrB)と、リレ
ー光学系(RL)と、を有するプロジェクター用の照明シス
テムである。この実施の形態の特徴は、ランプ(LA)のリ
フレクターが、楕円面で光源(LS)からの照明光を反射さ
せる楕円面鏡(M2)と、その楕円面鏡(M2)で反射された照
明光の一部を反射させて光源(LS)の位置に戻す球面鏡(m
2)と、で構成されている点にある。この構成によると、
ランプ光軸(AX0)をカラーホイール(CW)の反射面に対し
て平行にしても、第1反射面(S1)での全反射条件を満た
すことが可能である。したがって、高い効率での入・反
射光の分離とともに、照明システムの薄型化を達成する
ことができる。
FIG. 7 shows a lighting system according to a sixth embodiment. FIG. 7A is a top view, and FIG. 7B is a front view. This lighting system is a lamp (LA) that emits illumination light
And a condenser lens (CL) that collects illumination light from the lamp (LA), a reflective color wheel (CW), and first and second deflecting prisms (PrA, PrB) that deflect illumination light. And a relay optical system (RL). The feature of this embodiment is that the reflector of the lamp (LA) is an ellipsoidal mirror (M2) that reflects the illumination light from the light source (LS) on an elliptical surface, and the illumination reflected by the ellipsoidal mirror (M2). A spherical mirror (m) that reflects part of the light and returns it to the position of the light source (LS)
2). According to this configuration,
Even if the lamp optical axis (AX0) is parallel to the reflection surface of the color wheel (CW), it is possible to satisfy the condition for total reflection on the first reflection surface (S1). Therefore, it is possible to achieve a high-efficiency separation of incident and reflected light and to achieve a reduction in the thickness of the illumination system.

【0024】光源(LS)は楕円面鏡(M2)の第1焦点位置に
あるため、光源(LS)から発せられた照明光は、楕円面鏡
(M2)での反射により第2焦点位置で結像することにな
る。球面鏡(m2)は、楕円面鏡(M2)の第2焦点を中心とす
る球面の一部から成る凸の反射面を有しており、楕円面
鏡(M2)の開口の略下半分{カラーホイール(CW)の裏面側}
は、球面鏡(m2)で覆われている。このため、楕円面鏡(M
2)の下半分で反射された照明光は、球面鏡(m2)での反射
後、もとの光路を通って光源(LS)位置に戻ることにな
る。そして、楕円面鏡(M2)の上半分で反射された照明光
と共に、開口の上半分から射出される。楕円面鏡(M2)か
ら射出した照明光は、第1偏向プリズム(PrA)に入射す
る。第1偏向プリズム(PrA)に入射した後の照明光は、
前記第2の実施の形態(図3)と同様の光学作用を受けて
リレー光学系(RL)を射出する。
Since the light source (LS) is at the first focal position of the ellipsoidal mirror (M2), the illumination light emitted from the light source (LS) is
An image is formed at the second focal position by the reflection at (M2). The spherical mirror (m2) has a convex reflecting surface composed of a part of a spherical surface centered on the second focal point of the elliptical mirror (M2), and has a substantially lower half {color Back side of wheel (CW)}
Is covered with a spherical mirror (m2). For this reason, an ellipsoidal mirror (M
2) The illumination light reflected by the lower half returns to the light source (LS) position through the original optical path after being reflected by the spherical mirror (m2). Then, the light is emitted from the upper half of the aperture together with the illumination light reflected by the upper half of the ellipsoidal mirror (M2). The illumination light emitted from the ellipsoidal mirror (M2) enters the first deflecting prism (PrA). The illumination light after entering the first deflecting prism (PrA)
The relay optical system (RL) is emitted by receiving the same optical action as in the second embodiment (FIG. 3).

【0025】図8に、第7の実施の形態の照明システム
を示す。図8(A)が上面図であり、図8(B)が正面図であ
る。この照明システムは、楕円面鏡(M2)及び球面鏡(m2)
から成るリフレクターを有するランプ(LA)と、反射型の
カラーホイール(CW)と、照明光の偏向を行う第1偏向プ
リズム(PrA)と、照明光の偏向及びその空間的なエネル
ギー分布の均一化を行うインテグレータロッド(IR)と、
リレー光学系(RL)と、を有するプロジェクター用の照明
システムである。この実施の形態の特徴は、第3,第5
の実施の形態(図4,図6)と同様、第2反射面(S2)を有
するインテグレータロッド(IR)を第2の偏向部材として
用いた点にあり、そのほかは前記第6の実施の形態(図
7)と同様の構成になっている。
FIG. 8 shows a lighting system according to a seventh embodiment. FIG. 8A is a top view, and FIG. 8B is a front view. This illumination system has an elliptical mirror (M2) and a spherical mirror (m2)
(LA) having a reflector consisting of: a reflective color wheel (CW); a first deflecting prism (PrA) for deflecting illumination light; and deflecting illumination light and making its spatial energy distribution uniform. Integrator rod (IR)
And a relay optical system (RL). The features of this embodiment are the third and fifth features.
As in the second embodiment (FIGS. 4 and 6), an integrator rod (IR) having a second reflecting surface (S2) is used as a second deflecting member. It has the same configuration as (FIG. 7).

【0026】次に、第3の実施の形態の照明システム
(図4)を適用したプロジェクターを、図9及び図10に
基づいて説明する。図9はDMD(3)の背面側から見た
プロジェクターの正面図であり、図10は上方から見た
プロジェクターの上面図である。また図中、AX1は照明
光軸であり、AX2は投影光軸である。このプロジェクタ
ーは、照明システムと、その照明システムからの照明光
を変調するDMD(3)と、表示素子であるDMD(3)で変
調された光で画像投影を行う投影光学系(4)と、を有し
ている。そして上記照明システムは、ランプ(LA),反射
型のカラーホイール(CW),第1偏向プリズム(PrA),イ
ンテグレータロッド(IR),第1〜第3リレーレンズ(RL1
〜RL3),偏角プリズム(1),及びTIRプリズム(2)で構
成されている。なお、第1〜第3リレーレンズ(RL1〜RL
3)は前記リレー光学系(RL)に相当する。
Next, a lighting system according to a third embodiment will be described.
A projector to which (FIG. 4) is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a front view of the projector viewed from the back side of the DMD (3), and FIG. 10 is a top view of the projector viewed from above. In the figure, AX1 is an illumination optical axis, and AX2 is a projection optical axis. This projector includes an illumination system, a DMD (3) that modulates illumination light from the illumination system, and a projection optical system (4) that performs image projection with light modulated by the DMD (3) that is a display element. have. The illumination system includes a lamp (LA), a reflective color wheel (CW), a first deflecting prism (PrA), an integrator rod (IR), and first to third relay lenses (RL1).
RL3), deflection prism (1), and TIR prism (2). Note that the first to third relay lenses (RL1 to RL
3) corresponds to the relay optical system (RL).

【0027】ランプ(LA)から発せられた照明光は、第1
偏向プリズム(PrA)に入射して第1反射面(S1)で反射さ
れた後、カラーホイール(CW)で反射される。カラーホイ
ール(CW)は、反射光色の異なる複数(R,G,B等)のカラ
ーフィルターで構成されており、DMD(3)を照明する
色光が時間的に順次切り替わるように、モーター等で回
転可能(ax:回転軸)に構成されている。カラーホイール
(CW)で反射された照明光は、インテグレータロッド(IR)
に入射して、第2反射面(S2)で反射される。そして、イ
ンテグレータロッド(IR)を通過することにより、空間的
なエネルギー分布が均一化される。このエネルギー分布
の均一化により、DMD(3)の表示面上での軸上と最軸
外との照度差がなくなる。
The illumination light emitted from the lamp (LA) is
After being incident on the deflecting prism (PrA) and reflected by the first reflecting surface (S1), it is reflected by the color wheel (CW). The color wheel (CW) is composed of a plurality of (R, G, B, etc.) color filters with different reflected light colors, and is driven by a motor or the like so that the color light illuminating the DMD (3) is sequentially switched in time. It is configured to be rotatable (ax: rotation axis). Color wheel
The illumination light reflected by (CW) is reflected by the integrator rod (IR)
And is reflected by the second reflecting surface (S2). Then, by passing through the integrator rod (IR), the spatial energy distribution is made uniform. By making the energy distribution uniform, there is no difference in illuminance between the on-axis and off-axis positions on the display surface of the DMD (3).

【0028】インテグレータロッド(IR)を射出した照明
光は、第1,第2リレーレンズ(RL1,RL2)を通過した
後、四角柱形状の偏角プリズム(1)に入射する。偏角プ
リズム(1)に入射した照明光は、反射面(RT)で全反射さ
れた後、反射面(RM)でミラー反射され、更に反射面(RT)
を透過して偏角プリズム(1)を射出する。つまり、偏角
プリズム(1)内部の2つの反射面(RT,RM)により、照明光
路は斜め上方に向けて鈍角に折り曲げられることにな
る。
The illumination light emitted from the integrator rod (IR) passes through the first and second relay lenses (RL1 and RL2), and then enters the square prism-shaped deflection prism (1). The illumination light incident on the deflection prism (1) is totally reflected by the reflection surface (RT), then is mirror-reflected by the reflection surface (RM), and further reflected by the reflection surface (RT).
And exits the deflection prism (1). That is, the illumination light path is bent obliquely upward at an obtuse angle by the two reflection surfaces (RT, RM) inside the deflection prism (1).

【0029】偏角プリズム(1)で光路が折り曲げられた
照明光は、第3リレーレンズ(RL3)を通過した後、TI
Rプリズム(2)内で角度変換される。TIRプリズム(2)
は、第1プリズム(2a)と第2プリズム(2b)とから成って
おり、このTIRプリズム(2)によって、DMD(3)に対
する入力光と出力光との分離が行われる。第1プリズム
(2a)には第3リレーレンズ(RL3)が接合されているの
で、第3リレーレンズ(RL3)を通過した照明光はそのま
ま第1プリズム(2a)に入射する。第1プリズム(2a)に入
射した照明光は、第2プリズム(2b)と対向している反射
面{第1,第2プリズム(2a,2b)の対向面は、所定の空気
間隔をあけて略平行に位置している。}で全反射され、
DMD(3)を斜め45°方向から照明する。そして、その
照明光はDMD(3)での反射により光変調される。
The illumination light whose optical path is bent by the deflection prism (1) passes through a third relay lens (RL3), and
The angle is converted in the R prism (2). TIR prism (2)
Is composed of a first prism (2a) and a second prism (2b). The TIR prism (2) separates the input light and the output light from the DMD (3). 1st prism
Since the third relay lens (RL3) is joined to (2a), the illumination light that has passed through the third relay lens (RL3) directly enters the first prism (2a). Illumination light incident on the first prism (2a) is reflected by a reflection surface {facing the second prism (2b) {the opposing surfaces of the first and second prisms (2a, 2b) are separated by a predetermined air gap. They are located substantially parallel. }
The DMD (3) is illuminated from an oblique 45 ° direction. Then, the illumination light is optically modulated by reflection at the DMD (3).

【0030】上記DMD(3)は、多数のマイクロミラー
がマトリックス状に配置された表示面を有し、そのマイ
クロミラー1枚で表示画像の1画素を構成するものであ
る。光変調のために各マイクロミラーの傾きは個別に駆
動制御される構成になっており、各マイクロミラーはON
状態とOFF状態との2つの傾き状態をとり得るようにな
っている。ON状態のマイクロミラーでは照明光が投影光
学系(4)内に向けて反射され、OFF状態のマイクロミラー
では照明光が投影光学系(4)外に向けて反射される。し
たがって、ON状態のマイクロミラーで反射された光は、
第1,第2プリズム(2a,2b)の順でTIRプリズム(2)を
透過した後、投影光学系(4)に入射することにより被投
影面(例えばスクリーン面)上に到達する。その結果、明
暗のパターンから成る表示画像が被投影面上に形成され
ることになる。
The DMD (3) has a display surface on which a large number of micromirrors are arranged in a matrix, and one micromirror constitutes one pixel of a display image. The tilt of each micromirror is controlled individually for light modulation, and each micromirror is turned on.
Two inclination states, a state and an OFF state, can be taken. The micromirror in the ON state reflects illumination light toward the inside of the projection optical system (4), and the micromirror in the OFF state reflects illumination light outside the projection optical system (4). Therefore, the light reflected by the ON state micromirror is
After passing through the TIR prism (2) in the order of the first and second prisms (2a, 2b), the light enters the projection optical system (4) and reaches a projection surface (for example, a screen surface). As a result, a display image including a light and dark pattern is formed on the projection surface.

【0031】TIRプリズム(2)入射前の照明光路は、
前述したように偏角プリズム(1)によって鈍角に折り曲
げられるため、リレーレンズ(RL1,RL2)等による配置の
制限が緩和される。したがって、ランプ(LA)が水平配置
された状態で背が低くなり、プロジェクターは容易に薄
型・コンパクト化される。また偏角プリズム(1)は、全
反射面(RT)とミラー反射面(RM)を各1面有しており、全
反射を行う反射面(RT)が透過面である射出面と兼用にな
っている。このように内部で全反射とミラー反射を行う
偏角プリズム(1)を用いると、偏角プリズム(1)内で照明
光路が重ね合わされるため、光路長が圧縮される。その
結果、光学システムとしてのコンパクト化が達成され、
また大きな反射面を用いる必要もなくなる。
The illumination light path before incidence on the TIR prism (2) is
As described above, since the beam is bent at an obtuse angle by the deflection prism (1), restrictions on the arrangement of the relay lenses (RL1, RL2) and the like are relaxed. Therefore, the height of the projector is reduced in a state where the lamps (LA) are horizontally arranged, and the projector is easily made thin and compact. The deflection prism (1) has one total reflection surface (RT) and one mirror reflection surface (RM), and the reflection surface (RT) that performs total reflection is also used as an emission surface that is a transmission surface. Has become. When the deflection prism (1) that performs total reflection and mirror reflection inside is used as described above, the illumination light paths are overlapped in the deflection prism (1), so that the optical path length is compressed. As a result, a compact optical system has been achieved,
Also, there is no need to use a large reflecting surface.

【0032】また図9及び図10から分かるように、投
影光学系(4)の光軸(AX2)とカラーホイール(CW)の回転軸
(ax)とは略垂直になっている。カラーホイール(CW)の回
転軸(ax)が投影光軸(AX2)に対して略垂直であれば、カ
ラーホイール(CW)が上下に突出しない構成となるので、
カラーホイール(CW)が大きくてもプロジェクター全体の
薄型化が達成される。
As can be seen from FIGS. 9 and 10, the optical axis (AX2) of the projection optical system (4) and the rotation axis of the color wheel (CW).
It is almost perpendicular to (ax). If the rotation axis (ax) of the color wheel (CW) is substantially perpendicular to the projection optical axis (AX2), since the color wheel (CW) does not protrude up and down,
Even if the color wheel (CW) is large, the overall thickness of the projector can be reduced.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明の照明システ
ムによれば、照明光を全反射面で反射させる偏向部材が
用いられているため、カラーホイールに対する入射光の
光束角や光源像が大きくても、入射光と反射光との分離
を効率良く行うことができる。したがって、本発明に係
るプロジェクターによれば、明るい投影画像を得ること
ができる。
As described above, according to the illumination system of the present invention, since the deflecting member for reflecting the illumination light on the total reflection surface is used, the luminous flux angle of the incident light with respect to the color wheel and the light source image are large. However, it is possible to efficiently separate incident light and reflected light. Therefore, according to the projector of the present invention, a bright projected image can be obtained.

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

【図1】第1の実施の形態における偏向プリズムの光学
作用を説明するための光路図。
FIG. 1 is an optical path diagram for explaining an optical function of a deflecting prism according to a first embodiment.

【図2】第1の実施の形態の照明システムを示す光学構
成図。
FIG. 2 is an optical configuration diagram showing the illumination system according to the first embodiment.

【図3】第2の実施の形態の照明システムを示す光学構
成図。
FIG. 3 is an optical configuration diagram showing an illumination system according to a second embodiment.

【図4】第3の実施の形態の照明システムを示す光学構
成図。
FIG. 4 is an optical configuration diagram showing an illumination system according to a third embodiment.

【図5】第4の実施の形態の照明システムを示す光学構
成図。
FIG. 5 is an optical configuration diagram showing an illumination system according to a fourth embodiment.

【図6】第5の実施の形態の照明システムを示す光学構
成図。
FIG. 6 is an optical configuration diagram showing an illumination system according to a fifth embodiment.

【図7】第6の実施の形態の照明システムを示す光学構
成図。
FIG. 7 is an optical configuration diagram showing an illumination system according to a sixth embodiment.

【図8】第7の実施の形態の照明システムを示す光学構
成図。
FIG. 8 is an optical configuration diagram showing an illumination system according to a seventh embodiment.

【図9】第3の実施の形態のプロジェクターの光学構成
を示す正面図。
FIG. 9 is a front view showing an optical configuration of a projector according to a third embodiment.

【図10】第3の実施の形態のプロジェクターの光学構
成を示す上面図。
FIG. 10 is a top view illustrating an optical configuration of a projector according to a third embodiment.

【図11】理想的な点光源がカラーホイール上で結像す
る場合の照明システムを説明するための光路図。
FIG. 11 is an optical path diagram for explaining an illumination system when an ideal point light source forms an image on a color wheel.

【図12】実際の光源がカラーホイール上で結像する場
合の照明システムを説明するための光路図。
FIG. 12 is an optical path diagram for explaining an illumination system when an actual light source forms an image on a color wheel.

【図13】入射光と反射光とをミラーで角度的に分離す
る照明システムを説明するための光路図。
FIG. 13 is an optical path diagram for explaining an illumination system in which incident light and reflected light are angularly separated by a mirror.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

LA …ランプ PR …偏向プリズム(偏向部材) S …全反射面 CW …カラーホイール ax …回転軸 PrA …第1偏向プリズム(偏向部材) PrB …第2偏向プリズム(偏向部材) S1 …第1反射面(第1偏向面,全反射面) S2 …第2反射面(第2偏向面) RL …リレー光学系 IR …インテグレータロッド(偏向部材) CL …コンデンサーレンズ LS …光源 M1 …放物面鏡(主鏡) m1 …平面鏡(副鏡) M2 …楕円面鏡(主鏡) m2 …球面鏡(副鏡) RL1 …第1リレーレンズ RL2 …第2リレーレンズ RL3 …第3リレーレンズ 1 …偏角プリズム RT …反射面 RM …反射面 2 …TIRプリズム 2a …第1プリズム 2b …第2プリズム 3 …DMD(表示素子) 4 …投影光学系 AX0 …ランプ光軸 AX1 …照明光軸 AX2 …投影光軸(投影光学系の光軸) LA: Lamp PR: Deflection prism (deflection member) S: Total reflection surface CW: Color wheel ax: Rotation axis PrA: First deflection prism (deflection member) PrB: Second deflection prism (deflection member) S1: First reflection surface (First deflecting surface, total reflecting surface) S2… second reflecting surface (second deflecting surface) RL… relay optical system IR… integrator rod (deflecting member) CL… condenser lens LS… light source M1… parabolic mirror (main Mirror) m1 ... Plane mirror (secondary mirror) M2 ... Elliptical mirror (primary mirror) m2 ... Spherical mirror (secondary mirror) RL1 ... First relay lens RL2 ... Second relay lens RL3 ... Third relay lens 1 ... Deflection prism RT ... Reflection surface RM Reflection surface 2 TIR prism 2a First prism 2b Second prism 3 DMD (display element) 4 Projection optical system AX0 Lamp optical axis AX1 Illumination optical axis AX2 Projection optical axis (Optical axis of the system)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 英喜 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA21 AB10 AC01 AZ03 2H042 CA01 CA14 2H052 BA03 BA09 BA14  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Eiki Nagata, Inventor F-term (reference) 2H041 AA21 AB10 AC01 AZ03 2H042 CA01 CA14 2H052 BA03 BA09 BA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照明光を発するランプと、反射光色が時
間的に順次切り替わるように照明光を反射させる反射型
のカラーホイールと、照明光の偏向を行う偏向部材と、
を有するプロジェクター用の照明システムであって、 前記偏向部材が照明光を反射させる全反射面を有するこ
とを特徴とする照明システム。
1. A lamp that emits illumination light, a reflection type color wheel that reflects illumination light so that a reflected light color is sequentially switched over time, and a deflecting member that deflects illumination light.
An illumination system for a projector, comprising: a deflecting member having a total reflection surface that reflects illumination light.
【請求項2】 照明光を発するランプと、反射光色が時
間的に順次切り替わるように照明光を反射させる反射型
のカラーホイールと、照明光の偏向を行う偏向部材と、
を有するプロジェクター用の照明システムであって、 前記偏向部材が、前記カラーホイールに入射する前の照
明光の偏向を行う第1偏向面と、前記カラーホイールで
反射された後の照明光の偏向を行う第2偏向面と、を有
し、前記第1,第2偏向面のうちの少なくとも1面が、
照明光を反射させる全反射面であることを特徴とする照
明システム。
2. A lamp that emits illumination light, a reflection-type color wheel that reflects illumination light so that a reflected light color is sequentially switched over time, a deflection member that deflects illumination light,
An illumination system for a projector, comprising: a first deflecting surface that deflects illumination light before being incident on the color wheel; and deflects illumination light after being reflected by the color wheel. A second deflecting surface to be performed, and at least one of the first and second deflecting surfaces is
An illumination system, which is a total reflection surface that reflects illumination light.
【請求項3】 前記ランプが、照明光を発する光源と、
回転対称な反射曲面で前記光源からの照明光を反射させ
る主鏡と、その主鏡で反射された照明光の一部を反射さ
せて前記光源の位置に戻す副鏡と、を有することを特徴
とする請求項1又は請求項2記載の照明システム。
3. The light source, wherein the lamp emits illumination light.
A main mirror that reflects illumination light from the light source on a rotationally symmetric reflection curved surface, and a sub-mirror that reflects a part of the illumination light reflected by the main mirror and returns the light source to the position of the light source. The lighting system according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 請求項2又は請求項3記載の照明システ
ムと、その照明システムからの照明光を変調する表示素
子と、その表示素子で変調された光で画像投影を行う投
影光学系と、を有するプロジェクターであって、 前記投影光学系の光軸と前記カラーホイールの回転軸と
が略垂直であることを特徴とするプロジェクター。
4. A lighting system according to claim 2 or 3, a display element for modulating illumination light from the lighting system, and a projection optical system for projecting an image with light modulated by the display element. The projector according to claim 1, wherein an optical axis of the projection optical system and a rotation axis of the color wheel are substantially perpendicular to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003032048A1 (en) * 2001-10-01 2003-04-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projection display device and back projection display device using the display device
JP2013195821A (en) * 2012-03-21 2013-09-30 Casio Comput Co Ltd Light source device and projector device
CN105319822A (en) * 2014-06-26 2016-02-10 精工爱普生株式会社 Light source device, method for manufacturing light source device, and projector

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003032048A1 (en) * 2001-10-01 2003-04-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projection display device and back projection display device using the display device
US7055959B2 (en) 2001-10-01 2006-06-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projection display device and back projection display device using the display device
JP2013195821A (en) * 2012-03-21 2013-09-30 Casio Comput Co Ltd Light source device and projector device
CN105319822A (en) * 2014-06-26 2016-02-10 精工爱普生株式会社 Light source device, method for manufacturing light source device, and projector

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