JP2002214565A - Projector - Google Patents

Projector

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Publication number
JP2002214565A
JP2002214565A JP2001336288A JP2001336288A JP2002214565A JP 2002214565 A JP2002214565 A JP 2002214565A JP 2001336288 A JP2001336288 A JP 2001336288A JP 2001336288 A JP2001336288 A JP 2001336288A JP 2002214565 A JP2002214565 A JP 2002214565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical system
illumination
color
relay
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001336288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Nishida
和弘 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily perform such regulation as to align an illumination region for illumination light of color passing a relay optical system and an illumination region of illumination light of other colors. SOLUTION: This projector has an illumination optical system, a color light separation optical system for separating the illumination light emitted from the illumination optical system to the illumination light rays of the plural colors, plural electro-optic devices for converting the illumination light rays of the plural colors to the light rays meeting the color signals respectively corresponding thereto, a color synthesis optical system for synthesizing the converted light rays of the plural colors emitted from the plural electro-optic devices and emitting the light indicating color images and a projection optical system for projecting the color images indicated by the synthesized light emitted from the color synthesis optical system. Further, the projector has the relay optical system in the route of the illumination light of at least one color among the illumination light rays of the plural colors emitted from the color separation optical system. The relay optical system has a regulator for regulating the position along the optical axis direction of at least one lens among the plural lenses included in the relay optical system.

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】この発明は、画像を投写する
プロジェクタ(投写型表示装置)に関する。
The present invention relates to a projector (projection display device) for projecting an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、カラー画像を投写するプロジェ
クタは、照明光を射出する照明光学系と、照明光を3色
の照明光に分離す色光分離光学系と、3色の照明光をそ
れぞれに対応する色信号に応じた光に変換(変調)する
3つのライトバルブと、3つのライトバルブから射出さ
れる3色の変換光(変調光)を合成する色光合成光学系
と、色光合成光学系から射出される合成光の表す画像を
投写する投写光学系とを有する。ライトバルブとしては
液晶パネルのような電気光学装置が利用されている。以
下では、3色分の3つのライトバブルを有するプロジェ
クタを「3板式プロジェクタ」と呼ぶ。
2. Description of the Related Art In general, a projector for projecting a color image includes an illumination optical system for emitting illumination light, a color light separation optical system for separating illumination light into three colors of illumination light, and three colors of illumination light. Three light valves for converting (modulating) light corresponding to corresponding color signals, a color light combining optical system for combining three colors of converted light (modulated light) emitted from the three light valves, and a color light combining optical system And a projection optical system that projects an image represented by the combined light emitted from the projector. Electro-optical devices such as liquid crystal panels are used as light valves. Hereinafter, a projector having three light bubbles for three colors is referred to as a “three-panel projector”.

【0003】プロジェクタによる投写画像はより明るい
ほうが好ましく、照明光が効率良くライトバルブの光入
射面を照明することが望まれる。このため、従来のプロ
ジェクタのなかには、照明光学系から射出される照明光
の投写倍率を調整することにより、その照明領域の大き
さを調整するものが存在している。
It is preferable that the image projected by the projector is brighter, and it is desired that the illumination light efficiently illuminates the light incident surface of the light valve. For this reason, some conventional projectors adjust the size of the illumination area by adjusting the projection magnification of the illumination light emitted from the illumination optical system.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のプロジ
ェクタでは、分離された各色の照明光の照明領域の大き
さを共通に変化させてしまい、各色の照明光ごとに照明
領域の大きさを調整することができないという問題があ
る。特に、3板式プロジェクタにおいては、照明光学系
から各色用のライトバルブまでの照明光の経路のうち、
他に比べて長さの長い経路が存在する場合がある。この
ような長さの長い経路にはリレー光学系が設けられてい
る場合が多く、他の経路に比べて、照明領域の大きさに
影響を与える光学系の構成要素が多く設けられている。
このため、リレー光学系が存在する経路を通過する色の
照明光の照明領域と、他の色の照明光の照明領域とを整
合させるような調整を容易に行うことのできる技術が望
まれていた。
However, in the conventional projector, the size of the illumination area of the separated illumination light of each color is commonly changed, and the size of the illumination area is adjusted for each illumination light of each color. There is a problem that you can not. In particular, in a three-plate projector, of the illumination light path from the illumination optical system to the light valve for each color,
There may be a path that is longer than others. A relay optical system is often provided in such a long path, and more components of the optical system that affect the size of the illumination area are provided as compared with other paths.
For this reason, there is a demand for a technology that can easily perform adjustment such that the illumination region of the illumination light of the color passing through the path where the relay optical system exists and the illumination region of the illumination light of another color are matched. Was.

【0005】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、リレー光学系を
通過する色の照明光の照明領域と、他の色の照明光の照
明領域とを整合させるような調整を容易に行うことので
きる技術を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and comprises an illumination area of illumination light of a color passing through a relay optical system and an illumination area of illumination light of another color. It is an object of the present invention to provide a technique capable of easily performing adjustment for matching.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の装
置は、画像を投写するプロジェクタであって、照明光学
系と、前記照明光学系から射出された照明光を、複数色
の照明光に分離する色光分離光学系と、前記複数色の照
明光を、それぞれに対応する色信号に応じた光に変換す
る複数の電気光学装置と、前記複数の電気光学装置から
射出される複数色の変換光を合成してカラー画像を表す
光を射出する色光合成光学系と、前記色光合成光学系か
ら射出される合成光の表すカラー画像を投写する投写光
学系と、を備え、さらに、前記色光分離光学系から射出
された複数色の照明光のうち少なくとも1色の照明光の
経路中にリレー光学系を備え、前記リレー光学系は、前
記リレー光学系に含まれる複数のレンズのうち、少なく
とも1つのレンズの光軸方向に沿った位置を調整する調
整装置を有することを特徴とする。
In order to solve at least a part of the above problems, an apparatus according to the present invention is a projector for projecting an image, comprising: an illumination optical system; Illumination light emitted from, a color light separation optical system for separating the illumination light of a plurality of colors, and a plurality of electro-optical devices for converting the illumination light of the plurality of colors into light corresponding to the corresponding color signal, A color light combining optical system that emits light representing a color image by combining converted lights of a plurality of colors emitted from the plurality of electro-optical devices, and project a color image represented by the combined light emitted from the color light combining optical system. Projection optical system, further comprising a relay optical system in the path of at least one color of the illumination light of a plurality of colors emitted from the color light separation optical system, the relay optical system, For relay optics Of Murrell plurality of lenses, characterized in that it has an adjusting device for adjusting the position along the optical axis direction of the at least one lens.

【0007】本発明のプロジェクタによれば、リレー光
学系に含まれる少なくとも1つのレンズの光軸方向に沿
った位置を調整することができるので、リレー光学系を
通過する照明光の照明領域の大きさを、他の色の照明光
による照明領域の大きさとは独立して調整することがで
きる。従って、リレー光学系を通過する色の照明光の照
明領域と、他の色の照明光の照明領域とを整合させるよ
うな調整を容易に行うことができる。なお、この明細書
において、「照明領域を整合させる」という文言は、投
写されるカラー画像の画質を向上させるように各色の照
明領域の関係を調整することを意味する。
According to the projector of the present invention, the position of at least one lens included in the relay optical system along the optical axis direction can be adjusted, so that the size of the illumination area of the illumination light passing through the relay optical system can be increased. This can be adjusted independently of the size of the illumination area with other colors of illumination light. Therefore, it is possible to easily perform adjustment such that the illumination area of the illumination light of the color passing through the relay optical system is matched with the illumination area of the illumination light of another color. In this specification, the phrase "matching the illumination areas" means adjusting the relationship between the illumination areas of each color so as to improve the image quality of the projected color image.

【0008】また、前記色光分離光学系は、前記照明光
学系から射出された照明光を、3色の照明光に分離し、
前記色光分離光学系から射出された3色の照明光のうち
2色の照明光の経路中にそれぞれリレー光学系を備え、
前記リレー光学系のそれぞれは、それぞれのリレー光学
系に含まれる複数のレンズのうち、少なくとも1つのレ
ンズの光軸方向に沿った位置を調整する調整装置を有す
るようにしてもよい。
The color light separation optical system separates the illumination light emitted from the illumination optical system into three colors of illumination light,
A relay optical system provided in a path of two-color illumination light among the three-color illumination light emitted from the color light separation optical system,
Each of the relay optical systems may include an adjusting device that adjusts a position of at least one of the plurality of lenses included in each of the relay optical systems along the optical axis direction.

【0009】こうすれば、3色の照明光による照明領域
のうち、2色の照明光による照明領域の大きさをそれぞ
れ独立して調整することができるので、あらかじめ残り
の1色の照明光による照明領域の大きさを適当に設定し
ておけば、結果として3色の照明光それぞれの照明領域
の大きさを適当に設定することができる。従って、3色
の照明光の照明領域を整合させるような調整をさらに容
易にすることができる。
With this arrangement, the size of the illumination region of the two colors of illumination light can be adjusted independently of the illumination region of the three colors of illumination light. If the size of the illumination area is appropriately set, as a result, the size of the illumination area for each of the three colors of illumination light can be appropriately set. Therefore, adjustment for matching the illumination areas of the three colors of illumination light can be further facilitated.

【0010】ここで、前記少なくとも1つのレンズはリ
レーレンズを含むことが好ましい。
Here, it is preferable that the at least one lens includes a relay lens.

【0011】こうすれば、対応する電気光学装置を照明
する色光の入射角度をあまり変化させることなく、照明
領域の大きさを調整することができる。
With this configuration, the size of the illumination area can be adjusted without changing the incident angle of the color light for illuminating the corresponding electro-optical device.

【0012】また、前記調整装置は、さらに、光軸方向
に垂直で、かつ、互いに垂直な2軸方向の位置を調整可
能であることが好ましい。
It is preferable that the adjusting device is further capable of adjusting positions in two axial directions perpendicular to the optical axis direction and perpendicular to each other.

【0013】こうすれば、光軸方向に垂直で、かつ、互
いに垂直な2軸方向に関する照明領域の位置も調整する
ことができる。
With this configuration, it is possible to adjust the position of the illumination area in two axial directions perpendicular to the optical axis direction and perpendicular to each other.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples.

【0015】A.第1実施例:図1は、本発明の第1実
施例としてのプロジェクタの光学系の要部を示す概略平
面図である。このプロジェクタPJ1は、照明光学系1
00と、色光分離光学系200と、リレー光学系300
と、3つのライトバルブ400R,400G,400B
と、クロスダイクロイックプリズム500と、投写レン
ズ600とを備えている。各光学系の構成要素は、クロ
スダイクロイックプリズム500を中心に略水平方向に
配置されている。
A. FIG. 1 is a schematic plan view showing a main part of an optical system of a projector as a first embodiment of the present invention. This projector PJ1 has an illumination optical system 1
00, a color light separation optical system 200, and a relay optical system 300
And three light valves 400R, 400G, 400B
, A cross dichroic prism 500, and a projection lens 600. The components of each optical system are arranged substantially horizontally around the cross dichroic prism 500.

【0016】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、偏光変換素子140と、重畳レンズ150とを備え
ている。光源110から射出された光線束は、第1のレ
ンズアレイ120によって複数の微小な部分光線束に分
割され、各部分光線束は第2のレンズアレイ130およ
び重畳レンズ150によって照明対象である3つのライ
トバルブ400R,400G,400Bの光入射面上で
重畳される。すなわち、第1のレンズアレイ120と、
第2のレンズアレイ130と、重畳レンズ150とは、
照明対象である3つのライトバルブ400R,400
G,400Bをほぼ均一に照明するインテグレータ照明
光学系を構成する。偏光変換素子140は、非偏光な光
を3つのライトバルブ400R,400G,400Bで
利用可能な偏光方向を有する偏光光に揃える機能を有し
ている。
The illumination optical system 100 includes a light source 110 and a first
Lens array 120 and second lens array 130
, A polarization conversion element 140, and a superposition lens 150. The light beam emitted from the light source 110 is divided into a plurality of minute partial light beams by the first lens array 120, and each of the light beams is divided into three light beams by the second lens array 130 and the superimposing lens 150. The light valves 400R, 400G, and 400B are superimposed on the light incident surfaces. That is, the first lens array 120,
The second lens array 130 and the superimposing lens 150
Three light valves 400R and 400 to be illuminated
An integrator illumination optical system that illuminates G and 400B almost uniformly is configured. The polarization conversion element 140 has a function of aligning non-polarized light with polarized light having a polarization direction that can be used by the three light valves 400R, 400G, and 400B.

【0017】照明光学系100としては、照明光学系1
00を構成する各構成要素の配置の仕方に応じて、反射
ミラーを備えるようにすることもできる。
The illumination optical system 100 includes the illumination optical system 1
A reflecting mirror can also be provided according to the arrangement of each component constituting 00.

【0018】なお、照明光学系としては、本実施例の照
明光学系100に限定されるものではなく、3つのライ
トバルブ400R,400G,400Bを照明できる照
明光学系であればどのような構成であってもよい。
The illumination optical system is not limited to the illumination optical system 100 of the present embodiment, but may have any configuration as long as it can illuminate the three light valves 400R, 400G, and 400B. There may be.

【0019】色光分離光学系200は、照明光学系10
0から射出される照明光を、それぞれ異なる波長域の3
色の光(照明光)に分離する機能を有している。第1の
ダイクロイックミラー210は、略赤色(R)の光を透
過させるとともに、透過された色の光よりも短波長側の
色の光(略緑色(G)および青色(B)の光)反射す
る。第1のダイクロイックミラー210を透過したR光
は、反射ミラー230で反射され、フィールドレンズ2
40を通ってR用のライトバルブ400Rを照明する。
フィールドレンズ240は、照明光学系100からの複
数の部分光線束がそれぞれ、R用のライトバルブ400
Rを照明するように集光する。通常、各部分光線束が、
それぞれ略平行な光線束となるように設定されている。
他のライトバルブ400G,400Bの前に設けられた
フィールドレンズ250,350も同様である。
The color light separation optical system 200 includes the illumination optical system 10.
Illumination light emitted from 0
It has a function of separating into color light (illumination light). The first dichroic mirror 210 transmits substantially red (R) light and reflects light of a shorter wavelength (light of substantially green (G) and blue (B)) than the transmitted color light. I do. The R light transmitted through the first dichroic mirror 210 is reflected by the reflection mirror 230, and
The light valve 400R for R is illuminated through 40.
The field lens 240 receives the plurality of partial light beams from the illumination optical system 100,
Light is collected so as to illuminate R. Usually, each partial ray bundle is
The light beams are set to be substantially parallel light beams.
The same applies to the field lenses 250 and 350 provided in front of the other light valves 400G and 400B.

【0020】第1のダイクロイックミラー210で反射
されたG光とB光のうちで、G光は第2のダイクロイッ
クミラー220によって反射され、フィールドレンズ2
50を通ってG用のライトバルブ400Gを照明する。
一方、B光は、第2のダイクロイックミラー220を透
過し、リレー光学系300を通過して、B用のライトバ
ルブ400Bを照明する。
Of the G light and B light reflected by the first dichroic mirror 210, the G light is reflected by the second dichroic mirror 220 and
The light valve 400G for G is illuminated through 50.
On the other hand, the B light passes through the second dichroic mirror 220, passes through the relay optical system 300, and illuminates the B light valve 400B.

【0021】なお、これらのダイクロイックミラーは、
透明なガラス板上にそれぞれの機能に対応する誘電体多
層膜を形成することにより作製することができる。
These dichroic mirrors are
It can be manufactured by forming a dielectric multilayer film corresponding to each function on a transparent glass plate.

【0022】リレー光学系300は、入射側レンズ31
0と、第1の反射ミラー320と、リレーレンズ330
と、第2の反射ミラー340と、射出側レンズ(フィー
ルドレンズ)350とを備えている。照明光学系100
から色光分離光学系200から射出されたB光は、入射
側レンズ310によってリレーレンズ330の近傍で収
束し、射出側レンズ350に向けて発散する。射出側レ
ンズ350に入射する光線束の大きさは、入射側レンズ
310に入射する光線束の大きさにほぼ等しくなるよう
に設定されている。
The relay optical system 300 includes the entrance lens 31
0, the first reflection mirror 320, and the relay lens 330
, A second reflection mirror 340, and an emission-side lens (field lens) 350. Illumination optical system 100
The B light emitted from the color light separating optical system 200 converges near the relay lens 330 by the incident side lens 310 and diverges toward the emission side lens 350. The size of the light beam entering the exit lens 350 is set to be substantially equal to the size of the light beam entering the incident lens 310.

【0023】B光の経路にリレー光学系300が設けら
れているのは、以下の理由による。すなわち、照明光学
系100から射出された複数の部分光線束のそれぞれは
発散光線束である。また、B光の経路は、リレー光学系
300が配置されている経路に相当する分だけ他の色光
の経路に比べて長い。従って、B光の経路中にリレー光
学系300を設けない場合には、B光が照明するB用の
ライトバルブ400Bの照明領域は、他の色光が照明す
るライトバルブの照明領域に比べて大きくなり、B光の
照明効率が低下する。すなわち、B光にリレー光学系3
00を設けているのは、B光の経路が他の色の光に比べ
て長いことによって発生する照明効率の低下を抑制する
ためである。
The reason why the relay optical system 300 is provided in the path of the B light is as follows. That is, each of the plurality of partial light beams emitted from the illumination optical system 100 is a divergent light beam. The path of the B light is longer than the paths of the other color lights by an amount corresponding to the path in which the relay optical system 300 is arranged. Therefore, when the relay optical system 300 is not provided in the path of the B light, the illumination area of the B light valve 400B illuminated by the B light is larger than the illumination area of the light valve illuminated by the other color lights. Thus, the illumination efficiency of the B light decreases. That is, the relay optical system 3 is applied to the B light.
The reason why 00 is provided is to suppress a decrease in illumination efficiency caused by the path of the B light being longer than the light of other colors.

【0024】なお、B光が照明するB用のライトバルブ
400Bの照明領域については、さらに後述する。
The illumination area of the B light valve 400B illuminated by the B light will be further described later.

【0025】各色用のライトバルブ400R,400
G,400Bは、それぞれの光入射面から入射した色光
を対応する色信号(画像情報)に応じた光に変換し、変
換された光を透過光として射出する。このような透過型
のライトバルブとしては、透過型の液晶パネルが用いら
れる。なお、これらのライトバルブ400R,400
G,400Bが本発明の電気光学装置に相当する。
Light valves 400R, 400 for each color
G and 400B convert the color light incident from each light incident surface into light corresponding to a corresponding color signal (image information), and emit the converted light as transmitted light. A transmissive liquid crystal panel is used as such a transmissive light valve. These light valves 400R, 400R
G and 400B correspond to the electro-optical device of the present invention.

【0026】クロスダイクロイックプリズム500は、
各色用のライトバルブ400R,400G,400Bか
ら射出される各色の変換光を合成してカラー画像を表す
光を射出する色光合成光学系としての機能を有する。ク
ロスダイクロイックプリズム500は、R光を反射する
R光反射ダイクロイック面510Rと、B光を反射する
B光反射ダイクロイック面510Bとを備えている。R
光反射ダイクロイック面510RとB光反射ダイクロイ
ック面510Bとは、R光を反射する誘電体多層膜と、
B光を反射する誘電体多層膜とを4つの直角プリズムの
界面に略X字状に形成することにより設けられる。2つ
のダイクロイック面510R,510Bによって3色の
変換光が合成されて、カラー画像を表す光が形成され
る。クロスダイクロイックプリズム500で生成された
合成光は、投写レンズ600の方向に射出される。投写
レンズ600は、この合成光の表す画像を投写する。投
写レンズ600が画像を表示する投写光学系としての機
能を有する。なお、色光合成光学系としては、クロスダ
イクロイックプリズムではなく、クロスダイクロイック
ミラーを備えることも可能である。
The cross dichroic prism 500 is
It has a function as a color light combining optical system that combines the converted light of each color emitted from the light valves 400R, 400G, and 400B for each color to emit light representing a color image. The cross dichroic prism 500 includes an R light reflecting dichroic surface 510R that reflects R light and a B light reflecting dichroic surface 510B that reflects B light. R
The light reflecting dichroic surface 510R and the B light reflecting dichroic surface 510B are a dielectric multilayer film that reflects R light,
This is provided by forming a dielectric multilayer film that reflects B light in an approximately X-shape at the interface between the four right-angle prisms. The converted lights of three colors are combined by the two dichroic surfaces 510R and 510B to form light representing a color image. The combined light generated by the cross dichroic prism 500 is emitted toward the projection lens 600. The projection lens 600 projects an image represented by the combined light. The projection lens 600 has a function as a projection optical system that displays an image. The color light combining optical system may include a cross dichroic mirror instead of a cross dichroic prism.

【0027】図2は、リレーレンズ330を拡大して示
す説明図である。リレーレンズ330は、ステージ36
0に取り付けられている。ステージ360は、リレーレ
ンズ330を保持するホルダ362を備えている。ホル
ダ362は、テーブル363上に固定されている。テー
ブル363は、基台361上に設けられたガイドレール
364に沿って移動可能に設けられている。ガイドレー
ル364上には、テーブル363の移動方向に沿って長
いネジ溝365が設けられており、テーブル363をボ
ルト365によりガイドレール362上の光軸方向に沿
った任意の位置に固定することができる。従って、リレ
ーレンズ330は、ステージ360によって光軸方向の
位置を調整することができる。なお、ステージ360が
本発明の調整装置に相当する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relay lens 330 in an enlarged manner. The relay lens 330 is connected to the stage 36
It is attached to 0. The stage 360 includes a holder 362 that holds the relay lens 330. The holder 362 is fixed on the table 363. The table 363 is provided movably along a guide rail 364 provided on the base 361. A long screw groove 365 is provided on the guide rail 364 along the moving direction of the table 363, and the table 363 can be fixed at an arbitrary position along the optical axis direction on the guide rail 362 by the bolt 365. it can. Therefore, the position of the relay lens 330 in the optical axis direction can be adjusted by the stage 360. Note that the stage 360 corresponds to the adjusting device of the present invention.

【0028】図3は、リレーレンズ330の位置とB用
のライトバルブ400Bを照明する照明光の照明領域と
の関係を示す説明図である。図3(A)は、リレー光学
系300を、2つのミラー320,340を省略して示
している。図3(B)は、B用のライトバルブ400B
の光入射面LI上を照明する照明光の照明領域を示して
いる。リレーレンズ330の位置として図3(A)の位
置Bを基準とすると、リレーレンズ330の位置を位置
Aとした場合には、図3(B)に示すように、位置Bに
おける照明領域LB(実線枠内の領域)よりも大きな照
明領域LA(長破線枠内の領域)とすることができる。
また、リレーレンズ330の位置を位置Cとした場合に
は、位置Bにおける照明領域LBよりも小さな照明領域
LC(短破線枠内の領域)とすることができる。言い換
えると、リレーレンズ330をライトバルブ400Bか
ら離すようにした場合には照明領域を大きくすることが
でき、リレーレンズ330をライトバルブ400Bに近
づけるようにした場合には照明領域を小さくすることが
できる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the position of the relay lens 330 and the illumination area of the illumination light for illuminating the B light valve 400B. FIG. 3A shows the relay optical system 300 with the two mirrors 320 and 340 omitted. FIG. 3B shows a light valve 400B for B.
2 shows an illumination area of illumination light for illuminating the light incident surface LI. Assuming that the position of the relay lens 330 is the position B in FIG. 3A, when the position of the relay lens 330 is the position A, as shown in FIG. 3B, the illumination area LB ( The illumination area LA (the area within the long dashed line frame) can be larger than the illumination area LA (the area within the solid line frame).
When the position of the relay lens 330 is the position C, the illumination area LC (the area within the short dashed frame) can be smaller than the illumination area LB at the position B. In other words, when the relay lens 330 is separated from the light valve 400B, the illumination area can be increased, and when the relay lens 330 is set closer to the light valve 400B, the illumination area can be reduced. .

【0029】リレー光学系300を構成する各構成要素
においても、実際には光学特性の変動があるため、B光
が照明する照明領域の大きさが変化したり、光の損失が
発生したりすることによって照明効率が変化する。しか
しながら、本実施例では、上記のようにリレーレンズ3
30の光軸方向に沿った位置をステージ360によって
調整することができるので、B光の照明領域の大きさを
調整することができる。これにより、B用のライトバル
ブ400Bを照明する照明光の照明効率を向上させるこ
とができる。
In each of the components constituting the relay optical system 300, since the optical characteristics actually fluctuate, the size of the illumination area illuminated by the B light changes, or light loss occurs. This changes the lighting efficiency. However, in the present embodiment, as described above, the relay lens 3
Since the position along the optical axis direction of 30 can be adjusted by the stage 360, the size of the illumination area of the B light can be adjusted. Thereby, the illumination efficiency of the illumination light for illuminating the B light valve 400B can be improved.

【0030】また、照明光の照明効率を積極的に変化さ
せることにより、投写画像の色温度を調整することも可
能である。特に、本実施例のようにリレー光学系300
を通過する光がB光の場合には、色温度を調整しやす
い。
The color temperature of the projected image can be adjusted by positively changing the illumination efficiency of the illumination light. Particularly, as in the present embodiment, the relay optical system 300
When the light passing through is the B light, it is easy to adjust the color temperature.

【0031】従って、リレー光学系330を通過するB
光の照明領域と、他の色の照明光の照明領域とを整合さ
せるような調整を容易に行うことができる。
Therefore, B passing through the relay optical system 330
Adjustment can be easily performed to match the illumination area of light with the illumination area of illumination light of another color.

【0032】なお、上記実施例では、リレーレンズ33
0の位置を光軸方向に沿って調整する場合を例に説明し
ているが、入射側レンズ310の位置を光軸方向に沿っ
て調整するようにしてもよい。ただし、この場合、B用
のライトバルブ400Bを照明する照明光の入射角度の
変化が、リレーレンズ330の位置を調整する場合に比
べて大きくなる。光の入射角の変化は、他の光学系の性
能に影響を与える場合がある。例えば、ライトバルブへ
の入射角の変化は、光の変調特性の変化をもたらす場合
がある。このため、照明領域の大きさだけを調整したい
場合には好ましくない。この点を考慮すると、リレーレ
ンズ330の位置を調整する場合のほうが有利である。
また、上記実施例では、リレー光学系330に含まれる
3つのレンズのうち1つのレンズの位置を調整する場合
を例に説明しているが、これに限定するものではなく、
リレー光学系を構成する複数のレンズのうち、少なくと
も1つのレンズの位置を光軸方向に調整可能とするよう
にしてもよい。なお、このような変形は、以下の実施例
のリレー光学系においても同様に適用可能である。
In the above embodiment, the relay lens 33
Although the case where the position of 0 is adjusted along the optical axis direction is described as an example, the position of the incident side lens 310 may be adjusted along the optical axis direction. However, in this case, the change in the incident angle of the illumination light that illuminates the B light valve 400B becomes larger than when the position of the relay lens 330 is adjusted. Changes in the angle of incidence of light may affect the performance of other optical systems. For example, a change in the angle of incidence on the light valve may result in a change in the modulation characteristics of the light. Therefore, it is not preferable to adjust only the size of the illumination area. Considering this point, it is more advantageous to adjust the position of the relay lens 330.
Further, in the above-described embodiment, the case where the position of one of the three lenses included in the relay optical system 330 is adjusted is described as an example. However, the present invention is not limited to this.
The position of at least one of the lenses constituting the relay optical system may be adjustable in the optical axis direction. Such a modification can be similarly applied to the relay optical systems of the following embodiments.

【0033】B.第2実施例:図4は、本発明の第2実
施例としてのプロジェクタの光学系の要部を示す概略平
面図である。このプロジェクタPJ2は、照明光学系1
00と、色光分離光学系200Aと、2つのリレー光学
系300,700と、3つのライトバルブ400R,4
00G,400Bと、クロスダイクロイックプリズム5
00と、投写レンズ600とを備えている。各構成要素
は、クロスダイクロイックプリズム500を中心に略水
平方向に配置されている。なお、各構成要素のうち、第
1実施例と同じものには同じ符号を付し、それらの説明
を省略する。
B. Second Embodiment FIG. 4 is a schematic plan view showing a main part of an optical system of a projector as a second embodiment of the present invention. This projector PJ2 has an illumination optical system 1
00, a color light separation optical system 200A, two relay optical systems 300 and 700, and three light valves 400R and 400R.
00G, 400B and cross dichroic prism 5
00 and a projection lens 600. Each component is arranged substantially horizontally around the cross dichroic prism 500. The same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0034】色光分離光学系200Aは、2つのダイク
ロイックミラー202,204が略X字状に配置された
クロスダイクロイックミラーにより構成されている。第
1のダイクロイックミラー202は、R光を反射して、
G光およびB光を透過させる。第2のダイクロイックミ
ラー204は、B光を反射して、G光およびR光を透過
させる。これにより、色光分離光学系200Aは、照明
光学系100から射出される照明光を、R、G、Bの3
つの色光に分離する。
The color light separation optical system 200A is composed of a cross dichroic mirror in which two dichroic mirrors 202 and 204 are arranged in a substantially X shape. The first dichroic mirror 202 reflects the R light,
G light and B light are transmitted. The second dichroic mirror 204 reflects the B light and transmits the G light and the R light. Thus, the color light separation optical system 200A converts the illumination light emitted from the illumination optical system 100 into R, G, and B lights.
Light into two colors.

【0035】色光分離光学系200Aから射出されたG
光は、フィールドレンズ250を通ってG用のライトバ
ルブ400Gに入射する。B光は、第1のリレー光学系
300を通過して、B用のライトバルブ400Bを照明
する。R光は、第2のリレー光学系700を通過して、
R用のライトバルブ400Rを照明する。
G emitted from the color light separation optical system 200A
The light passes through the field lens 250 and enters the G light valve 400G. The B light passes through the first relay optical system 300 and illuminates the B light valve 400B. The R light passes through the second relay optical system 700,
The R light valve 400R is illuminated.

【0036】第2のリレー光学系700は、第1のリレ
ー光学系300と同様に、入射側レンズ710と、第1
の反射ミラー720と、リレーレンズ730と、第2の
反射ミラー740と、射出側レンズ(フィールドレン
ズ)750とを備えている。第2のリレー光学系700
も、R光に対して、B光に対する第1のリレー光学系3
00と同様の機能を有している。
The second relay optical system 700 includes, similarly to the first relay optical system 300, an incident side lens 710 and a first relay optical system 700.
, A relay lens 730, a second reflection mirror 740, and an emission-side lens (field lens) 750. Second relay optical system 700
The first relay optical system 3 for R light and B light
It has the same function as 00.

【0037】第2のリレーレンズ730は、第1のリレ
ーレンズ330と同様に、光軸方向の位置を調整可能な
図示しないステージに取り付けられている。従って、リ
レーレンズ730の光軸方向の位置を調整することによ
り、R用のライトバルブ400Rを照明する照明領域の
大きさを調整することができる。これにより、R用のラ
イトバルブ400Rを照明する照明光の照明効率を向上
させることができる。また、照明光の照明効率を積極的
に変化させることにより、投写画像の色温度を調整する
ことも可能である。
The second relay lens 730, like the first relay lens 330, is mounted on a stage (not shown) whose position in the optical axis direction can be adjusted. Therefore, by adjusting the position of the relay lens 730 in the optical axis direction, the size of the illumination area for illuminating the R light valve 400R can be adjusted. Thereby, the illumination efficiency of the illumination light for illuminating the R light valve 400R can be improved. Also, the color temperature of the projected image can be adjusted by positively changing the illumination efficiency of the illumination light.

【0038】以上説明したように、本実施例では、B用
のライトバルブ400Bに加えてR用のライトバルブ4
00Rを照明する照明光の照明領域の大きさも独立して
調整することができる。
As described above, in this embodiment, in addition to the B light valve 400B, the R light valve 4B is used.
The size of the illumination area of the illumination light for illuminating 00R can also be independently adjusted.

【0039】ここで、あらかじめG用のライトバルブ4
00Gを照明する照明光の照明領域の大きさを基準とし
て設定しておくとする。このとき、R用およびB用のラ
イトバルブ400R,400Bの照明領域を、それぞれ
対応するリレーレンズ730,330の位置を調整する
ことにより、それぞれ独立して調整することができるの
で、各色用のライトバルブ400R,400G,400
Bの照明領域の大きさをそれぞれ最適に設定することが
できる。これにより、プロジェクタ全体としての照明効
率を第1実施例よりもさらに向上させることができる。
また、色温度の調整の範囲を向上させることができる。
Here, the G light valve 4
It is assumed that the size of the illumination area of the illumination light for illuminating 00G is set as a reference. At this time, the illumination areas of the R and B light valves 400R and 400B can be independently adjusted by adjusting the positions of the corresponding relay lenses 730 and 330, respectively. Valve 400R, 400G, 400
The size of the illumination area B can be set optimally. This makes it possible to further improve the illumination efficiency of the entire projector as compared with the first embodiment.
Further, the range of color temperature adjustment can be improved.

【0040】以上説明したように、第2実施例は、第1
実施例よりも、さらに、3色の照明光の照明領域を整合
させるような調整を容易にすることができる。
As described above, the second embodiment is different from the first embodiment.
As compared with the embodiment, the adjustment for matching the illumination regions of the illumination lights of three colors can be further facilitated.

【0041】C.変形例:なお、本発明は上記の実施例
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。
C. Modifications: The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be carried out in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are also possible. is there.

【0042】(1)上記第1実施例において、リレーレ
ンズ330の位置を調整する装置としてステージ360
を備え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。例えば、リレーレンズ330を配置する
ための複数のスロットを備えて、リレーレンズ330を
配置するスロットの位置を換えることにより、光軸方向
の位置を調整する構成であってもよい。すなわち、リレ
ーレンズ330の位置を光軸方向に調整可能であればど
のような装置であってもよい。なお、第2実施例におけ
るリレーレンズ730の位置を調整するステージも同様
である。
(1) In the first embodiment, the stage 360 is used as a device for adjusting the position of the relay lens 330.
However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a plurality of slots for disposing the relay lens 330 are provided and the position of the slot for disposing the relay lens 330 is changed to adjust the position in the optical axis direction may be employed. That is, any device may be used as long as the position of the relay lens 330 can be adjusted in the optical axis direction. The same applies to the stage for adjusting the position of the relay lens 730 in the second embodiment.

【0043】(2)上記第1実施例において、リレーレ
ンズ330の位置を調整するステージ360は、光軸方
向の位置の調整装置であるが、これに限定されるもので
はなく、光軸に垂直で、かつ、互いに垂直な2軸方向の
位置の調整を可能とする3次元ステージを用いるように
してもよい。こうすれば、ライトバルブの光入射面上に
おける照明領域の位置の調整も行うことができる。な
お、第2実施例におけるリレーレンズ730の位置を調
整するステージも同様である。
(2) In the first embodiment, the stage 360 for adjusting the position of the relay lens 330 is a device for adjusting the position in the optical axis direction. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, a three-dimensional stage that can adjust the positions in two axial directions perpendicular to each other may be used. This makes it possible to adjust the position of the illumination area on the light incident surface of the light valve. The same applies to the stage for adjusting the position of the relay lens 730 in the second embodiment.

【0044】(3)上記第1実施例では、リレー光学系
300を通過する色の照明光がB光の場合を例に説明し
ているが、他の色光であってもよい。また、第2実施例
では、R光およびB光が2つのリレー光学系300,7
00を通過する場合を例に説明しているがこれに限定す
るものではなく、他の色光の組み合わせであってもよ
い。
(3) In the first embodiment, the case where the illumination light of the color passing through the relay optical system 300 is the B light is described as an example, but another color light may be used. In the second embodiment, the R light and the B light are two relay optical systems 300 and 7.
Although the case of passing through 00 is described as an example, the present invention is not limited to this, and a combination of other color lights may be used.

【0045】(4)上記各実施例では、3つのライトバ
ルブ(電気光学装置)を備えるプロジェクタを例に説明
しているが、2つのライトバルブを備えるプロジェクタ
にも適用可能である。すなわち、複数のライトバルブを
備えるプロジェクタに適用可能である。
(4) In each of the above embodiments, a projector having three light valves (electro-optical devices) has been described as an example, but the present invention is also applicable to a projector having two light valves. That is, the present invention is applicable to a projector including a plurality of light valves.

【0046】(5)上記各実施例においては、透過型の
液晶パネルをライトバルブとして適用したプロジェクタ
を例に説明しているが、反射型の液晶パネルを適用した
プロジェクタにおいても同様に本発明を適用可能であ
る。また、反射型のライトバルブとしては,反射型の液
晶パネルではなく、デジタルマイクロミラーデバイス
(TI社の商標)を用いるようにしてもよい。
(5) In each of the embodiments described above, the projector using a transmissive liquid crystal panel as a light valve is described as an example. However, the present invention is similarly applied to a projector using a reflective liquid crystal panel. Applicable. Further, a digital micromirror device (trademark of TI) may be used as the reflection type light valve instead of the reflection type liquid crystal panel.

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

【図1】本発明の第1実施例としてのプロジェクタの光
学系の要部を示す概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a main part of an optical system of a projector as a first embodiment of the invention.

【図2】リレーレンズ330を拡大して示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relay lens 330 in an enlarged manner.

【図3】リレーレンズ330の位置とB用のライトバル
ブ400Bを照明する照明光の照明領域との関係を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a position of a relay lens 330 and an illumination area of illumination light for illuminating a B light valve 400B.

【図4】本発明の第2実施例としてのプロジェクタの光
学系の要部を示す概略平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a main part of an optical system of a projector as a second embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…照明光学系 110…光源 120…第1のレンズアレイ 130…第2のレンズアレイ 140…偏光変換素子 150…重畳レンズ 200…色光分離光学系 210…第1のダイクロイックミラー 220…第2のダイクロイックミラー 230…反射ミラー 200A…色光分離光学系 202…第1のダイクロイックミラー 204…第2のダイクロイックミラー 240…フィールドレンズ 250…フィールドレンズ 300…リレー光学系 310…入射側レンズ 320,340…ミラー 330…リレーレンズ 350…射出側レンズ(フィールドレンズ) 360…ステージ 361…基台 362…ホルダ 363…テーブル 364…ガイドレール 365…ネジ溝 365…ボルト 400R,400G,400B…ライトバルブ 500…クロスダイクロイックプリズム 510R,510G…ダイクロイック面 600…投写レンズ 700…リレー光学系 710…入射側レンズ 720,740…反射ミラー 730…リレーレンズ 750…射出側レンズ(フィールドレンズ) PJ1…プロジェクタ PJ2…プロジェクタ LI…光入射面 LA…照明領域 LB…照明領域 LC…照明領域 Reference Signs List 100 illumination optical system 110 light source 120 first lens array 130 second lens array 140 polarization conversion element 150 superimposing lens 200 color light separation optical system 210 first dichroic mirror 220 second dichroic Mirror 230 ... Reflection mirror 200A ... Color light separation optical system 202 ... First dichroic mirror 204 ... Second dichroic mirror 240 ... Field lens 250 ... Field lens 300 ... Relay optical system 310 ... Incoming lens 320,340 ... Mirror 330 ... Relay lens 350 ... Ejection side lens (field lens) 360 ... Stage 361 ... Base 362 ... Holder 363 ... Table 364 ... Guide rail 365 ... Screw groove 365 ... Bolt 400R, 400G, 400B ... Light valve 500 ... Loss dichroic prism 510R, 510G dichroic surface 600 projection lens 700 relay optical system 710 incident lens 720, 740 reflection mirror 730 relay lens 750 emission lens (field lens) PJ1 projector PJ2 projector LI Light incidence surface LA: illumination area LB: illumination area LC: illumination area

───────────────────────────────────────────────────── 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) G03B 21/14 G03B 21/14 D 33/12 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 C Fターム(参考) 2H088 EA14 EA15 EA19 HA13 HA24 HA25 HA28 MA05 2H091 FA05X FA05Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z FD01 FD24 LA15 LA16 MA07 5C060 GB02 GB06 GD07 HC01 HC21 HC25 JA16 JA18 JB06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03B 21/14 G03B 21/14 D 33/12 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 CF term ( (Reference) 2H088 EA14 EA15 EA19 HA13 HA24 HA25 HA28 MA05 2H091 FA05X FA05Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z FD01 FD24 LA15 LA16 MA07 5C060 GB02 GB06 GD07 HC01 HC21 HC25 JA16 JA18 JB06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を投写するプロジェクタであって、 照明光学系と、 前記照明光学系から射出された照明光を、複数色の照明
光に分離する色光分離光学系と、 前記複数色の照明光を、それぞれに対応する色信号に応
じた光に変換する複数の電気光学装置と、 前記複数の電気光学装置から射出される複数色の変換光
を合成してカラー画像を表す光を射出する色光合成光学
系と、 前記色光合成光学系から射出される合成光の表すカラー
画像を投写する投写光学系と、を備え、さらに、 前記色光分離光学系から射出された複数色の照明光のう
ち少なくとも1色の照明光の経路中にリレー光学系を備
え、 前記リレー光学系は、前記リレー光学系に含まれる複数
のレンズのうち、少なくとも1つのレンズの光軸方向に
沿った位置を調整する調整装置を有する、プロジェク
タ。
1. A projector for projecting an image, comprising: an illumination optical system; a color light separation optical system that separates illumination light emitted from the illumination optical system into a plurality of colors of illumination light; A plurality of electro-optical devices for converting light into light corresponding to the corresponding color signals; and a light representing a color image by combining converted lights of a plurality of colors emitted from the plurality of electro-optical devices. A color light combining optical system, and a projection optical system that projects a color image represented by the combined light emitted from the color light combining optical system, further comprising: a plurality of colors of illumination light emitted from the color light separating optical system. A relay optical system is provided in the path of the illumination light of at least one color, and the relay optical system adjusts a position of at least one lens among a plurality of lenses included in the relay optical system along an optical axis direction. Adjustment equipment The having, projector.
【請求項2】 請求項1記載のプロジェクタであって、 前記色光分離光学系は、前記照明光学系から射出された
照明光を、3色の照明光に分離し、 前記色光分離光学系から射出された3色の照明光のうち
2色の照明光の経路中にそれぞれリレー光学系を備え、 前記リレー光学系のそれぞれは、それぞれのリレー光学
系に含まれる複数のレンズのうち、少なくとも1つのレ
ンズの光軸方向に沿った位置を調整する調整装置を有す
る、プロジェクタ。
2. The projector according to claim 1, wherein the color light separation optical system separates the illumination light emitted from the illumination optical system into three colors of illumination light, and emits the light from the color light separation optical system. A relay optical system in the path of the illumination light of two colors among the three colors of illumination light obtained, wherein each of the relay optical systems is at least one of a plurality of lenses included in each relay optical system. A projector having an adjusting device for adjusting a position of a lens along an optical axis direction.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載のプロジェ
クタであって、 前記少なくとも1つのレンズはリレーレンズを含む、プ
ロジェクタ。
3. The projector according to claim 1, wherein the at least one lens includes a relay lens.
【請求項4】 請求項1または請求項2記載のプロジェ
クタであって、 前記調整装置は、さらに、光軸方向に垂直で、かつ、互
いに垂直な2軸方向の位置を調整可能である、プロジェ
クタ。
4. The projector according to claim 1, wherein the adjustment device is further capable of adjusting positions in two axial directions perpendicular to the optical axis direction and perpendicular to each other. .
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