JP2002350781A - Rear projector - Google Patents

Rear projector

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JP2002350781A
JP2002350781A JP2002081593A JP2002081593A JP2002350781A JP 2002350781 A JP2002350781 A JP 2002350781A JP 2002081593 A JP2002081593 A JP 2002081593A JP 2002081593 A JP2002081593 A JP 2002081593A JP 2002350781 A JP2002350781 A JP 2002350781A
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polarization
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Jiyouji Karasawa
穣児 唐澤
Yoshitaka Ito
嘉高 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rear projector capable of yielding a high-efficiency and high-quality picture by reducing the influence of polarization dependency and incident angle dependency in a screen and a reflection mirror to the utmost. SOLUTION: A part of several color light beams composited by a color synthesizing optical system 15 is a 1st linearly polarized color light beam, and the rest is a 2nd linearly polarized color light beam. Then, the rear projector is equipped with a wavelength selection type phase plate 2G making the polarization directions of the 1st and the 2nd linearly polarized color light beams uniform by changing the polarization direction of either the 1st or the 2nd linearly polarized color light beam to that of the other in an optical path between the optical system 15 and a screen 4.

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、リアプロジェク
タに関し、さらに詳しくは、光源から射出された光を偏
光方向の異なる複数の光に分離して変調し、クロスダイ
クロイックプリズムによって合成した後、投写レンズ系
を介してスクリーンの背面側から入射して表面側に透過
させることによって投写画像を写し出すリアプロジェク
タに関し、特に、スクリーンに写し出した投写画像の色
ムラを無くすのに有用な技術である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projector, and more particularly, to a projection lens which separates light emitted from a light source into a plurality of lights having different polarization directions, modulates the lights, combines them by a cross dichroic prism, and then combines them. The present invention relates to a rear projector that projects a projected image by being incident on the rear side of a screen and transmitting the same to the front side through a system, and is particularly useful for eliminating color unevenness of a projected image projected on a screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プロジェクタには、画像が投写
される側から投写面を観察するフロント投写型のプロジ
ェクタと、透過型スクリーンを用いてその背面から画像
を投写して反対側から投写面を観察するリアプロジェク
タの2種類が存在する。
2. Description of the Related Art Generally, a projector includes a front projection type projector for observing a projection surface from the side where an image is projected, and an image projection from the back side using a transmission type screen and a projection surface from the opposite side. There are two types of rear projectors to observe.

【0003】特に、リアプロジェクタは、キャビネット
の前面に透過型スクリーンを設け、その内部に投写すべ
き画像を形成する投写光学系と、投写光学系から射出さ
れた光を投写する透過型スクリーンとを配置した構成と
なっている。
[0003] In particular, the rear projector is provided with a transmissive screen at the front of a cabinet, inside which a projection optical system for forming an image to be projected and a transmissive screen for projecting light emitted from the projection optical system. The configuration is arranged.

【0004】その透過型スクリーンとしては、一方向に
沿って溝を形成したレンチキュラーレンズを用いたもの
が主流である。そのレンチキュラーレンズは、前記溝に
直交する方向に偏光した光の透過率が、前記溝に平行な
方向に偏光した光の透過率よりも高くなる性質がある。
そのため、透過型スクリーンには、背面側から入射して
表面側へ透過する投写光に偏光方向に応じた特性差があ
ることが知られている。
As the transmission type screen, a screen using a lenticular lens having a groove formed in one direction is mainly used. The lenticular lens has a property that the transmittance of light polarized in a direction perpendicular to the groove is higher than the transmittance of light polarized in a direction parallel to the groove.
For this reason, it is known that, in a transmissive screen, there is a characteristic difference depending on the polarization direction in the projection light that enters from the back side and transmits to the front side.

【0005】また、一般に、プロジェクタは、光源から
射出された光を緑色(G)と青色(B)と赤色(R)の
三色の光に分離し、それらの色の光を画像情報に応じて
変調した後にクロスダイクロイックプリズムによって合
成してスクリーンへ投写するようになっている。
[0005] In general, a projector separates light emitted from a light source into three colors of green (G), blue (B) and red (R), and separates these colors of light in accordance with image information. After modulation, the light is synthesized by a cross dichroic prism and projected onto a screen.

【0006】前記クロスダイクロイックプリズムは、4
つのプリズムの界面に沿って波長選択特性の異なる2種
類の波長選択膜をX字状に配置した構造をしている。こ
のクロスダイクロイックプリズムは、三色の光のうち二
色の光を波長選択膜で反射し、残りの一色の光を2つの
波長選択膜に透過させて、前記二色の光と前記残りの一
色の光とを同一方向に射出して色合成するようになって
いる。
The cross dichroic prism has four
It has a structure in which two types of wavelength selection films having different wavelength selection characteristics are arranged in an X shape along the interface between two prisms. The cross dichroic prism reflects two colors of light of the three colors by the wavelength selection film, transmits the remaining one color light to the two wavelength selection films, and transmits the two colors of light and the remaining one color. Are emitted in the same direction to combine colors.

【0007】このクロスダイクロイックプリズムの波長
選択膜には、偏光方向に応じて反射率または透過率に特
性に違いがある。そのため、一般に、プロジェクタで
は、波長選択膜によって反射される色の光を波長選択膜
に対してS偏光とし、波長選択膜を透過する色の光をP
偏光としてクロスダイクロイックプリズムに入射させ
て、波長選択膜によって反射されたり、波長選択膜を透
過したりする際の各色の損失を防いで光に利用効率を高
める構造が知られている。
[0007] The wavelength selection film of the cross dichroic prism has different characteristics in reflectance or transmittance depending on the polarization direction. Therefore, generally, in a projector, light of a color reflected by the wavelength selection film is converted into S-polarized light with respect to the wavelength selection film, and light of a color transmitted through the wavelength selection film is converted into P light.
There is known a structure in which light is incident on a cross dichroic prism as polarized light, and loss of each color when reflected by a wavelength selection film or transmitted through the wavelength selection film is prevented, thereby increasing light utilization efficiency.

【0008】一方、リアプロジェクタには、前記投写光
学系から射出された光を投写する透過型スクリーンに導
く反射ミラーを配置した構成も知られている。その反射
ミラーは、入射面に直交する方向に振動する光と平行な
方向に振動する光とでは原理的に異なるため、入射面に
直交する方向に振動する光の反射率が入射面に平行な方
向に振動する光の反射率よりも高くなるという反射特性
を持っている。
On the other hand, there is also known a rear projector in which a reflection mirror for guiding light emitted from the projection optical system to a transmissive screen for projection is arranged. Since the reflecting mirror is different in principle from light oscillating in a direction perpendicular to the incident surface and light oscillating in a direction parallel to the incident surface, the reflectance of light oscillating in a direction perpendicular to the incident surface is parallel to the incident surface. It has a reflection characteristic of being higher than the reflectance of light oscillating in the direction.

【0009】また、たとえば、反射ミラーとしては、光
透過性の延伸樹脂フィルムの一面に反射膜をコーティン
グしたフィルム状ミラーが知られている。このフィルム
状ミラーは、軽量化やハンドリングの容易性などの観点
から優れている反面、その延伸方向が反射特性に対して
大きな影響を及ぼしてしまう性質がある。
For example, a film mirror in which a reflective film is coated on one surface of a light-transmitting stretched resin film is known as a reflection mirror. This film-shaped mirror is excellent from the viewpoints of weight reduction and ease of handling, but has a property that its extending direction has a great influence on the reflection characteristics.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のリアプロジ
ェクタでは、第1の色のP偏光の光と第2の色のS偏光
の光とをダイクロイックプリズムに入射して合成して射
出しても、第1の色のP偏光の光と第2の色のS偏光の
光のそれぞれの偏光方向は保存されるため、90°異な
る2つの偏光方向を持つ合成光が反射ミラーおよびスク
リーンに入射するようになっている。
In the above-mentioned conventional rear projector, even if the P-polarized light of the first color and the S-polarized light of the second color enter the dichroic prism, they are combined and emitted. Since the respective polarization directions of the P-polarized light of the first color and the S-polarized light of the second color are preserved, combined light having two polarization directions different by 90 ° is incident on the reflection mirror and the screen. It has become.

【0011】しかしながら、上記従来のリアプロジェク
タでは、色合成光学系または投写レンズ系とスクリーン
との間の距離(投写距離)を短くしていくと、反射ミラ
ーやスクリーンへの入射角が広角化し、反射ミラーの反
射率やスクリーンの透過率の波長依存性および入射角依
存性が顕著となって、画面上に色ムラや輝度ムラを生じ
させる問題点があるため、薄型化に向かない。
However, in the above-mentioned conventional rear projector, when the distance (projection distance) between the color synthesizing optical system or the projection lens system and the screen is reduced, the angle of incidence on the reflection mirror or the screen is widened. The wavelength dependency and the incident angle dependency of the reflectance of the reflection mirror and the transmittance of the screen become remarkable, and there is a problem of causing color unevenness and luminance unevenness on the screen.

【0012】また、第1の色のP偏光の光と第2の色の
S偏光の光との間では、反射ミラーやフィルム状ミラー
の反射特性およびスクリーンの透過特性に差が生じるた
め、スクリーンへの投写画像が色によって異なる特性の
影響を受けた場合には、光利用効率が低下し、しかも、
色バランスが崩れてしまう問題点がある。特に、フィル
ム状ミラーの延伸方向との関係により部分的に影響を受
けた場合には、色バランスの崩れは虹模様として現れ、
投写画像の均一性が著しく損なわれる問題点がある。
Further, between the P-polarized light of the first color and the S-polarized light of the second color, there is a difference in the reflection characteristics of the reflection mirror or film mirror and the transmission characteristics of the screen. If the image projected on the LCD is affected by different characteristics depending on the color, the light use efficiency decreases, and
There is a problem that the color balance is lost. In particular, when partially affected by the relationship with the stretching direction of the film mirror, the color balance collapse appears as a rainbow pattern,
There is a problem that the uniformity of the projected image is significantly impaired.

【0013】そこで、この発明は、上記事情に鑑みなさ
れたもので、投写距離を短くして広角化しても、波長依
存性や入射角依存性による画面上に色ムラや輝度ムラを
生じさせず、また、スクリーンや反射ミラーにおける偏
光依存性の影響を極力減らして、高効率でかつ高品位な
画像が得られるリアプロジェクタを提供することを目的
とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and does not cause color unevenness or luminance unevenness on a screen due to wavelength dependency or incident angle dependency even if the projection distance is shortened and the angle is widened. It is another object of the present invention to provide a rear projector capable of obtaining high-efficiency and high-quality images by minimizing the influence of polarization dependence on a screen and a reflection mirror.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第1のリアプロジェクタは、光源と、前
記光源から射出された光を複数色の光に分離する色分離
光学系と、前記色分離光学系により分離された前記複数
色の光をそれぞれ変調する複数の光変調装置と、前記複
数の光変調装置によりそれぞれ変調された前記複数色の
光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系により
合成された光を投写する投写レンズ系と、を備えた投写
光学系と、前記投写レンズ系から射出された光を背面側
から入射して表面側に透過させることによって投写画像
として写し出すためのスクリーンと、を備えたリアプロ
ジェクタにおいて、前記色合成光学系で合成される複数
色の光が少なくとも2種類の偏光状態からなる光である
場合に、前記色合成光学系と前記スクリーンとの間の光
路中に配置されて各色の光の偏光状態を揃えて前記スク
リーンに投写する偏光状態調整手段を有することを特徴
とする。
In order to achieve the above object, a first rear projector according to the present invention includes a light source, a color separation optical system for separating light emitted from the light source into light of a plurality of colors, A plurality of light modulators that respectively modulate the plurality of colors of light separated by the color separation optical system, and a color combining optical system that combines the plurality of colors of light that are respectively modulated by the plurality of light modulators, A projection lens system for projecting the light synthesized by the color synthesis optical system; and a projection system in which light emitted from the projection lens system enters from the back side and is transmitted to the front side. And a screen for projecting as an image, when the light of a plurality of colors synthesized by the color synthesis optical system is light having at least two types of polarization states, And having a polarization state adjusting unit for projecting said screen is disposed in an optical path aligned in polarization state of each color light between the academic system and the screen.

【0015】これによって、前記偏光状態調整手段が、
前記色合成光学系で合成される複数色の光が少なくとも
2種類の偏光状態からなる光である場合に、前記色合成
光学系と前記スクリーンとの間の光路中で各色の光の偏
光状態を揃えて、前記スクリーンに写し出される各色の
光の輝度分布を同一にするため、スクリーンの透過率の
波長依存性と入射角依存性およびスクリーンにおける偏
光依存性に基づくスクリーン画面上の色ムラや輝度ムラ
を抑止する。
Thus, the polarization state adjusting means can
When the light of a plurality of colors synthesized by the color synthesizing optical system is light having at least two types of polarization states, the polarization state of the light of each color is changed in an optical path between the color synthesizing optical system and the screen. In order to equalize the brightness distribution of the light of each color projected on the screen, color unevenness and brightness unevenness on the screen screen based on the wavelength dependency and the incident angle dependency of the transmittance of the screen and the polarization dependency on the screen. Deter.

【0016】また、前記スクリーンを、前記色合成光学
系から投写された光をそのまま前記スクリーンに入射し
たときに、偏光状態に応じて各色の光の輝度分布が異な
る投写距離に配置することが好ましい。
Further, it is preferable that when the light projected from the color synthesizing optical system is directly incident on the screen, the screen is arranged at a projection distance where the luminance distribution of the light of each color is different according to the polarization state. .

【0017】この構成によれば、前記色合成光学系から
投写された光をそのまま前記スクリーンに入射したとき
に、偏光状態に応じて各色の光の輝度分布が異なる投写
距離に前記スクリーンを配置しているにもかかわらず、
前記色合成光学系と前記スクリーンとの間の光路中で各
色の光の偏光状態を揃えて、前記スクリーンに写し出さ
れる各色の光の輝度分布を同一にするため、スクリーン
の透過率の波長依存性と入射角依存性およびスクリーン
における偏光依存性に基づくスクリーン画面上の色ムラ
や輝度ムラを抑止する。
According to this configuration, when the light projected from the color synthesizing optical system is directly incident on the screen, the screen is arranged at a projection distance in which the luminance distribution of the light of each color differs according to the polarization state. Despite
In order to equalize the polarization state of each color light in the optical path between the color synthesis optical system and the screen, and to make the luminance distribution of each color light projected on the screen the same, the wavelength dependence of the transmittance of the screen In addition, color unevenness and luminance unevenness on the screen screen based on the incident angle dependency and the polarization dependency on the screen are suppressed.

【0018】なお、前記スクリーンを配置する投写距離
は、上述したように、前記色合成光学系で合成される複
数色の光が少なくとも2種類の偏光状態からなる光であ
る場合に、前記色合成光学系から投写された光をそのま
ま前記スクリーンに入射したときに、偏光状態に応じて
各色の光の輝度分布が異なる距離である。
Note that, as described above, the projection distance at which the screen is arranged is such that when the light of a plurality of colors combined by the color combining optical system is light having at least two types of polarization states, When the light projected from the optical system is directly incident on the screen, the distance at which the luminance distribution of the light of each color differs depending on the polarization state.

【0019】この投写距離は、スクリーンの入射角依存
性に伴う色ムラの関係から設定するのが好ましい。図1
6に、その関係を示すグラフを示す。このグラフは、縦
軸に色ムラの度合いを表す色差ΔE、横軸にスクリーン
に入射する光の入射角差[deg]を取って、入射角差に
応じた色差ΔEをプロットしてある。
It is preferable that the projection distance is set in view of the color unevenness accompanying the incident angle dependence of the screen. FIG.
FIG. 6 is a graph showing the relationship. In this graph, the vertical axis represents the color difference ΔE representing the degree of color unevenness, and the horizontal axis represents the incident angle difference [deg] of light incident on the screen, and plots the color difference ΔE according to the incident angle difference.

【0020】前記色差ΔEは、CIELAB色空間にお
いて、2つの測色値(L,a,b)と(L,a
,b)を用いて表すと、次式によって与えられる。 ΔE={(ΔL)+(Δa)+(Δb)0.5 但し、ΔL=L−L,Δa=a−a,Δb=b
−bである。
The color difference ΔE is expressed by two colorimetric values (L 1 , a 1 , b 1 ) and (L 2 , a 1 ) in the CIELAB color space.
2 , b 2 ) is given by the following equation. ΔE = {(ΔL) 2 + (Δa) 2 + (Δb) 2 } 0.5 where ΔL = L 1 −L 2 , Δa = a 1 −a 2 , Δb = b
1 is a -b 2.

【0021】図16に戻って、色差ΔEは、入射角差が
大きくなるにつれて急激に大きくなってきている。特
に、色差ΔEは、入射角差33deg程から約3.2を
越えるように大きくなってきている。その色差ΔEの値
3.2は、日本色彩研究所などがB級許容差と規定して
いる範囲3.2〜6.5に入る値である。このB級許容
差は、「印象レベルでは同じ色として扱える範囲であっ
て、色違いとされる可能性の高い色差」として規定され
ている範囲であり、スクリーン画面上に色ムラとして認
識されてくる範囲である。
Returning to FIG. 16, the color difference ΔE rapidly increases as the incident angle difference increases. In particular, the color difference ΔE is increasing from the incident angle difference of about 33 deg to exceed about 3.2. The value 3.2 of the color difference ΔE is a value falling within a range of 3.2 to 6.5 defined as a class B tolerance by Japan Color Research Institute. This class B tolerance is a range defined as “a color range that can be treated as the same color at the impression level and is likely to be a color difference”, and is recognized as color unevenness on the screen screen. Range.

【0022】ところで、上記従来のリアプロジェクタ
は、薄型化の要請はあったものの光学部品等の大きさな
どから必然的に長い投写距離となって入射角差22°の
近辺となるように製造されていた。その入射角差22°
では、色差ΔEが約1.1という小さな値を示してい
る。この値1.1は、日本色彩研究所などがAA級許容
差と規定している範囲0.8〜1.6に入る値である。
このAA級許容差は、「隣接比較で色差が感じられるレ
ベルであって、一般の測色機の器差を含む誤差範囲」と
して規定されている範囲であり、スクリーン画面上では
色ムラとして認識できない範囲である。
Although the above-mentioned conventional rear projector has been demanded to be thin, it is inevitably long projection distance due to the size of the optical parts and the like, and is manufactured so as to have an incident angle difference of about 22 °. I was The incident angle difference 22 °
Shows a small color difference ΔE of about 1.1. This value 1.1 is a value falling within a range of 0.8 to 1.6 specified as an AA class tolerance by Japan Color Research Institute.
The AA class tolerance is a range defined as “a level at which a color difference is felt in adjacent comparison and includes an error range of a general colorimeter”, and is recognized as color unevenness on a screen screen. It is not possible.

【0023】つまり、従来のリアプロジェクタでは、上
述したように必然的に入射角差が決まってしまうため、
入射角差に応じた色差ΔEの関係によって製造する必要
がなく、その関係から色ムラがスクリーンに現れること
を問題点として認識することもなかったのである。
That is, in the conventional rear projector, the incident angle difference is inevitably determined as described above.
It was not necessary to manufacture according to the relationship of the color difference ΔE according to the incident angle difference, and it was not recognized as a problem that color unevenness appeared on the screen from the relationship.

【0024】したがって、この発明の第1のリアプロジ
ェクタによれば、薄型化に伴って投写距離を短くしてス
クリーンへの入射角を広角化しても、波長依存性や入射
角依存性や偏光依存性の影響を小さく抑えることができ
るため、スクリーン画面上に色ムラや輝度ムラを生じさ
せず、高効率でかつ高品位な画像を表示することができ
るようになる。そのため、この発明によれば、輝度ムラ
などの無い薄型のリアプロジェクタを提供することがで
きるようになる。
Therefore, according to the first rear projector of the present invention, even if the projection distance is shortened and the angle of incidence on the screen is widened as the thickness is reduced, the wavelength dependence, the incident angle dependence, and the polarization Therefore, it is possible to display high-efficiency and high-quality images without causing color unevenness and brightness unevenness on the screen screen. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a thin rear projector without uneven brightness.

【0025】また、前記偏光状態調整手段は、前記複数
色の光が進行方向に垂直な面内で少なくとも2方向に振
動する直線偏光のいずれかの偏光方向をもつ場合に、少
なくとも2方向の直線偏光のうちのいずれか一つの直線
偏光に偏光方向を揃える波長選択型位相差板とするのが
好ましい。これによって、波長選択型位相差板が、少な
くとも2方向の直線偏光のうちのいずれか一つの直線偏
光に偏光方向を揃えるため、波長依存性や入射角依存性
や偏光依存性の影響を小さく抑えることができる。
Further, the polarization state adjusting means may be arranged so that, when the plurality of colors of light have any polarization direction of linearly polarized light which oscillates in at least two directions within a plane perpendicular to the traveling direction, the linearity in at least two directions. It is preferable to use a wavelength-selective phase difference plate that aligns the polarization direction with any one of the linearly polarized lights. Thus, the wavelength-selective phase difference plate aligns the polarization direction with any one of the linearly polarized lights in at least two directions, so that the effects of the wavelength dependence, the incident angle dependence, and the polarization dependence are reduced. be able to.

【0026】また、この発明の第1のリアプロジェクタ
は、さらに、前記投写光学系と前記スクリーンとの間の
光路中に配置され、前記投写光学系からの投写画像の光
を反射し前記スクリーンへ至らせる反射ミラーを有し、
前記偏光状態調整手段によって偏光方向を揃えられた光
が前記反射ミラーに対してS偏光となるように、前記投
写光学系を配置してもよい。これによって、反射ミラー
に入射する光の反射効率が向上するため、反射ミラーの
偏光依存性の影響も極力低減される。
Further, the first rear projector of the present invention is further disposed in an optical path between the projection optical system and the screen, and reflects light of a projected image from the projection optical system to the screen. It has a reflection mirror to reach,
The projection optical system may be arranged so that the light whose polarization direction has been aligned by the polarization state adjusting unit becomes S-polarized light with respect to the reflection mirror. Thereby, the reflection efficiency of the light incident on the reflection mirror is improved, and the influence of the polarization dependence of the reflection mirror is reduced as much as possible.

【0027】この場合、前記複数色の光は、進行方向に
垂直な面内で互いに直交する2方向に振動する直線偏光
のいずれかの偏光状態からなり、一方の直線偏光を持つ
光は、前記色合成光学系の反射面に対してS偏光の青色
および赤色の光であり、他方の直線偏光を持つ光は、前
記色合成光学系の反射面に対してP偏光の緑色の光であ
り、前記波長選択型位相差板は、前記青色および赤色の
光の偏光方向あるいは緑色の光の偏光方向のいずれを変
換しても構わない。すなわち、変換して揃える偏光に応
じて投写光学系の配置を変更し、揃えられた偏光が反射
ミラーに対してS偏光となるように構成すればよい。
In this case, the light of the plurality of colors has a polarization state of one of linearly polarized light vibrating in two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the traveling direction, and the light having one linearly polarized light is S-polarized blue and red light for the reflecting surface of the color combining optical system, and light having the other linearly polarized light is P-polarized green light for the reflecting surface of the color combining optical system, The wavelength-selective phase difference plate may convert either the polarization direction of the blue and red light or the polarization direction of the green light. That is, the arrangement of the projection optical system may be changed according to the polarized light to be converted and aligned so that the aligned polarized light becomes S-polarized light with respect to the reflection mirror.

【0028】これによって、反射ミラーに入射する偏光
は全てS偏光となり、反射ミラーによる反射特性を3色
とも向上させることができる。また、一般的にリアプロ
ジェクタの画面が横長であることを考慮すると、反射ミ
ラーは、反射ミラーに対して下方または上方から投写さ
れる画像光をスクリーンに向けて前方に反射するのが好
ましい。このように配置すれば、リアプロジェクタを薄
型化する上で有利となる。従って、反射ミラーに対して
S偏光となる光はスクリーンに対しては水平方向に振動
する偏光方向の光となるため、スクリーンによる透過特
性を3色とも向上させることができる。
As a result, all the polarized light incident on the reflection mirror becomes S-polarized light, and the reflection characteristics of the reflection mirror can be improved for all three colors. Also, considering that the screen of the rear projector is generally horizontally long, it is preferable that the reflection mirror reflects the image light projected from below or above the reflection mirror toward the screen forward. This arrangement is advantageous in reducing the thickness of the rear projector. Therefore, light that becomes S-polarized light with respect to the reflection mirror becomes light that is polarized in a polarization direction that vibrates in the horizontal direction with respect to the screen, so that the transmission characteristics of the screen can be improved for all three colors.

【0029】また、前記偏光状態調整手段は、前記複数
色の光が進行方向に垂直な面内で少なくとも2方向に振
動する直線偏光のいずれかの偏光方向をもつ場合に、い
ずれの偏光方向も円偏光に変換する4分の1波長板とし
てもよい。これによって、4分の1波長板が、いずれの
偏光方向も円偏光に変換するため、波長依存性や入射角
依存性や偏光依存性の影響を小さく抑えることができ
る。
Further, when the plurality of colors of light have any one of linearly polarized lights which oscillate in at least two directions in a plane perpendicular to the traveling direction, the polarization state adjusting means adjusts any one of the polarization directions. It may be a quarter-wave plate for converting into circularly polarized light. As a result, the quarter-wave plate converts any polarization direction into circularly polarized light, so that the influence of the wavelength dependence, the incident angle dependence, and the polarization dependence can be reduced.

【0030】なお、前記偏光状態調整手段は、前記色合
成光学系と前記投写レンズ系との間に配置してもよい。
これによって、投写レンズ系の設計の際に偏光状態調整
手段の影響を考慮して設計をおこなうことができる。前
記偏光状態調整手段は、前記投写レンズ系の絞り部に配
置してもよい。これによって、投写レンズ系の絞り部
(絞り部の付近を含む)において光束の径が最も小さく
なるため、偏光状態調整手段を小さくすることができ
る。また、前記偏光状態調整手段は、前記投写レンズ系
と前記スクリーンとの間の光路中に配置してもよい。こ
れによって、光源から投写レンズ系までの投写光学系の
構成を変更せずに済むため、汎用性の高い光学系を設計
することができる。
The polarization state adjusting means may be arranged between the color synthesizing optical system and the projection lens system.
Thus, the design of the projection lens system can be performed in consideration of the influence of the polarization state adjusting means. The polarization state adjusting means may be arranged at a stop of the projection lens system. Accordingly, the diameter of the light beam is minimized in the stop portion (including the vicinity of the stop portion) of the projection lens system, so that the polarization state adjusting means can be reduced. Further, the polarization state adjusting means may be arranged in an optical path between the projection lens system and the screen. As a result, it is not necessary to change the configuration of the projection optical system from the light source to the projection lens system, so that a highly versatile optical system can be designed.

【0031】本発明の第2のリアプロジェクタは、光源
と、前記光源から射出された光を複数色の光に分離する
色分離光学系と、前記色分離光学系により分離された前
記複数色の光をそれぞれ変調する複数の光変調装置と、
前記複数の光変調装置によりそれぞれ変調された前記複
数色の光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系
により合成された光を投写する投写レンズ系と、を備え
た投写光学系と、前記投写レンズ系から射出された光を
背面側から入射して表面側に透過させることによって投
写画像として写し出すためのスクリーンと、を備えたリ
アプロジェクタにおいて、前記色合成光学系で合成され
る複数色の光が少なくとも2種類の偏光状態からなる光
である場合に、前記色合成光学系と前記スクリーンとの
間の光路中に配置されて各色の光の偏光状態を無偏光状
態に変換する消偏光素子を有することを特徴とする。
A second rear projector according to the present invention includes a light source, a color separation optical system for separating light emitted from the light source into light of a plurality of colors, and the plurality of colors of light separated by the color separation optical system. A plurality of light modulators each modulating light,
A projection optical system including a color combining optical system that combines the plurality of colors of light modulated by the plurality of light modulation devices, and a projection lens system that projects the light combined by the color combining optical system. A screen for projecting the light emitted from the projection lens system from the rear side and transmitting the light to the front side as a projected image, and a screen synthesized by the color synthesizing optical system. When the color light is light having at least two kinds of polarization states, the light is disposed in an optical path between the color combining optical system and the screen to convert the polarization state of each color light into a non-polarization state. It has a polarizing element.

【0032】この第2のリアプロジェクタによれば、消
偏光素子が、色合成光学系とスクリーンとの間の光路中
で、複数色の光の偏光状態をともに無偏光状態に変換す
るため、波長依存性や入射角依存性や偏光依存性の影響
を小さく抑えることができる。また、反射ミラーがある
場合には、反射ミラーの偏光依存性の影響も極力低減さ
れる。
According to the second rear projector, the depolarizing element converts the polarization state of the light of a plurality of colors into a non-polarization state in the optical path between the color combining optical system and the screen. The influence of the dependence, the incident angle dependence and the polarization dependence can be reduced. In addition, when there is a reflection mirror, the influence of the polarization dependence of the reflection mirror is reduced as much as possible.

【0033】本発明の第3のリアプロジェクタは、光源
と、前記光源から射出された光を複数色の光に分離する
色分離光学系と、前記色分離光学系により分離された前
記複数色の光をそれぞれ変調する複数の光変調装置と、
前記複数の光変調装置によりそれぞれ変調された前記複
数色の光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系
により合成された光を投写する投写レンズ系と、を備え
た投写光学系と、前記投写レンズ系から射出された光を
背面側から入射して表面側に透過させることによって投
写画像として写し出すためのスクリーンと、を備えたリ
アプロジェクタにおいて、前記色合成光学系で合成され
る複数色の光が少なくとも2種類の偏光方向からなる光
である場合に、前記色合成光学系と前記スクリーンとの
間の光路中に配置されて各色の光の偏光方向を回転させ
る偏光回転素子を有することを特徴とする。
A third rear projector according to the present invention includes a light source, a color separation optical system for separating light emitted from the light source into light of a plurality of colors, and the plurality of colors of light separated by the color separation optical system. A plurality of light modulators each modulating light,
A projection optical system including a color combining optical system that combines the plurality of colors of light modulated by the plurality of light modulation devices, and a projection lens system that projects the light combined by the color combining optical system. A screen for projecting the light emitted from the projection lens system from the rear side and transmitting the light to the front side as a projected image, and a screen synthesized by the color synthesizing optical system. When the color light is light having at least two types of polarization directions, the light source device includes a polarization rotator that is disposed in an optical path between the color combining optical system and the screen and rotates the polarization direction of each color light. It is characterized by the following.

【0034】この第3のリアプロジェクタによれば、前
記複数色の光が進行方向に垂直な面内で少なくとも2方
向に振動する直線偏光のいずれかの偏光方向をもつ場合
に、偏光回転素子が、いずれの偏光方向も回転させた
め、スクリーンの波長依存性や入射角依存性や偏光依存
性の影響を小さく抑えることができる。また、反射ミラ
ーがある場合には、反射ミラーの偏光依存性の影響も極
力低減される。
According to the third rear projector, when the light of the plurality of colors has any one of linearly polarized lights oscillating in at least two directions in a plane perpendicular to the traveling direction, the polarization rotating element is used. Since both polarization directions are rotated, the influence of the wavelength dependence, incident angle dependence and polarization dependence of the screen can be reduced. In addition, when there is a reflection mirror, the influence of the polarization dependence of the reflection mirror is reduced as much as possible.

【0035】また、本発明の第2あるいは第3のリアプ
ロジェクタにおいて、前記スクリーンを、前記色合成光
学系から投写された光をそのまま前記スクリーンに入射
したときに、偏光状態に応じて各色の光の輝度分布が異
なる投写距離に配置することが好ましい。
Further, in the second or third rear projector of the present invention, when the light projected from the color synthesizing optical system is directly incident on the screen, the light of each color according to the polarization state. Are preferably disposed at different projection distances.

【0036】この構成によれば、前記色合成光学系から
投写された光をそのまま前記スクリーンに入射したとき
に、偏光状態に応じて各色の光の輝度分布が異なる投写
距離に前記スクリーンを配置しているにもかかわらず、
前記色合成光学系と前記スクリーンとの間の光路中で各
色の光の偏光状態を揃えて、前記スクリーンに写し出さ
れる各色の光の輝度分布を同一にするため、スクリーン
の透過率の波長依存性と入射角依存性およびスクリーン
における偏光依存性に基づくスクリーン画面上の色ムラ
や輝度ムラを抑止する。
According to this structure, when the light projected from the color synthesizing optical system is directly incident on the screen, the screen is arranged at a projection distance in which the luminance distribution of the light of each color differs according to the polarization state. Despite
In order to equalize the polarization state of each color light in the optical path between the color synthesis optical system and the screen, and to make the luminance distribution of each color light projected on the screen the same, the wavelength dependence of the transmittance of the screen In addition, color unevenness and luminance unevenness on the screen screen based on the incident angle dependency and the polarization dependency on the screen are suppressed.

【0037】さらにまた、本発明の第2または第3のプ
ロジェクタにおいて、前記消偏光素子あるいは前記偏光
回転素子は、前記色合成光学系と前記投写レンズ系との
間に配置してもよい。これによって、投写レンズ系の設
計の際に消偏光素子あるいは偏光回転素子の影響を考慮
して設計をおこなうことができる。また、前記消偏光素
子あるいは前記偏光回転素子は、前記投写レンズ系の絞
り部に配置してもよい。これによって、投写レンズ系の
絞り部(絞り部の付近を含む)において光束の径が最も
小さくなるため、消偏光素子あるいは偏光回転素子を小
さくすることができる。さらにまた、前記消偏光素子あ
るいは前記偏光回転素子は、前記投写レンズ系と前記ス
クリーンとの間の光路中に配置してもよい。これによっ
て、光源から投写レンズ系までの投写光学系の構成を変
更せずに済むため、汎用性の高い光学系を設計すること
ができる。
Further, in the projector according to the second or third aspect of the present invention, the depolarizing element or the polarization rotating element may be disposed between the color combining optical system and the projection lens system. Thus, when designing the projection lens system, the design can be performed in consideration of the influence of the depolarizing element or the polarization rotating element. Further, the depolarizing element or the polarization rotating element may be arranged at a stop of the projection lens system. Accordingly, the diameter of the light beam is minimized in the stop portion (including the vicinity of the stop portion) of the projection lens system, so that the depolarizing element or the polarization rotating element can be reduced. Furthermore, the depolarizing element or the polarization rotating element may be arranged in an optical path between the projection lens system and the screen. As a result, it is not necessary to change the configuration of the projection optical system from the light source to the projection lens system, so that a highly versatile optical system can be designed.

【0038】また、さらに、本発明の第1及び第2並び
に第3のリアプロジェクタにおいて、前記投写光学系と
前記スクリーンとの間の光路中に、光透過性の延伸樹脂
よりなるフィルムと、前記フィルムの一方の面に設けら
れた反射膜と、を備えたフィルムミラーを具備し、該フ
ィルムミラーは、前記フィルムの延伸方向が同フィルム
ミラーの入射面と直交するように配置してもよい。
Further, in the first, second and third rear projectors according to the present invention, a film made of a light-transmitting stretched resin is provided in an optical path between the projection optical system and the screen. A film mirror provided with a reflection film provided on one surface of the film, and the film mirror may be arranged such that a stretching direction of the film is orthogonal to an incident surface of the film mirror.

【0039】これによって、前記投写レンズ系から射出
された光の光軸を曲げてその光を前記スクリーンに導く
ため、フィルムミラーの偏光依存性の影響を極力低減す
ることができるようになる。また、フィルムミラーにお
ける色光の減衰が低減されるので、光の利用効率が向上
する。
Accordingly, since the optical axis of the light emitted from the projection lens system is bent and the light is guided to the screen, the influence of the polarization dependence of the film mirror can be reduced as much as possible. Further, since the attenuation of the color light in the film mirror is reduced, the light use efficiency is improved.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】本発明にかかるリアプロジェクタ
の実施の形態について図面を参照しながら説明する。な
お、図4〜図6、図8〜図11、図13および図14に
おいて、両矢印付きの線は図面に平行な偏光方向を示
し、白丸の中心に点を付した記号は図面と直交する偏光
方向を示すものとする。ただし、図6と図10におい
て、フィルムミラー3とスクリーン4の近傍に付された
記号は、偏光方向ではなく、フィルムミラー3における
フィルム31の延伸方向並びに透過スクリーン4におけ
るレンチキュラーレンズ(図示省略)の溝の方向を示す
ものとする。
An embodiment of a rear projector according to the present invention will be described with reference to the drawings. In FIGS. 4 to 6, 8 to 11, 13 and 14, a line with a double arrow indicates a polarization direction parallel to the drawing, and a symbol with a dot at the center of a white circle is orthogonal to the drawing. It indicates the polarization direction. However, in FIGS. 6 and 10, the symbols attached near the film mirror 3 and the screen 4 are not the polarization directions but the extending direction of the film 31 in the film mirror 3 and the lenticular lens (not shown) in the transmission screen 4. It shall indicate the direction of the groove.

【0041】(実施の形態1)リアプロジェクタは、図
5、図6に示された如く、投写光学系1、反射ミラー3
を筐体5の内部に収納し、筐体5の前面に透過スクリー
ン4を配置したものである。図5は、リアプロジェクタ
全体の内部の概略構成を模式的に示す正面図であり、図
6はその右側面図である。本実施形態のリアプロジェク
タは、投写光学系1から射出された光を反射ミラー3で
反射して透過スクリーン4にその背面から投写する構成
となっている。
(Embodiment 1) As shown in FIGS. 5 and 6, the rear projector is composed of a projection optical system 1, a reflection mirror 3
Is housed inside the housing 5, and the transmission screen 4 is arranged on the front surface of the housing 5. FIG. 5 is a front view schematically showing a schematic configuration inside the entire rear projector, and FIG. 6 is a right side view thereof. The rear projector according to the present embodiment has a configuration in which light emitted from the projection optical system 1 is reflected by a reflection mirror 3 and is projected on a transmission screen 4 from the back.

【0042】図1は、本発明の実施の形態1にかかるリ
アプロジェクタの投写光学系1の要部を示す概略平面図
である。この投写光学系1は、偏光照明装置11、色分
離光学系12、リレー光学系13、光変調装置14R,
14G,14B、色合成光学系15および投写レンズ系
16を備えている。また、色合成光学系15とスクリー
ンとの間の光路中に波長選択型位相差板2Gを備えてい
る。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a main part of the projection optical system 1 of the rear projector according to the first embodiment of the present invention. The projection optical system 1 includes a polarization illumination device 11, a color separation optical system 12, a relay optical system 13, a light modulation device 14R,
14G, 14B, a color combining optical system 15 and a projection lens system 16 are provided. Further, a wavelength-selective phase difference plate 2G is provided in an optical path between the color combining optical system 15 and the screen.

【0043】なお、前記色合成光学系15と前記スクリ
ーンとの間の投写距離は、上述したように、前記色合成
光学系15で合成される複数色の光が少なくとも2種類
の偏光状態からなる光である場合に、前記色合成光学系
15から投写された光をそのまま前記スクリーンに入射
したときに、偏光状態に応じて各色の光の輝度分布が異
なる距離にしてある。
As described above, the projection distance between the color synthesizing optical system 15 and the screen is such that light of a plurality of colors synthesized by the color synthesizing optical system 15 has at least two types of polarization states. In the case of light, when the light projected from the color synthesizing optical system 15 is directly incident on the screen, the distances at which the luminance distribution of the light of each color differs according to the polarization state.

【0044】前記偏光照明装置11は、主に光源111
と均一照明光学系112とからなる。均一照明光学系1
12は、第1レンズアレイ113、第2レンズアレイ1
14、偏光変換素子アレイ115および重畳レンズ11
6を備えている。光源111から射出された光は、第1
レンズアレイ113により複数の部分光束に分割され
る。各部分光束は第2レンズアレイ114により平行化
され、さらに偏光変換素子アレイ115により方向が揃
った一種類の偏光方向の光に変換される。
The polarized light illumination device 11 mainly includes a light source 111
And a uniform illumination optical system 112. Uniform illumination optical system 1
12 is a first lens array 113, a second lens array 1
14, polarization conversion element array 115 and superimposing lens 11
6 is provided. The light emitted from the light source 111 is the first light.
The light is split into a plurality of partial light beams by the lens array 113. Each partial light beam is collimated by the second lens array 114 and further converted by the polarization conversion element array 115 into light of one kind of polarization direction whose direction is aligned.

【0045】本実施形態では、後述するクロスダイクロ
イックプリズム151の波長選択膜152,153に対
してS偏光となる光に変換される。ここで、S偏光と
は、特定の反射面における入射面(反射面の法線と入射
光線の中心軸を含む面)に対して垂直に振動する偏光で
あり、P偏光とは入射面に対して平行に振動する偏光で
ある。なお、偏光変換素子アレイ115により、波長選
択膜152,153に対してP偏光となる光に変換する
ことも可能である。偏光変換素子アレイ115によって
一種類の偏光方向に変換された光は、重畳レンズ116
により被照明領域に重畳される。
In this embodiment, the light is converted into S-polarized light for the wavelength selection films 152 and 153 of the cross dichroic prism 151 described later. Here, the S-polarized light is a polarized light that oscillates perpendicularly to an incident surface (a surface including the normal to the reflective surface and the central axis of the incident light) on the specific reflecting surface, and the P-polarized light is a light that oscillates perpendicularly to the incident surface. Polarized light that vibrates in parallel. The polarization conversion element array 115 can also convert the wavelength selection films 152 and 153 into light that becomes P-polarized light. The light converted into one type of polarization direction by the polarization conversion element array 115 is
Is superimposed on the illuminated area.

【0046】前記色分離光学系12は、光源111から
射出された光(自然光)を複数色の光、すなわち赤色、
緑色および青色の三色の光に分離する。色分離光学系1
2は、ダイクロイックミラー121,122、ミラー1
23および平行化レンズ124,125を備えている。
偏光照明装置11から射出された光は、第1のダイクロ
イックミラー121により赤色光と、緑色および青色の
光とに分離される。分離された赤色光は、ミラー123
および第1の平行化レンズ124を介して赤色用の光変
調装置14Rに入射する。一方、緑色および青色の光
は、第2のダイクロイックミラー122により緑色光と
青色光とに分離される。分離された緑色光は、第2の平
行化レンズ125を介して緑色用の光変調装置14Gに
入射する。分離された青色光は、リレー光学系13へ至
る。
The color separation optical system 12 converts light (natural light) emitted from the light source 111 into light of a plurality of colors, that is, red light.
Separates into green and blue light. Color separation optical system 1
2 is a dichroic mirror 121, 122, mirror 1
23 and collimating lenses 124 and 125.
The light emitted from the polarization illuminating device 11 is separated by the first dichroic mirror 121 into red light and green and blue light. The separated red light is transmitted to the mirror 123
Then, the light enters the light modulation device 14R for red via the first collimating lens 124. On the other hand, the green and blue lights are separated by the second dichroic mirror 122 into green light and blue light. The separated green light enters the green light modulator 14G via the second collimating lens 125. The separated blue light reaches the relay optical system 13.

【0047】前記リレー光学系13は、入射側レンズ1
31、入射側ミラー132、中間レンズ133、射出側
ミラー134および射出側レンズ135を備えている。
色分離光学系12により分離された青色光は、入射側レ
ンズ131、入射側ミラー132、中間レンズ133、
射出側ミラー134および射出側レンズ135の順に経
由して青色用の光変調装置14Bに入射する。
The relay optical system 13 includes the entrance side lens 1
31, an incident side mirror 132, an intermediate lens 133, an exit side mirror 134, and an exit side lens 135.
The blue light separated by the color separation optical system 12 is incident on the incident side lens 131, the incident side mirror 132, the intermediate lens 133,
The light enters the blue light modulator 14B via the emission mirror 134 and the emission lens 135 in this order.

【0048】前記光変調装置14R,14G,14B
は、たとえば透過型の液晶装置により構成されている。
図3は光変調装置14R,14G,14B、クロスダイ
クロイックプリズム151付近を詳細に示す平面図であ
る。
The light modulators 14R, 14G, 14B
Is composed of, for example, a transmission type liquid crystal device.
FIG. 3 is a plan view showing the vicinity of the light modulators 14R, 14G, 14B and the cross dichroic prism 151 in detail.

【0049】各光変調装置14R,14G,14Bに
は、図3に示されるように、偏光変換素子アレイ115
によって、後述するクロスダイクロイックプリズム15
1の波長選択反射膜152,153に対してS偏光に揃
えられた光が入射する。レンズ124,125,135
と各光変調装置14R,14G,14Bの間には、偏光
変換素子アレイ115によって偏光方向を揃えられた光
の偏光度をより高めるために、入射側偏光板142R,
142G,142Bが配置されている。入射側偏光板1
42R,142G,142Bを介して各光変調装置14
R,14G,14Bに入射した光は、各色の画像情報に
したがって偏光方向の変調を受ける。
Each of the light modulators 14R, 14G, and 14B has a polarization conversion element array 115 as shown in FIG.
The cross dichroic prism 15 described later
Light adjusted to S-polarized light is incident on one of the wavelength selective reflection films 152 and 153. Lens 124, 125, 135
And between the light modulators 14R, 14G, and 14B, in order to further increase the degree of polarization of the light whose polarization direction has been aligned by the polarization conversion element array 115, the incident-side polarizing plates 142R, 142R, and 14G.
142G and 142B are arranged. Incident side polarizing plate 1
42R, 142G, and 142B, each optical modulator 14
Light incident on R, 14G, and 14B undergoes polarization direction modulation according to image information of each color.

【0050】各光変調装置14R,14G,14Bの射
出側には、それぞれ射出側偏光板143R,143G,
143Bが設けられており、変調された光のうち、波長
選択反射膜152,153に対してP偏光となる光のみ
が射出される。光変調装置14R,14Bの射出側に配
置された射出側偏光板143R,143Gとクロスダイ
クロイックプリズム151との間には、P偏光の光をS
偏光の光に変換するための位相差板141R,141B
がそれぞれ配置されている。
On the exit side of each of the light modulators 14R, 14G, 14B, exit-side polarizing plates 143R, 143G,
143B is provided, and of the modulated light, only light that becomes P-polarized light is emitted to the wavelength selective reflection films 152 and 153. P-polarized light is transmitted between the exit-side polarizing plates 143R and 143G and the cross dichroic prism 151 disposed on the exit side of the light modulators 14R and 14B.
Phase difference plates 141R and 141B for converting into polarized light
Are arranged respectively.

【0051】従って、R(赤)画像光とB(青)画像光
は波長選択膜152,153に対してS偏光となり、G
(緑)画像光は波長選択膜152,153に対してP偏
光となる状態で、クロスダイクロイックプリズム151
に入射する。なお、位相差板141R,141Bを配置
する位置は、本実施形態のものに限られず、各光変調装
置14R,14G,14Bに入射する光の偏光方向や、
各光変調装置14R,14G,14B自体の特性に応じ
て適宜変更することが可能である。
Accordingly, the R (red) image light and the B (blue) image light become S-polarized light with respect to the wavelength selection films 152 and 153,
(Green) The cross dichroic prism 151 is in a state where the image light is P-polarized with respect to the wavelength selection films 152 and 153.
Incident on. The positions where the phase difference plates 141R and 141B are arranged are not limited to those of the present embodiment, and the polarization directions of the light incident on each of the light modulators 14R, 14G and 14B,
It can be changed as appropriate according to the characteristics of each of the light modulators 14R, 14G, and 14B.

【0052】前記色合成光学系15は、クロスダイクロ
イックプリズム151により構成されている。クロスダ
イクロイックプリズム151は、4つのプリズムの界面
に沿って波長選択特性が異なる2種類の波長選択膜15
2,153がX字状に配置されたものである。G画像光
がこれら二つの波長選択膜152,153を透過し、R
画像光およびB画像光が波長選択膜152,153によ
って反射されることで3色の画像光が合成される。
The color synthesizing optical system 15 comprises a cross dichroic prism 151. The cross dichroic prism 151 includes two types of wavelength selection films 15 having different wavelength selection characteristics along the interface between the four prisms.
2,153 are arranged in an X-shape. G image light passes through these two wavelength selection films 152 and 153, and
The image light and the B image light are reflected by the wavelength selection films 152 and 153, so that three colors of image light are combined.

【0053】本実施形態では、波長選択膜152,15
3を反射膜として使用するR,B画像光をS偏光として
入射し、透過膜として使用するG画像光をP偏光として
入射している。従って、波長選択膜152,153によ
って選択される波長域が広がるため、光の利用効率を向
上させることができる。
In this embodiment, the wavelength selection films 152 and 15
R and B image light 3 used as a reflection film are incident as S-polarized light, and G image light used as a transmission film is incident as P-polarized light. Therefore, the wavelength range selected by the wavelength selection films 152 and 153 is widened, so that the light use efficiency can be improved.

【0054】前記波長選択型位相差板2G(偏光状態調
整手段)は、図2に示すように、波長λo(本実施形態
では550nm)付近においてリタデーションが2分の
λ(λ/2)となるプロファイルを具えた波長選択型1
/2波長板により構成される。本実施形態では、波長選
択型位相差板2Gによって波長550nm付近の光、す
なわちG画像光の偏光方向のみを90度変えるようにし
ている。したがって、図3に示したように、クロスダイ
クロイックプリズム151からP偏光の光として射出さ
れたG画像光は、波長選択型位相差板2Gにより、R画
像光、B画像光と同じS偏光の光に変換される。
As shown in FIG. 2, the retardation of the wavelength-selective phase difference plate 2G (polarization state adjusting means) becomes λ (λ / 2) at half the wavelength λo (550 nm in this embodiment). Wavelength selective type 1 with profile
/ 2 wavelength plate. In the present embodiment, only the polarization direction of the light near the wavelength of 550 nm, that is, the G image light is changed by 90 degrees by the wavelength selection type phase difference plate 2G. Therefore, as shown in FIG. 3, the G image light emitted as P-polarized light from the cross dichroic prism 151 is the same S-polarized light as the R image light and the B image light by the wavelength selection type phase difference plate 2G. Is converted to

【0055】前記投写レンズ系16は、1または複数の
レンズより構成されている。図4は、この投写レンズ系
16付近の部分を側方から見た様子を模式的に示す側面
図である。実施の形態1では、投写レンズ系16は反射
面161を有しており、投写レンズ系16に入射された
光をその反射面161で反射させて入射方向と異なる方
向、ここでは直交する方向へ射出する構成となってい
る。この反射面161は、図4に示すように、光の進行
方向を変更すると同時に、R画像光,G画像光,B画像
光の偏光方向を変換する機能も担っている。
The projection lens system 16 comprises one or a plurality of lenses. FIG. 4 is a side view schematically showing a portion near the projection lens system 16 viewed from the side. In the first embodiment, the projection lens system 16 has the reflection surface 161, and the light incident on the projection lens system 16 is reflected by the reflection surface 161, and is reflected in a direction different from the incident direction, here, a direction orthogonal to the incident direction. It is configured to inject. As shown in FIG. 4, the reflecting surface 161 has a function of changing the traveling direction of the light and simultaneously changing the polarization directions of the R image light, the G image light, and the B image light.

【0056】以上で説明した投写光学系1から射出され
た光は、図5、図6に示すように、フィルムミラー3に
より反射されて、スクリーン4にその背面側から入射
し、スクリーン4を透過して画像を形成する。
The light emitted from the projection optical system 1 described above is reflected by the film mirror 3, enters the screen 4 from the back side, and passes through the screen 4, as shown in FIGS. To form an image.

【0057】フィルムミラー3は、光透過性の延伸樹
脂、たとえばポリエステルよりなるフィルム31と、そ
の一方の面に蒸着された反射膜32とを備えている。フ
ィルムミラー3は、図6に示すように、フィルム31の
延伸方向(白丸の中心に点を付した記号で示すように、
図面に直交する方向)がフィルムミラー3の入射面と直
交するような位置関係となるように、筐体5に取り付け
られている。
The film mirror 3 includes a film 31 made of a light-transmitting stretched resin, for example, polyester, and a reflection film 32 deposited on one surface of the film 31. As shown in FIG. 6, the film mirror 3 extends in the stretching direction of the film 31 (as indicated by a symbol with a dot at the center of a white circle,
(Direction perpendicular to the drawing) is attached to the housing 5 such that the positional relationship is perpendicular to the incident surface of the film mirror 3.

【0058】また、スクリーン4はレンチキュラーレン
ズ(図示省略)を備えており、レンチキュラーレンズの
溝が上下方向(両矢印記号で示すように、図面に平行な
方向)となるように、筐体5の前面に取り付けられてい
る。さらに、投写光学系1は、投写光学系1から射出さ
れた光がフィルムミラー3に対してS偏光の光、スクリ
ーン4の面に対して平行かつレンチキュラーレンズの溝
に対して垂直な方向に振動する偏光の光となるような位
置関係で、筐体5の下部に設置されている。
The screen 4 is provided with a lenticular lens (not shown), and the housing 5 is arranged such that the groove of the lenticular lens is in the vertical direction (as indicated by a double-headed arrow, a direction parallel to the drawing). Mounted on the front. Further, the projection optical system 1 causes the light emitted from the projection optical system 1 to oscillate in the direction parallel to the surface of the screen 4 and perpendicular to the groove of the lenticular lens with respect to the film mirror 3. It is installed in the lower part of the housing 5 in such a positional relationship that the light becomes polarized light.

【0059】従って、本実施形態においては、投写光学
系1から射出されるR画像光、G画像光およびB画像光
の偏光方向が、フィルム31の延伸方向と一致してい
る。また、スクリーン4に入射する画像光の偏光方向
は、スクリーン4の面に対して平行かつレンチキュラー
レンズの溝に対して垂直となっている。
Therefore, in this embodiment, the polarization directions of the R image light, the G image light, and the B image light emitted from the projection optical system 1 match the stretching direction of the film 31. The polarization direction of the image light incident on the screen 4 is parallel to the surface of the screen 4 and perpendicular to the groove of the lenticular lens.

【0060】すなわち、上述した実施の形態1によれ
ば、波長選択型位相差板2GによりG画像光の偏光方向
が、R画像光やB画像光の偏光方向と同じ方向に変換さ
れ、色合成光学系15により合成されたR画像光、G画
像光およびB画像光は、すべて偏光方向が揃った状態で
フィルムミラー3やスクリーン4に入射する。
That is, according to the above-described first embodiment, the polarization direction of the G image light is converted into the same direction as the polarization directions of the R image light and the B image light by the wavelength selection type phase difference plate 2G, and color synthesis is performed. The R image light, the G image light, and the B image light combined by the optical system 15 enter the film mirror 3 and the screen 4 in a state where the polarization directions are all aligned.

【0061】したがって、実施の形態1のリアプロジェ
クタによれば、すべての色光をフィルムミラー3やスク
リーン4に対して同じ偏光状態で入射させるため、フィ
ルムミラー3やスクリーン4の偏光依存性の影響を極力
低減させ、入射角依存性の影響も低減することができ
る。
Therefore, according to the rear projector of the first embodiment, since all the color lights enter the film mirror 3 and the screen 4 in the same polarization state, the influence of the polarization dependence of the film mirror 3 and the screen 4 is reduced. As much as possible, the influence of the incident angle dependence can be reduced.

【0062】さらに、本実施形態においては、投写光学
系1から射出されるR画像光、G画像光およびB画像光
の偏光方向が、フィルムミラー3に対してS偏光とな
り、また、フィルム3の延伸方向と一致し、しかも、ス
クリーン4に対して平行かつレンチキュラーレンズの溝
に対して垂直な方向に振動する偏光となるように構成さ
れているため、フィルムミラー3における反射効率やス
クリーン4における透過効率も高い。したがって、高効
率でかつ色バランスの崩れのない高品位な画像を得るこ
とができる。
Further, in the present embodiment, the polarization directions of the R image light, the G image light and the B image light emitted from the projection optical system 1 become S-polarized light with respect to the film mirror 3, and Since it is configured to be polarized light that matches the stretching direction and vibrates in a direction parallel to the screen 4 and perpendicular to the groove of the lenticular lens, the reflection efficiency in the film mirror 3 and the transmission in the screen 4 High efficiency. Therefore, it is possible to obtain a high-quality image with high efficiency and without color balance collapse.

【0063】さらにまた、波長選択型位相差板2Gが、
色合成光学系15と投写レンズ系16との間の光路中に
配置されているため、波長選択型位相差板2Gの影響を
考慮して投写レンズ系16の設計をおこなうことがで
き、高品位な画像を得ることができる。
Further, the wavelength selection type phase difference plate 2G is
Since it is arranged in the optical path between the color combining optical system 15 and the projection lens system 16, the projection lens system 16 can be designed in consideration of the influence of the wavelength selection type phase difference plate 2G, and high quality can be achieved. Image can be obtained.

【0064】(実施の形態2)図7は、本発明の実施の
形態2にかかるリアプロジェクタの投写光学系の要部を
示す概略平面図である。この投写光学系1001は、偏
光照明装置11、色分離光学系12、リレー光学系1
3、光変調装置14R,14G,14B、色合成光学系
15および投写レンズ系1016を備えている。実施の
形態2では、波長選択型位相差板2Gに代えて色合成光
学系15と投写レンズ系1016との間の光路中に波長
選択型位相差板2R,2Bが設けられている。偏光照明
装置11、色分離光学系12、リレー光学系13、光変
調装置14R,14G,14Bおよび色合成光学系15
の構成および機能は実施の形態1と同じであるため、説
明を省略する。また、投写レンズ系1016はリアプロ
ジェクタで一般的に用いられるものであるため、これに
ついても説明を省略する。なお、実施の形態1と同じ構
成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a schematic plan view showing a main part of a projection optical system of a rear projector according to Embodiment 2 of the present invention. The projection optical system 1001 includes a polarization illumination device 11, a color separation optical system 12, a relay optical system 1,
3, light modulators 14R, 14G, and 14B, a color combining optical system 15, and a projection lens system 1016. In the second embodiment, wavelength-selective retarders 2R and 2B are provided in the optical path between the color combining optical system 15 and the projection lens system 1016 instead of the wavelength-selective retarder 2G. Polarized illumination device 11, color separation optical system 12, relay optical system 13, light modulators 14R, 14G, 14B and color combining optical system 15
Since the configuration and function of are the same as those of the first embodiment, the description is omitted. Further, since the projection lens system 1016 is generally used in a rear projector, the description thereof is also omitted. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0065】前記波長選択型位相差板2R,2Bは、図
2に示すプロファイルと同様のプロファイルを具えてい
る。ただし、波長選択型位相差板2Rではλoは、例え
ば610nmであり、波長選択型位相差板2Bではλo
は例えば460nmである。波長選択型位相差板2R
は、R画像光の偏光方向のみを90度変える。同様に、
波長選択型位相差板2Bは、B画像光の偏光方向のみを
90度変える。
The wavelength-selective phase difference plates 2R and 2B have the same profile as that shown in FIG. However, λo is, for example, 610 nm in the wavelength-selective phase plate 2R, and λo in the wavelength-selective phase plate 2B.
Is, for example, 460 nm. Wavelength-selective phase difference plate 2R
Changes only the polarization direction of the R image light by 90 degrees. Similarly,
The wavelength selection type phase difference plate 2B changes only the polarization direction of the B image light by 90 degrees.

【0066】したがって、R画像光およびB画像光は、
色合成光学系15のクロスダイクロイックプリズム15
1にS偏光の光として入射し、波長選択型位相差板2
R,2BによりP偏光の光に変換される。G画像光はク
ロスダイクロイックプリズム151にP偏光光として入
射し、波長選択型位相差板2R,2BをP偏光の光のま
ま通過する。
Therefore, the R image light and the B image light are
Cross dichroic prism 15 of color combining optical system 15
1 is input as S-polarized light, and a wavelength-selective phase plate 2
The light is converted into P-polarized light by R and 2B. The G image light enters the cross dichroic prism 151 as P-polarized light, and passes through the wavelength-selective phase difference plates 2R and 2B as P-polarized light.

【0067】図8は、この様子を模式的に示す図であ
り、光変調装置14R,14G,14B、色合成光学系
15および波長選択型位相差板2R,2Bを示す平面図
である。図9は、上述した構成の投写光学系1001を
有するリアプロジェクタ全体の内部の概略構成を模式的
に示す正面図であり、図10はその右側面図である。
FIG. 8 is a diagram schematically showing this state, and is a plan view showing the light modulators 14R, 14G, 14B, the color combining optical system 15, and the wavelength-selective phase difference plates 2R, 2B. FIG. 9 is a front view schematically showing a schematic internal configuration of the entire rear projector having the projection optical system 1001 having the above-described configuration, and FIG. 10 is a right side view thereof.

【0068】投写光学系1001から射出された光は、
フィルムミラー3により反射されてスクリーン4にその
背面側から入射し、スクリーン4を透過して画像を形成
する。本実施形態のリアプロジェクタにおいても、投写
光学系1001は、投写光学系1001から射出された
光(クロスダイクロイックプリズムの波長選択膜15
2,153に対してP偏光光)がフィルムミラー3に対
してS偏光の光となり、また、フィルム31の延伸方向
と一致し、しかも、スクリーン4に対して平行かつレン
チキュラーレンズの溝に対して垂直な方向に振動する偏
光となるような位置関係で、筐体5の下部に設置されて
いる。
The light emitted from the projection optical system 1001 is
The light is reflected by the film mirror 3 and enters the screen 4 from the rear side thereof, and transmits through the screen 4 to form an image. Also in the rear projector of this embodiment, the projection optical system 1001 uses the light (the wavelength selection film 15 of the cross dichroic prism) emitted from the projection optical system 1001.
2,153 becomes P-polarized light with respect to the film mirror 3 and coincides with the stretching direction of the film 31, and is parallel to the screen 4 and parallel to the groove of the lenticular lens. It is installed in the lower part of the housing 5 in a positional relationship such that polarized light oscillates in a vertical direction.

【0069】波長選択型位相差板2R,2BによりR画
像光およびB画像光の偏光方向がG画像光の偏光方向と
同じ方向に変換され、色合成光学系15により合成され
たR画像光、G画像光およびB画像光の偏光方向が揃っ
た状態でフィルムミラー3やスクリーン4に入射する。
The polarization directions of the R image light and the B image light are converted into the same direction as the polarization direction of the G image light by the wavelength selection type phase difference plates 2 R and 2 B, and the R image light synthesized by the color synthesizing optical system 15. The G image light and the B image light are incident on the film mirror 3 and the screen 4 in a state where the polarization directions thereof are aligned.

【0070】したがって、上述した実施の形態2によれ
ば、すべての色光をフィルムミラー3やスクリーン4に
対して同じ偏光状態で入射させるため、フィルムミラー
3やスクリーン4の偏光依存性の影響を極力低減させ、
入射角依存性の影響も低減することができる。
Therefore, according to the second embodiment described above, since all the color lights are incident on the film mirror 3 and the screen 4 in the same polarization state, the influence of the polarization dependence of the film mirror 3 and the screen 4 is minimized. Reduce
The influence of the incident angle dependence can also be reduced.

【0071】また、特に、本実施形態においては、投写
光学系1001から射出される画像光の偏光方向が、フ
ィルムミラー3に対してS偏光となり、また、フィルム
31の延伸方向と一致し、しかも、スクリーン4に対し
ては平行かつレンチキュラーレンズの溝に対して垂直な
方向に振動する偏光となるように構成されているため、
フィルムミラー3における反射効率やスクリーン4にお
ける透過効率も高い。したがって、高効率でかつ色バラ
ンスの崩れのない高品位な画像を得ることができる。
In the present embodiment, in particular, the polarization direction of the image light emitted from the projection optical system 1001 is S-polarized with respect to the film mirror 3 and coincides with the stretching direction of the film 31, and , Since the polarized light oscillates in a direction parallel to the screen 4 and perpendicular to the groove of the lenticular lens,
The reflection efficiency at the film mirror 3 and the transmission efficiency at the screen 4 are also high. Therefore, it is possible to obtain a high-quality image with high efficiency and without color balance collapse.

【0072】さらにまた、波長選択型位相差板2R,2
Bが、色合成光学系15と投写レンズ系1016との間
の光路中に配置されているため、波長選択型位相差板2
R,2Bの影響を考慮して投写レンズ系1016の設計
をおこなうことができ、高品位な画像を得ることができ
る。
Further, the wavelength selection type phase difference plates 2R, 2R
B is disposed in the optical path between the color combining optical system 15 and the projection lens system 1016, so that the wavelength selection type retarder 2
The projection lens system 1016 can be designed in consideration of the influence of R and 2B, and a high-quality image can be obtained.

【0073】なお、投写光学系1001からの投写方向
は図10に示すように鉛直上方に限らず斜め上方でも構
わない。また、図10の紙面と平行な方向に入射面を有
する反射面を追加してさらに光路を折り曲げても構わな
い。
The direction of projection from the projection optical system 1001 is not limited to vertically upward as shown in FIG. 10, but may be obliquely upward. Further, a reflecting surface having an incident surface in a direction parallel to the paper surface of FIG. 10 may be added to further bend the optical path.

【0074】(実施の形態3)先に説明した実施の形態
1や実施の形態2では、波長選択位相差板2Gあるいは
2R,2Bが色合成光学系15と投写レンズ系16ある
いは1016との間の光路中に配置されていたが、これ
を、投写レンズ系の内部に配置することも可能である。
図11は、波長選択位相差板を投写レンズ系の内部に配
置したリアプロジェクタの要部を模式的に示す概略平面
図である。
(Embodiment 3) In Embodiments 1 and 2 described above, the wavelength selection phase difference plate 2G or 2R, 2B is provided between the color combining optical system 15 and the projection lens system 16 or 1016. Are arranged in the optical path, but it is also possible to arrange this inside the projection lens system.
FIG. 11 is a schematic plan view schematically showing a main part of a rear projector in which a wavelength selection phase difference plate is arranged inside a projection lens system.

【0075】このリアプロジェクタでは、実施の形態1
や実施の形態2における波長選択型位相差板2Gまたは
波長選択型位相差板2R,2Bを、投写レンズ系201
6の絞り部に配置している。その他の構成は実施の形態
1や実施の形態2と同じであるので、実施の形態1や実
施の形態2と同じ構成については同一の符号を付して説
明を省略する。なお、実施の形態3の説明、図11およ
び図12において、波長選択型位相差板2G,2R,2
Bを代表して波長選択型位相差板2と表記する。また、
図11において、投写レンズ系2016とスクリーン4
との間の光路中にはフィルムミラー3(図6、図10参
照)があるが、フィルムミラー3については図示省略し
ている。
In this rear projector, the first embodiment
And the wavelength selection type phase difference plate 2G or the wavelength selection type phase difference plates 2R and 2B in Embodiment 2
6 are arranged at the narrowed portion. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments. Therefore, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the description of the third embodiment and FIGS. 11 and 12, the wavelength-selective phase difference plates 2G, 2R, 2
B is represented as a wavelength-selective phase difference plate 2. Also,
In FIG. 11, the projection lens system 2016 and the screen 4
There is a film mirror 3 (see FIG. 6 and FIG. 10) in the optical path between and, but illustration of the film mirror 3 is omitted.

【0076】図12は、投写レンズ系2016がレトロ
フォーカスタイプのレンズ系である場合の波長選択型位
相差板2の配置例を示す図である。レトロフォーカスタ
イプの投写レンズ系2016は、光の入射側から第1の
レンズ61、第2のレンズ62、第3のレンズ63、第
4のレンズ64および第5のレンズ65よりなる5枚の
レンズ構成となっている。この場合、投写レンズ系20
16の絞り部は第4のレンズ64と第5のレンズ65と
の間に位置するため、波長選択型位相差板2はその絞り
部またはその近傍に配置される。なお、投写レンズ系2
016はレトロフォーカスタイプのものに限らない。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the arrangement of the wavelength-selective phase difference plate 2 when the projection lens system 2016 is a retrofocus type lens system. The retrofocus type projection lens system 2016 includes five lenses including a first lens 61, a second lens 62, a third lens 63, a fourth lens 64, and a fifth lens 65 from the light incident side. It has a configuration. In this case, the projection lens system 20
Since the 16 stop portions are located between the fourth lens 64 and the fifth lens 65, the wavelength-selective phase difference plate 2 is disposed at or near the stop portion. In addition, the projection lens system 2
016 is not limited to the retrofocus type.

【0077】本実施の形態の如く、波長選択位相差板2
を投写レンズ系2016の内部に配置した場合であって
も、実施の形態1や実施の形態2と同様の効果を得るこ
とができる。さらに、これらの効果に加え、波長選択型
位相差板2が投写レンズ系2016の絞り部に配置され
ることで、波長選択型位相差板2を極力小さくすること
ができるという効果も得られる。
As in the present embodiment, the wavelength selection retardation plate 2
Even if is disposed inside the projection lens system 2016, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained. Further, in addition to these effects, by arranging the wavelength-selective phase difference plate 2 at the stop of the projection lens system 2016, it is possible to obtain an effect that the wavelength-selection type phase difference plate 2 can be made as small as possible.

【0078】なお、偏光を統一する方向については特に
制限されないが、すでに実施の形態1および2において
説明したように、フィルムミラー3に対してはS偏光の
光かつフィルム31の延伸方向と一致する方向となり、
スクリーン4に対しては平行かつレンチキュラーレンズ
の溝に対して垂直に振動する偏光となるように統一する
のがよい。
The direction for unifying the polarized light is not particularly limited. However, as described in the first and second embodiments, the direction of the S-polarized light with respect to the film mirror 3 is the same as the stretching direction of the film 31. Direction
It is preferable to unify the polarized light so that the polarized light vibrates parallel to the screen 4 and perpendicular to the groove of the lenticular lens.

【0079】(実施の形態4)先に説明した実施の形態
1や実施の形態2では、波長選択位相差板2Gあるいは
2R,2Bが色合成光学系15と投写レンズ系16ある
いは1016との間の光路中に配置されていたが、これ
を、投写光学系とフィルムミラー3との間の光路中に配
置することも可能である。
(Embodiment 4) In Embodiments 1 and 2 described above, the wavelength selection phase difference plate 2G or 2R, 2B is provided between the color combining optical system 15 and the projection lens system 16 or 1016. Are arranged in the optical path between the projection optical system and the film mirror 3.

【0080】図13は、本発明の実施の形態4にかかる
リアプロジェクタ全体の内部の概略構成を模式的に示す
正面図であり、図14はその右側面図である。このリア
プロジェクタは、先に説明した実施形態2における波長
選択型位相差板2R,2Gを投写光学系3001とフィ
ルムミラー3との間の光路中に配置したものである。す
なわち、投写光学系3001は、先に説明した実施形態
2における投写光学系1001から波長選択位相差板2
R,2Bを除いたものである。波長選択型位相差板2
は、第2実施形態における波長選択位相差板2R,2B
と同じものである。波長選択型位相差板2R,2Bは、
代表して波長選択型位相差板2と表記されている。その
他の構成は実施の形態2と同じであるので、実施の形態
2と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略
する。
FIG. 13 is a front view schematically showing a schematic configuration inside the entire rear projector according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a right side view thereof. In this rear projector, the wavelength-selective phase difference plates 2R and 2G according to the second embodiment described above are arranged in the optical path between the projection optical system 3001 and the film mirror 3. That is, the projection optical system 3001 is different from the projection optical system 1001 in the second embodiment described above in that
R and 2B are excluded. Wavelength-selective wave plate 2
Are the wavelength-selective phase difference plates 2R and 2B in the second embodiment.
Is the same as The wavelength selection type phase difference plates 2R and 2B
Representatively, it is described as a wavelength selection type retardation plate 2. Other configurations are the same as those of the second embodiment, and therefore, the same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0081】本実施形態において、色合成光学系15の
クロスダイクロイックプリズムによりS偏光のR画像光
およびB画像光とP偏光のG画像光とが合成されるまで
は実施の形態2と同じである。合成された光は、投写レ
ンズ系3016を介して投写光学系3001から出射さ
れる。この段階では、R画像光およびB画像光と、G画
像光とでは、偏光方向は異なっている。投写光学系30
01から出射された光は波長選択型位相差板2に入射
し、それを透過する際に、R画像光およびB画像光の偏
光方向とG画像光の偏光方向とが揃えられる。したがっ
て、投写光学系3001から射出された光は一方向の偏
光光となってフィルムミラー3へ到達することになる。
This embodiment is the same as the second embodiment until the S-polarized R image light and B image light and the P-polarized G image light are combined by the cross dichroic prism of the color combining optical system 15. . The combined light is emitted from the projection optical system 3001 via the projection lens system 3016. At this stage, the polarization directions of the R image light and the B image light and the G image light are different. Projection optical system 30
The light emitted from 01 is incident on the wavelength-selective phase difference plate 2, and when transmitted therethrough, the polarization directions of the R image light and the B image light and the polarization direction of the G image light are aligned. Therefore, the light emitted from the projection optical system 3001 becomes polarized light in one direction and reaches the film mirror 3.

【0082】上述した実施の形態4によっても、実施の
形態1や実施の形態2と同様の効果を得ることができ
る。さらに、これらの効果に加え、波長選択型位相差板
2が投写光学系3001とフィルムミラー3との間の光
路中に配置されることで、投写光学系3001の構成を
変更せずに済むため、光学系の汎用性が増すという効果
も得られる。
According to the above-described fourth embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained. Further, in addition to these effects, the configuration of the projection optical system 3001 does not need to be changed by disposing the wavelength-selective phase difference plate 2 in the optical path between the projection optical system 3001 and the film mirror 3. Also, the effect that the versatility of the optical system is increased can be obtained.

【0083】なお、本実施形態では、先に説明した第2
実施形態における波長選択型位相差板2R,2Bを投写
光学系3001とフィルムミラー3との間の光路中に配
置した例について説明したが、第1実施形態における波
長選択型位相差板2Gを投写光学系とフィルムミラー3
との間の光路中に配置するようにしても良い。
In the present embodiment, the second
Although the example in which the wavelength-selective phase difference plates 2R and 2B in the embodiment are arranged in the optical path between the projection optical system 3001 and the film mirror 3 has been described, the wavelength-selection type phase difference plate 2G in the first embodiment is projected. Optical system and film mirror 3
May be arranged in the optical path between them.

【0084】また、偏光を統一する方向については制限
されないが、すでに実施の形態1および2において説明
したように、フィルムミラー3に対してはS偏光光かつ
フィルム31の延伸方向と一致する方向となり、スクリ
ーン4に対しては平行かつレンチキュラーレンズの溝に
対して垂直に振動する偏光となるように統一するのがよ
い。
The direction in which the polarization is unified is not limited. However, as described in the first and second embodiments, the direction of the S-polarized light with respect to the film mirror 3 is the same as the direction in which the film 31 extends. It is preferable that the polarization be uniform so that the polarized light vibrates parallel to the screen 4 and perpendicular to the groove of the lenticular lens.

【0085】(実施の形態5)先に説明した実施の形態
1〜4では、各色の偏光状態を揃える偏光状態調整手段
として波長選択位相差板2,2G,2R,2Bを用いて
いたが、このような偏光状態調整手段の代わりに消偏光
素子を用いることも可能である。実施の形態5にかかる
リアプロジェクタでは、実施の形態1〜実施の形態4に
おける波長選択型位相差板2,2R,2G,2Bの代わ
りに消偏光素子を用いている。消偏光素子は、R画像
光、B画像光およびG画像光の偏光を無偏光状態に変換
する。消偏光素子の配置位置は上述した各実施の形態に
おいて波長選択位相差板2,2G,2R,2Bが配置さ
れていた位置と同じような位置に配置することが可能で
ある。その他の箇所については、上記実施の形態1〜4
と同様に構成することが可能であるため、その詳細な説
明を省略する。
(Embodiment 5) In Embodiments 1 to 4 described above, the wavelength selection phase difference plates 2, 2G, 2R, and 2B are used as polarization state adjusting means for aligning the polarization state of each color. It is also possible to use a depolarizing element instead of such a polarization state adjusting means. In the rear projector according to the fifth embodiment, a depolarizing element is used instead of the wavelength-selective phase difference plates 2, 2R, 2G, and 2B in the first to fourth embodiments. The depolarizing element converts the polarization of the R image light, the B image light, and the G image light into a non-polarized state. The depolarizing element can be arranged at the same position as the position where the wavelength-selective phase difference plates 2, 2G, 2R, and 2B are arranged in each of the above-described embodiments. For other parts, the above first to fourth embodiments
Since the configuration can be made in the same manner as described above, a detailed description thereof will be omitted.

【0086】消偏光素子7の一例として、公知のコルニ
ュー・シュード・デポラライザーを図15に示す。この
消偏光素子7は、45°の斜面を有する左水晶部71と
右水晶部72とからなり、それらの互いに斜面同士が接
着された構成となっている。左水晶部71と右水晶部7
2は、光学的に相対する性質を具えている。消偏光素子
7は、入射した直線偏光の光を、複雑でしかも空間的に
連続的に変化する直線偏光状態に変換する機能を有す
る。したがって、消偏光素子7に入射したR画像光、B
画像光およびG画像光は、いずれも無偏光状態に変換さ
れて射出される。
As an example of the depolarizing element 7, a known Corne pseudo depolarizer is shown in FIG. The depolarizing element 7 is composed of a left crystal part 71 and a right crystal part 72 having a 45-degree inclined surface, and these inclined surfaces are bonded to each other. Left crystal part 71 and right crystal part 7
No. 2 has optically opposite properties. The depolarizing element 7 has a function of converting incident linearly polarized light into a complex and linearly polarized state that continuously changes spatially. Therefore, the R image light, B incident on the depolarizing element 7
The image light and the G image light are both converted into a non-polarized state and emitted.

【0087】実施の形態5によれば、消偏光素子7によ
り、R画像光、B画像光およびG画像光がいずれも無偏
光状態に変換されるため、実施の形態1〜実施の形態4
と同様に、フィルムミラーやスクリーンの偏光依存性の
影響を極力低減させることができる。したがって、高効
率でかつ高品位な画像を得ることができる。また、実施
の形態1または実施の形態2と同様に、消偏光素子7を
色合成光学系と投写レンズ系との間の光路中に配置すれ
ば、消偏光素子7の影響を考慮して投写レンズ系の設計
をおこなうことができるので、高品位な画像を得ること
ができる。また、実施の形態3と同様に、消偏光素子7
を投写レンズ系の絞り部に配置すれば、消偏光素子7を
極力小さくすることができる。また、実施の形態4と同
様に、消偏光素子7を投写光学系とフィルムミラーとの
間の光路中に配置すれば、投写光学系の構成を変更せず
に済むため、光学系の汎用性が増すという効果が得られ
る。
According to the fifth embodiment, the depolarizing element 7 converts the R image light, the B image light, and the G image light into a non-polarized state.
Similarly to the above, the influence of the polarization dependence of the film mirror or the screen can be reduced as much as possible. Therefore, a high-efficiency and high-quality image can be obtained. Further, similarly to the first or second embodiment, if the depolarizing element 7 is arranged in the optical path between the color combining optical system and the projection lens system, the projection is performed in consideration of the effect of the depolarizing element 7. Since a lens system can be designed, a high-quality image can be obtained. Further, similarly to the third embodiment, the depolarizing element 7
Is arranged at the stop of the projection lens system, the depolarizing element 7 can be made as small as possible. Further, similarly to the fourth embodiment, if the depolarizing element 7 is arranged in the optical path between the projection optical system and the film mirror, the configuration of the projection optical system does not need to be changed. Is obtained.

【0088】さらに、本実施の形態によれば、変換後の
偏光状態に方向性がないため、投写光学系と反射ミラー
またはスクリーンとの配置関係には制約がない。
Furthermore, according to the present embodiment, since the polarization state after conversion has no directionality, there is no restriction on the positional relationship between the projection optical system and the reflection mirror or the screen.

【0089】なお、この発明は、上述した実施の形態に
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、た
とえばつぎのような変形も可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be embodied in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible. .

【0090】(1)上述した実施の形態では、光源11
1の光を複数の部分光束に分割する二つのレンズアレイ
113,114を用いていたが、この発明は、このよう
なレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能で
ある。
(1) In the above embodiment, the light source 11
Although the two lens arrays 113 and 114 that divide one light into a plurality of partial light beams are used, the present invention is also applicable to a projector that does not use such a lens array.

【0091】(2)上述した実施の形態では、三つの光
変調装置14R,14G,14Bを用いたプロジェクタ
の例について説明したが、本発明は、光変調装置を1
つ、2つ、あるいは4つ以上用いたプロジェクタにも適
用することができる。
(2) In the embodiment described above, an example of a projector using three light modulators 14R, 14G, and 14B has been described.
One, two, or four or more projectors can be applied.

【0092】(3)上述した実施の形態では、透過型の
投写光学系を用いたリアプロジェクタに本発明を適用し
た場合の例について説明したが、本発明は反射型の投写
光学系を用いたリアプロジェクタにも適用することが可
能である。ここで、「透過型」とは、液晶装置等の光変
調装置が光を透過するタイプであることを意味してお
り、「反射型」とは、光変調装置が光を反射するタイプ
であることを意味している。反射型投写光学系の場合、
クロスダイクロイックプリズムは、光を赤、緑、青の3
色の光に分離する色光分離手段として利用されるととも
に、変調された3色の光を再度合成して同一の方向に出
射する色光合成手段としても利用される場合がある。反
射型の投写光学系を用いたリアプロジェクタにこの発明
を適用した場合にも、先に述べた各実施形態と同様な効
果を得ることができる。
(3) In the above-described embodiment, an example is described in which the present invention is applied to a rear projector using a transmission type projection optical system. However, the present invention uses a reflection type projection optical system. It can be applied to a rear projector. Here, “transmission type” means that a light modulation device such as a liquid crystal device is a type that transmits light, and “reflection type” is a type that the light modulation device reflects light. Means that. For reflective projection optics,
The cross dichroic prism converts light into red, green, and blue light.
In some cases, it is used as a color light separating unit that separates light into three colors, and also used as a color light combining unit that combines modulated three colors of light again and emits them in the same direction. Even when the present invention is applied to a rear projector using a reflection type projection optical system, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.

【0093】(4)反射ミラーとしては、フィルムミラ
ーを中心に説明をしたが、ガラスミラーや金属ミラーを
使用することも可能である。
(4) As a reflection mirror, a film mirror has been mainly described, but a glass mirror or a metal mirror can also be used.

【0094】(5)スクリーンとしては、レンチキュラ
ータイプのスクリーンを中心に説明をしたが、ガラスビ
ーズを用いて画像光を屈折拡散させるビーズスクリーン
等の他のスクリーンを用いることも可能である。
(5) The lenticular type screen has been mainly described as the screen. However, other screens such as a bead screen that refracts and diffuses image light using glass beads can be used.

【0095】(6)上述した実施の形態1〜4では、各
色の光の偏光状態を揃える偏光状態調整手段として波長
選択型位相差板を用いた例を説明したが、偏光状態調整
手段として、この波長選択型位相差板に代えて、4分の
1波長板を用いることも可能である。4分の1波長板
は、R画像光、B画像光およびG画像光の偏光光を円偏
光に変換する。4分の1波長板の配置位置は上述した各
実施の形態において波長選択位相差板2,2G,2R,
2Bが配置されていた位置と同じような位置に配置する
ことが可能である。その他の箇所については、上記実施
の形態1〜4と同様に構成することが可能であるため、
その詳細な説明を省略する。
(6) In the above-described first to fourth embodiments, the example in which the wavelength selection type phase difference plate is used as the polarization state adjusting means for aligning the polarization state of each color light has been described. It is also possible to use a quarter wavelength plate instead of this wavelength selection type phase difference plate. The quarter-wave plate converts polarized light of R image light, B image light, and G image light into circularly polarized light. The arrangement position of the quarter-wave plate is the wavelength-selective phase difference plate 2, 2G, 2R,
It is possible to arrange at the same position as the position where 2B was arranged. Other portions can be configured in the same manner as in Embodiments 1 to 4 above.
A detailed description thereof will be omitted.

【0096】この構成によれば、4分の1波長板によ
り、R画像光、B画像光およびG画像光がいずれも円偏
光に変換されるため、実施の形態1〜実施の形態4と同
様に、フィルムミラーやスクリーンの偏光依存性の影響
を極力低減させることができる。したがって、高効率で
かつ高品位な画像を得ることができる。また、実施の形
態1または実施の形態2と同様に、4分の1波長板を色
合成光学系と投写レンズ系との間の光路中に配置すれ
ば、4分の1波長板の影響を考慮して投写レンズ系の設
計をおこなうことができるので、高品位な画像を得るこ
とができる。また、実施の形態3と同様に、4分の1波
長板を投写レンズ系の絞り部に配置すれば、4分の1波
長板を極力小さくすることができる。また、実施の形態
4と同様に、4分の1波長板を投写光学系とフィルムミ
ラーとの間の光路中に配置すれば、投写光学系の構成を
変更せずに済むため、光学系の汎用性が増すという効果
が得られる。
According to this configuration, since the R image light, the B image light, and the G image light are all converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate, the same as in the first to fourth embodiments. In addition, the influence of the polarization dependence of the film mirror or the screen can be reduced as much as possible. Therefore, a high-efficiency and high-quality image can be obtained. Further, similarly to the first or second embodiment, if a quarter-wave plate is arranged in the optical path between the color combining optical system and the projection lens system, the influence of the quarter-wave plate is reduced. Since the projection lens system can be designed in consideration of the above, a high-quality image can be obtained. Further, as in the third embodiment, if a quarter-wave plate is arranged in the diaphragm of the projection lens system, the quarter-wave plate can be made as small as possible. Further, similarly to the fourth embodiment, if the quarter-wave plate is arranged in the optical path between the projection optical system and the film mirror, the configuration of the projection optical system does not need to be changed. The effect of increasing versatility is obtained.

【0097】(7)さらに、上述した実施の形態1〜4
における偏光状態調整手段(波長選択型位相差板)に代
えて、偏光回転素子を用いることも可能である。偏光回
転素子は、R画像光、B画像光およびG画像光の偏光光
の偏光方向を各画像光の光軸周りに回転させる機能を有
する。偏光回転素子の配置位置は上述した各実施の形態
において波長選択位相差板2,2G,2R,2Bが配置
されていた位置と同じような位置に配置することが可能
である。その他の箇所については、上記実施の形態1〜
4と同様に構成することが可能であるため、その詳細な
説明を省略する。
(7) Further, the first to fourth embodiments described above
It is also possible to use a polarization rotating element instead of the polarization state adjusting means (wavelength-selective phase difference plate) in the above. The polarization rotation element has a function of rotating the polarization direction of the polarized light of the R image light, the B image light, and the G image light around the optical axis of each image light. The arrangement position of the polarization rotation element can be arranged at the same position as the position where the wavelength selection phase difference plates 2, 2G, 2R, 2B are arranged in each of the above-described embodiments. For other points, the above-described first to third embodiments are used.
4, the detailed description is omitted.

【0098】この構成によれば、偏光回転素子により、
R画像光、B画像光およびG画像光の偏光方向をフィル
ムミラーの反射特性やスクリーンの透過特性に差が生じ
難い方向に回転させ、その後各画像光をフィルムミラー
やスクリーンに入射させるため、実施の形態1〜実施の
形態4と同様に、フィルムミラーやスクリーンの偏光依
存性の影響を極力低減させることができる。したがっ
て、高効率でかつ高品位な画像を得ることができる。ま
た、実施の形態1または実施の形態2と同様に、偏光回
転素子を色合成光学系と投写レンズ系との間の光路中に
配置すれば、偏光回転素子の影響を考慮して投写レンズ
系の設計をおこなうことができるので、高品位な画像を
得ることができる。また、実施の形態3と同様に、偏光
回転素子を投写レンズ系の絞り部に配置すれば、偏光回
転素子を極力小さくすることができる。また、実施の形
態4と同様に、偏光回転素子を投写光学系とフィルムミ
ラーとの間の光路中に配置すれば、投写光学系の構成を
変更せずに済むため、光学系の汎用性が増すという効果
が得られる。
According to this configuration, the polarization rotator allows
In order to rotate the polarization directions of the R image light, B image light and G image light in a direction in which there is little difference between the reflection characteristics of the film mirror and the transmission characteristics of the screen, and then make each image light incident on the film mirror or the screen. As in the first to fourth embodiments, the influence of the polarization dependence of the film mirror and the screen can be reduced as much as possible. Therefore, a high-efficiency and high-quality image can be obtained. Further, similarly to the first or second embodiment, if the polarization rotator is disposed in the optical path between the color combining optical system and the projection lens system, the projection lens system is considered in consideration of the influence of the polarization rotator. Therefore, a high-quality image can be obtained. Further, similarly to the third embodiment, if the polarization rotator is arranged in the stop of the projection lens system, the polarization rotator can be made as small as possible. Further, similarly to Embodiment 4, if the polarization rotator is arranged in the optical path between the projection optical system and the film mirror, the configuration of the projection optical system does not need to be changed, and the versatility of the optical system is improved. The effect of increasing is obtained.

【0099】また、この発明のリアプロジェクタは、次
のような高さ方向の薄型化を図ることも可能である。図
17に、この発明のリアプロジェクタの配置を説明する
概略図を示す。(a)は、入射角差33degの場合、
(b)は、入射角差20degの場合である。いずれの
場合も、リアプロジェクタ171が、反射ミラー172
に光を射出し、スクリーンに173に投写する構造であ
る。
Further, the rear projector of the present invention can be made thinner in the height direction as described below. FIG. 17 is a schematic diagram illustrating the arrangement of the rear projector of the present invention. (A) shows a case where the incident angle difference is 33 deg.
(B) is a case where the incident angle difference is 20 deg. In any case, the rear projector 171 is
And the light is projected onto the screen at 173.

【0100】(a)に示すように、入射角差33deg
の場合には、リアプロジェクタ171の射出口が、投写
距離が短いためスクリーン173の下端Xよりも上側に
配置することが可能である。これに対して、(b)に示
すように、入射角差20degの場合には、リアプロジ
ェクタ171の射出口が、投写距離が長いためスクリー
ン173の下端Xよりも下側に配置する必要がある。そ
のため、この発明によって、リアプロジェクタが、入射
角差33degのように投写距離を短くして、高さ方向
の薄型化を図っても、色ムラや輝度ムラの無い鮮明な画
像を投写することができるようになる。
(A) As shown in FIG.
In the case of, the exit of the rear projector 171 can be arranged above the lower end X of the screen 173 because the projection distance is short. On the other hand, as shown in (b), when the incident angle difference is 20 deg, the exit of the rear projector 171 needs to be disposed below the lower end X of the screen 173 because the projection distance is long. . Therefore, according to the present invention, the rear projector can project a clear image without color unevenness or luminance unevenness even if the projection distance is shortened as in the incident angle difference of 33 deg and the height direction is reduced. become able to.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上述べたように、この発明のリアプロ
ジェクタによれば、薄型化に伴って投写距離を短くして
スクリーンへの入射角を広角化しても、波長依存性や入
射角依存性や偏光依存性の影響を小さく抑えることがで
きるため、スクリーン画面上に色ムラや輝度ムラを生じ
させず、高効率でかつ高品位な画像を表示することがで
きる効果が得られる。そのため、この発明によれば、輝
度ムラなどの無い薄型のリアプロジェクタを提供するこ
とができる効果が得られる。
As described above, according to the rear projector of the present invention, even if the projection distance is shortened and the angle of incidence on the screen is widened as the thickness is reduced, the wavelength dependence and the incidence angle dependence are reduced. And the effect of polarization dependency can be suppressed to a small degree, so that an effect that a high-efficiency and high-quality image can be displayed without causing color unevenness or luminance unevenness on the screen screen can be obtained. Therefore, according to the present invention, the effect of being able to provide a thin rear projector having no uneven brightness is obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態1にかかるリアプロジェク
タの投写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 a projection optical system of a rear projector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態1にかかるリアプロジェクタに設け
られた波長選択型位相差板のプロファイルを示す特性図
である。
FIG. 2 is a characteristic diagram illustrating a profile of a wavelength-selective phase difference plate provided in the rear projector according to the first embodiment.

【図3】実施の形態1にかかるリアプロジェクタの投写
光学系におけるRGBの各色光の偏光方向を模式的に示
す平面図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing polarization directions of RGB light beams in the projection optical system of the rear projector according to the first embodiment.

【図4】実施の形態1にかかるリアプロジェクタの投写
光学系におけるRGBの各色光の偏光方向を模式的に示
す側面図である。
FIG. 4 is a side view schematically showing the polarization directions of RGB color lights in the projection optical system of the rear projector according to the first embodiment.

【図5】実施の形態1にかかるリアプロジェクタの内部
の概略構成を模式的に示す正面図である。
FIG. 5 is a front view schematically showing a schematic configuration inside the rear projector according to the first embodiment.

【図6】図5に示すリアプロジェクタの内部の概略構成
を模式的に示す右側面図である。
6 is a right side view schematically showing a schematic configuration inside the rear projector shown in FIG. 5;

【図7】本発明の実施の形態2にかかるリアプロジェク
タの投写光学系の要部を示す概略平面図である。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a main part of a projection optical system of a rear projector according to a second embodiment of the present invention.

【図8】実施の形態2にかかるリアプロジェクタの投写
光学系におけるRGBの各色光の偏光方向を模式的に示
す平面図である。
FIG. 8 is a plan view schematically showing polarization directions of RGB color lights in the projection optical system of the rear projector according to the second embodiment.

【図9】実施の形態2にかかるリアプロジェクタの内部
の概略構成を模式的に示す正面図である。
FIG. 9 is a front view schematically showing a schematic configuration inside the rear projector according to the second embodiment.

【図10】図9に示すリアプロジェクタの内部の概略構
成を模式的に示す右側面図である。
FIG. 10 is a right side view schematically showing a schematic configuration inside the rear projector shown in FIG.

【図11】本発明の実施の形態3にかかるリアプロジェ
クタの要部を示す概略平面図である。
FIG. 11 is a schematic plan view showing a main part of a rear projector according to a third embodiment of the present invention.

【図12】実施の形態3にかかるリアプロジェクタにお
いてレトロフォーカスタイプの投写レンズ系での波長選
択型位相差板の配置例を示す概略図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of a wavelength-selective phase difference plate in a retrofocus type projection lens system in the rear projector according to the third embodiment.

【図13】実施の形態4にかかるリアプロジェクタの内
部の概略構成を模式的に示す正面図である。
FIG. 13 is a front view schematically showing a schematic configuration inside a rear projector according to a fourth embodiment.

【図14】図13に示すリアプロジェクタの内部の概略
構成を模式的に示す右側面図である。
FIG. 14 is a right side view schematically showing a schematic configuration inside the rear projector shown in FIG.

【図15】実施の形態5にかかるリアプロジェクタにお
いて用いられる消偏光素子の一例を示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing an example of a depolarizing element used in the rear projector according to the fifth embodiment.

【図16】スクリーンの入射角依存性に伴う色ムラの関
係を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing a relationship between color unevenness due to incident angle dependence of a screen.

【図17】この発明のリアプロジェクタの配置を説明す
る概略図である。
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an arrangement of a rear projector according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1001,2001,3001 投写光学系 11 偏光照明装置 111 光源 112 均一照明光学系 113 第1レンズアレイ 114 第2レンズアレイ 115 偏光変換素子アレイ 116 重畳レンズ 12 色分離光学系 121,122 ダイクロイックミラー 123 ミラー 124,125 平行化レンズ 13 リレー光学系 131 入射側レンズ 132 入射側ミラー 133 中間レンズ 134 射出側ミラー 135 射出側レンズ 14R,14G,14B 光変調装置 15 色合成光学系 151 プリズム 152,153 波長選択膜 16,1016,2016 投写レンズ系 161 反射面 2,2R,2G,2B 波長選択型位相差板(偏光状態
調整手段) 3 フィルムミラー 4 スクリーン 5 筐体 61,62,63,64,65 レンズ 7 消偏光素子 71 左水晶部 72 右水晶部
1,1001,2001,3001 Projection optical system 11 Polarized illumination device 111 Light source 112 Uniform illumination optical system 113 First lens array 114 Second lens array 115 Polarization conversion element array 116 Superimposed lens 12 Color separation optical system 121,122 Dichroic mirror 123 Mirrors 124, 125 Parallelizing lens 13 Relay optical system 131 Incident side lens 132 Incident side mirror 133 Intermediate lens 134 Exit side mirror 135 Exit side lens 14R, 14G, 14B Light modulator 15 Color combining optical system 151 Prism 152, 153 Wavelength selection Film 16, 1016, 2016 Projection lens system 161 Reflection surface 2, 2R, 2G, 2B Wavelength-selective phase difference plate (polarization state adjusting means) 3 Film mirror 4 Screen 5 Housing 61, 62, 63, 64, 65 Lens 7 The polarizing element 71 left a crystal unit 72 right crystal portion

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、 前記光源から射出された光を複数色の光に分離する色分
離光学系と、 前記色分離光学系により分離された前記複数色の光をそ
れぞれ変調する複数の光変調装置と、 前記複数の光変調装置によりそれぞれ変調された前記複
数色の光を合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系により合成された光を投写する投写レ
ンズ系と、 を備えた投写光学系と、 前記投写レンズ系から射出された光を背面側から入射し
て表面側に透過させることによって投写画像として写し
出すためのスクリーンと、 を備えたリアプロジェクタにおいて、 前記色合成光学系で合成される複数色の光が少なくとも
2種類の偏光状態からなる光である場合に、前記色合成
光学系と前記スクリーンとの間の光路中に配置されて各
色の光の偏光状態を揃える偏光状態調整手段を有するこ
とを特徴とするリアプロジェクタ。
A light source; a color separation optical system that separates light emitted from the light source into light of a plurality of colors; and a plurality of lights that respectively modulate the light of the plurality of colors separated by the color separation optical system. A modulating device; a color synthesizing optical system for synthesizing the light of the plurality of colors modulated by the plurality of light modulating devices; and a projection lens system for projecting the light synthesized by the color synthesizing optical system. A rear projection comprising: a projection optical system; and a screen for projecting light emitted from the projection lens system from the rear side and transmitting the light to the front side to project as a projected image. When the light of a plurality of colors to be combined is light having at least two types of polarization states, the lights of the respective colors are arranged in an optical path between the color combining optical system and the screen to align the polarization states of the lights of the respective colors. Rear projector and having a polarization state adjusting unit that.
【請求項2】 前記色合成光学系から投写された光をそ
のまま前記スクリーンに入射したときに、偏光状態に応
じて各色の光の輝度分布が異なる投写距離に前記スクリ
ーンを配置したことを特徴とする請求項1に記載のリア
プロジェクタ。
2. The screen according to claim 1, wherein when the light projected from said color combining optical system is directly incident on said screen, said screen is arranged at a projection distance in which the luminance distribution of light of each color differs according to the polarization state. The rear projector according to claim 1.
【請求項3】 前記偏光状態調整手段は、前記複数色の
光が進行方向に垂直な面内で少なくとも2方向に振動す
る直線偏光のいずれかの偏光方向をもつ場合に、少なく
とも2方向の直線偏光のうちのいずれか一つの直線偏光
に偏光方向を揃える波長選択型位相差板としたことを特
徴とする請求項1または請求項2に記載のリアプロジェ
クタ。
3. The method according to claim 1, wherein the polarization state adjusting unit is configured to output the linear light in at least two directions when the light of the plurality of colors has any one of linearly polarized lights oscillating in at least two directions in a plane perpendicular to the traveling direction. The rear projector according to claim 1, wherein the rear projector is a wavelength-selective phase difference plate that aligns the polarization direction with any one of the linearly polarized lights.
【請求項4】 さらに、前記投写光学系と前記スクリー
ンとの間の光路中に配置され、前記投写光学系からの投
写画像の光を反射し前記スクリーンへ至らせる反射ミラ
ーを有し、 前記偏光状態調整手段によって偏光方向を揃えられた光
が前記反射ミラーに対してS偏光となるように、前記投
写光学系を配置したことを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか一つに記載のリアプロジェクタ。
4. A polarization mirror disposed in an optical path between the projection optical system and the screen, the reflection mirror reflecting light of a projection image from the projection optical system to reach the screen. The projection optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the projection optical system is arranged so that the light whose polarization direction has been aligned by the state adjusting unit becomes S-polarized light with respect to the reflection mirror. Rear projector.
【請求項5】 前記複数色の光は、進行方向に垂直な面
内で互いに直交する2方向に振動する直線偏光のいずれ
かの偏光状態からなり、 一方の直線偏光を持つ光は、前記色合成光学系の反射面
に対してS偏光の青色および赤色の光であり、 他方の直線偏光を持つ光は、前記色合成光学系の反射面
に対してP偏光の緑色の光であり、 前記波長選択型位相差板は、前記青色および赤色の光の
偏光方向のみを変換することを特徴とする請求項4に記
載のリアプロジェクタ。
5. The light of a plurality of colors has a polarization state of one of linearly polarized lights oscillating in two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the traveling direction. S-polarized blue and red light with respect to the reflecting surface of the combining optical system, and the other light having linear polarization is P-polarized green light with respect to the reflecting surface of the color combining optical system, The rear projector according to claim 4, wherein the wavelength-selective phase difference plate changes only the polarization directions of the blue and red lights.
【請求項6】 前記複数色の光は、進行方向に垂直な面
内で互いに直交する2方向に振動する直線偏光のいずれ
かの偏光状態からなり、 一方の直線偏光を持つ光は、前記色合成光学系の反射面
に対してS偏光の青色および赤色の光であり、 他方の直線偏光を持つ光は、前記色合成光学系の反射面
に対してP偏光の緑色の光であり、 前記波長選択型位相差板は、前記緑色の光の偏光方向の
みを変換することを特徴とする請求項4に記載のリアプ
ロジェクタ。
6. The light of a plurality of colors has a polarization state of one of linearly polarized lights oscillating in two directions perpendicular to each other in a plane perpendicular to the traveling direction. S-polarized blue and red light with respect to the reflecting surface of the combining optical system, and the other light having linear polarization is P-polarized green light with respect to the reflecting surface of the color combining optical system, The rear projector according to claim 4, wherein the wavelength-selective phase difference plate changes only the polarization direction of the green light.
【請求項7】 前記偏光状態調整手段は、前記複数色の
光が進行方向に垂直な面内で少なくとも2方向に振動す
る直線偏光のいずれかの偏光方向をもつ場合に、いずれ
の偏光方向も円偏光に変換する4分の1波長板としたこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のリアプロジェ
クタ。
7. The polarization state adjusting means, when the light of the plurality of colors has any polarization direction of linearly polarized light that oscillates in at least two directions in a plane perpendicular to the traveling direction. The rear projector according to claim 1 or 2, wherein the quarter-wave plate converts the light into circularly polarized light.
【請求項8】 前記偏光状態調整手段は、前記色合成光
学系と前記投写レンズ系との間に配置されていることを
特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のリアプ
ロジェクタ。
8. The rear projector according to claim 1, wherein the polarization state adjusting unit is disposed between the color combining optical system and the projection lens system. .
【請求項9】 前記偏光状態調整手段は、前記投写レン
ズ系の絞り部に配置されていることを特徴とする請求項
1〜7のいずれか一つに記載のリアプロジェクタ。
9. The rear projector according to claim 1, wherein the polarization state adjusting unit is disposed at a stop of the projection lens system.
【請求項10】 前記偏光状態調整手段は、前記投写レ
ンズ系と前記スクリーンとの間の光路中に配置されてい
ることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載
のリアプロジェクタ。
10. The rear projector according to claim 1, wherein the polarization state adjusting unit is disposed in an optical path between the projection lens system and the screen. .
【請求項11】 光源と、 前記光源から射出された光を複数色の光に分離する色分
離光学系と、 前記色分離光学系により分離された前記複数色の光をそ
れぞれ変調する複数の光変調装置と、 前記複数の光変調装置によりそれぞれ変調された前記複
数色の光を合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系により合成された光を投写する投写レ
ンズ系と、 を備えた投写光学系と、 前記投写レンズ系から射出された光を背面側から入射し
て表面側に透過させることによって投写画像として写し
出すためのスクリーンと、 を備えたリアプロジェクタにおいて、 前記色合成光学系で合成される複数色の光が少なくとも
2種類の偏光状態からなる光である場合に、前記色合成
光学系と前記スクリーンとの間の光路中に配置されて各
色の光の偏光状態を無偏光状態に変換する消偏光素子を
有することを特徴とするリアプロジェクタ。
11. A light source, a color separation optical system that separates light emitted from the light source into light of a plurality of colors, and a plurality of lights that respectively modulate the light of the plurality of colors separated by the color separation optical system. A modulating device; a color synthesizing optical system for synthesizing the light of the plurality of colors modulated by the plurality of light modulating devices; and a projection lens system for projecting the light synthesized by the color synthesizing optical system. A projection optical system, and a screen for projecting light emitted from the projection lens system from the rear side and transmitting the light to the front side to project as a projection image, wherein the rear projector includes: When the light of a plurality of colors to be combined is light having at least two types of polarization states, the light is arranged in an optical path between the color combining optical system and the screen to change the polarization state of the light of each color. Rear projector, characterized in that it comprises an anti polarizing element for converting the polarization state.
【請求項12】 前記色合成光学系から投写された光を
そのまま前記スクリーンに入射したときに、偏光状態に
応じて各色の光の輝度分布が異なる投写距離に前記スク
リーンを配置したことを特徴とする請求項11に記載の
リアプロジェクタ。
12. The screen according to claim 1, wherein when the light projected from the color synthesizing optical system is directly incident on the screen, the screen is arranged at a projection distance in which a luminance distribution of light of each color is different according to a polarization state. The rear projector according to claim 11, wherein:
【請求項13】 前記消偏光素子は、前記色合成光学系
と前記投写レンズ系との間に配置されていることを特徴
とする請求項11または12に記載のリアプロジェク
タ。
13. The rear projector according to claim 11, wherein the depolarizing element is disposed between the color combining optical system and the projection lens system.
【請求項14】 前記消偏光素子は、前記投写レンズ系
の絞り部に配置されていることを特徴とする請求項11
または12に記載のリアプロジェクタ。
14. The depolarizing element according to claim 11, wherein the depolarizing element is disposed at a stop of the projection lens system.
Or the rear projector according to 12.
【請求項15】 前記消偏光素子は、前記投写レンズ系
と前記スクリーンとの間の光路中に配置されていること
を特徴とする請求項11または12に記載のリアプロジ
ェクタ。
15. The rear projector according to claim 11, wherein the depolarizing element is disposed in an optical path between the projection lens system and the screen.
【請求項16】 光源と、 前記光源から射出された光を複数色の光に分離する色分
離光学系と、 前記色分離光学系により分離された前記複数色の光をそ
れぞれ変調する複数の光変調装置と、 前記複数の光変調装置によりそれぞれ変調された前記複
数色の光を合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系により合成された光を投写する投写レ
ンズ系と、 を備えた投写光学系と、 前記投写レンズ系から射出された光を背面側から入射し
て表面側に透過させることによって投写画像として写し
出すためのスクリーンと、 を備えたリアプロジェクタにおいて、 前記色合成光学系で合成される複数色の光が少なくとも
2種類の偏光方向からなる光である場合に、前記色合成
光学系と前記スクリーンとの間の光路中に配置されて各
色の光の偏光方向を回転させる偏光回転素子を有するこ
とを特徴とするリアプロジェクタ。
16. A light source, a color separation optical system for separating light emitted from the light source into light of a plurality of colors, and a plurality of lights for modulating the light of the plurality of colors separated by the color separation optical system, respectively. A modulating device; a color synthesizing optical system for synthesizing the light of the plurality of colors modulated by the plurality of light modulating devices; and a projection lens system for projecting the light synthesized by the color synthesizing optical system. A rear projection comprising: a projection optical system; and a screen for projecting light emitted from the projection lens system from the rear side and transmitting the light to the front side to project as a projected image. When the light of a plurality of colors to be combined is light having at least two types of polarization directions, the light is arranged in an optical path between the color combining optical system and the screen to change the polarization direction of the light of each color. Rear projector characterized by having a polarization rotation element for rotation.
【請求項17】 前記色合成光学系から投写された光を
そのまま前記スクリーンに入射したときに、偏光状態に
応じて各色の光の輝度分布が異なる投写距離に前記スク
リーンを配置したことを特徴とする請求項16に記載の
リアプロジェクタ。
17. When the light projected from the color synthesizing optical system is directly incident on the screen, the screen is arranged at a projection distance at which a luminance distribution of light of each color is different according to a polarization state. The rear projector according to claim 16, wherein:
【請求項18】 前記偏光回転素子は、前記色合成光学
系と前記投写レンズ系との間に配置されていることを特
徴とする請求項16または17に記載のリアプロジェク
タ。
18. The rear projector according to claim 16, wherein the polarization rotation element is disposed between the color combining optical system and the projection lens system.
【請求項19】 前記偏光回転素子は、前記投写レンズ
系の絞り部に配置されていることを特徴とする請求項1
6または17に記載のリアプロジェクタ。
19. The apparatus according to claim 1, wherein the polarization rotation element is disposed at a stop of the projection lens system.
18. The rear projector according to 6 or 17.
【請求項20】 前記偏光回転素子は、前記投写レンズ
系と前記スクリーンとの間の光路中に配置されているこ
とを特徴とする請求項16または17に記載のリアプロ
ジェクタ。
20. The rear projector according to claim 16, wherein the polarization rotation element is disposed in an optical path between the projection lens system and the screen.
【請求項21】 さらに、前記投写光学系と前記スクリ
ーンとの間の光路中に、光透過性の延伸樹脂よりなるフ
ィルムと、前記フィルムの一方の面に設けられた反射膜
と、を備えたフィルムミラーを具備し、 該フィルムミラーは、前記フィルムの延伸方向が同フィ
ルムミラーの入射面と直交するように配置されているこ
とを特徴とする請求項1〜20のいずれか一つに記載の
リアプロジェクタ。
21. A light-transmitting stretched resin film in an optical path between the projection optical system and the screen, and a reflection film provided on one surface of the film. 21. A film mirror according to claim 1, further comprising a film mirror, wherein the film mirror is arranged so that a stretching direction of the film is orthogonal to an incident surface of the film mirror. Rear projector.
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