JP2003161917A - Projection type image display device and image display system - Google Patents

Projection type image display device and image display system

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JP2003161917A
JP2003161917A JP2001361590A JP2001361590A JP2003161917A JP 2003161917 A JP2003161917 A JP 2003161917A JP 2001361590 A JP2001361590 A JP 2001361590A JP 2001361590 A JP2001361590 A JP 2001361590A JP 2003161917 A JP2003161917 A JP 2003161917A
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JP
Japan
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optical system
light
image display
illumination
color separation
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001361590A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Okuyama
奥山  敦
Masayuki Abe
阿部  雅之
Hiroyuki Kodama
浩幸 児玉
Keiji Otaka
圭史 大高
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to CNB021527415A priority patent/CN1227555C/en
Priority to US10/305,502 priority patent/US6942345B2/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that light loss occurs due to the variation of an angle of light incident on the multilayer film of a polarizing beam splitter to composite an optical path in a projection type image display device. <P>SOLUTION: The projection type image display device has illumination optical systems 1 to 5b, a color separation composition optical system 7 which separates illumination light from the illumination optical system into a plurality of color light beams, makes each color light beam incident on image display elements 8r to 8b provided for each color light beam, and composites image light emitted from the image display elements and having a plurality of colors, and a projection optical system 10 which projects and displays the image light composited by the color separation composition optical system. Polarizing elements Pr, Pg and Pb which transmits only specific polarized component light are provided between the color separation composition optical system and the image display elements. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、照明光学系からの
照明光を複数の色光に分解し、画像表示素子によって変
調した各色光を合成して画像を投射表示する投射型画像
表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection-type image display device which decomposes illumination light from an illumination optical system into a plurality of color lights and synthesizes the respective color lights modulated by an image display element to project and display an image. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像表示素子を照明する照明光学系と、
照明光の偏光状態を変調して画像光を生成する液晶ディ
スプレイ等の画像表示素子とを用い、画像表示素子から
の画像光を拡大投影する投写型画像表示装置が従来使用
されている。
2. Description of the Related Art An illumination optical system for illuminating an image display device,
2. Description of the Related Art Conventionally, a projection type image display device has been used, which uses an image display element such as a liquid crystal display that modulates the polarization state of illumination light to generate image light and magnifies and projects the image light from the image display element.

【0003】そして、画像表示素子に対して照明光学系
からの照明光の入射する側と画像表示素子によって変調
された画像光が射出する側とが同じである、いわゆる反
射型の画像表示素子を用いた画像表示装置としては、特
開平10−319344号公報などにて提案されてい
る。
Then, a so-called reflection type image display element is used, in which the side on which the illumination light from the illumination optical system enters the image display element and the side on which the image light modulated by the image display element exits are the same. The image display device used is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-319344.

【0004】従来の投射型画像表示装置の構成を図14
に示している。この図において、101は光源で、10
2はリフレクターで、103はフィルターで、104,
106はフライアイレンズである。また、105はミラ
ーで、107は偏光ビームスプリッターで、108は色
分解合成プリズムで、109r,109g,109bは
画像表示素子で、110は投射レンズである。
FIG. 14 shows the configuration of a conventional projection type image display device.
Is shown in. In this figure, 101 is a light source and 10
2 is a reflector, 103 is a filter, 104,
Reference numeral 106 is a fly-eye lens. Further, 105 is a mirror, 107 is a polarization beam splitter, 108 is a color separation / combination prism, 109r, 109g and 109b are image display elements, and 110 is a projection lens.

【0005】ここで、照明光学系の光路ILと投射光学
系の光路PLとは偏光ビームスプリッター107により
単一の色分解合成プリズム108を通過するように光路
が合成されている。
Here, the optical path IL of the illumination optical system and the optical path PL of the projection optical system are combined by a polarization beam splitter 107 so as to pass through a single color separation / combination prism 108.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光路を
合成する偏光ビームスプリッターは多層膜で構成されて
いるため、多層膜に入射する光の角度がばらついて設計
角度(例えば、45度)からずれると、P偏光成分とS
偏光成分とに分離する効率が変動してしまい、光の損失
が発生して、画像表示装置として暗い画像しか投射でき
なくなってしまうという問題がある。
However, since the polarization beam splitter for synthesizing the optical paths is composed of a multilayer film, if the angle of the light incident on the multilayer film varies and deviates from the design angle (for example, 45 degrees). , P polarization component and S
There is a problem in that the efficiency of separation into polarized light components varies, light loss occurs, and only a dark image can be projected as an image display device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願第1の発明では、照明光学系と、この照明光
学系からの照明光を複数の色光に分解してそれぞれの色
光を色光ごとに設けられた画像表示素子に入射させると
ともに、これら画像表示素子から射出した複数色の画像
光を合成する色分解合成光学系と、この色分解合成光学
系により合成された画像光を投射表示する投射光学系と
を有する投射型画像表示装置において、色分解合成光学
系と画像表示素子との間に、特定の偏光成分光のみを透
過させる(すなわち、特定の偏光成分光以外の偏光成分
光をカットする)偏光素子を設けている。
In order to solve the above problems, in the first invention of the present application, an illumination optical system and illumination light from the illumination optical system are decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are separated. A color separation / combination optical system that combines the image lights of the plurality of colors emitted from these image display elements with the incident light on the image display element provided for each color light, and projects the image light combined by this color separation / combination optical system. In a projection type image display device having a projection optical system for displaying, only a specific polarized component light is transmitted between the color separation / combination optical system and the image display element (that is, a polarized component other than the specific polarized component light). A polarizing element that blocks light is provided.

【0008】また、本願第2の発明では、照明光学系
と、この照明光学系からの照明光を複数の色光に分解し
てそれぞれの色光を色光ごとに設けられた画像表示素子
に入射させるとともに、これら画像表示素子から射出し
た複数色の画像光を合成する色分解合成光学系と、この
色分解合成光学系により合成された画像光を投射表示す
る投射光学系とを有する投射型画像表示装置において、
照明光学系と色分解合成光学系との間に、照明光学系か
らの照明光を略100%に近い反射率で反射して色分解
合成光学系に導くとともに色分解合成光学系からの画像
光を投射光学系に透過させる導光素子を設け、この導光
素子および色分解合成光学系内における照明光の光路と
画像光の光路とが互いに異なるようにするとともに、色
分解合成光学系と画像表示素子との間に、特定の偏光成
分光のみを透過させる偏光素子を設けている。
In the second invention of the present application, the illumination optical system and the illumination light from the illumination optical system are decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on the image display element provided for each color light. , A projection type image display device having a color separation / combination optical system for combining the image lights of a plurality of colors emitted from these image display elements and a projection optical system for projecting and displaying the image lights combined by the color separation / combination optical system At
Between the illumination optical system and the color separation / combination optical system, the illumination light from the illumination optical system is reflected with a reflectance close to 100% to be guided to the color separation / combination optical system, and the image light from the color separation / combination optical system Is provided to the projection optical system, and the optical path of the illumination light and the optical path of the image light in the light guiding element and the color separation / combination optical system are different from each other, and the color separation / combination optical system and the image are combined. A polarizing element that transmits only specific polarized component light is provided between the display element and the display element.

【0009】さらに、本願第3の発明では、照明光学系
と、この照明光学系からの照明光を複数の色光に分解し
てそれぞれの色光を色光ごとに設けられた画像表示素子
に入射させるとともに、これら画像表示素子から射出し
た複数色の画像光を合成する色分解合成光学系と、この
色分解合成光学系により合成された画像光を投射表示す
る投射光学系とを有する投射型画像表示装置において、
照明光学系と色分解合成光学系との間に、照明光学系か
らの照明光を略100%に近い反射率で反射して色分解
合成光学系に導くとともに色分解合成光学系からの画像
光を投射光学系に透過させる導光素子を設け、照明光学
系における照明光束の中心線に沿った光線の導光素子、
色分解合成光学系および投射光学系でのトレース線を全
系の基準軸としたときに、色分解合成光学系(もしくは
照明光学系)における基準軸および投射光学系における
基準軸がそれぞれ、画像表示素子の表示面の法線に対し
て傾くようにするとともに、色分解合成光学系と画像表
示素子との間に、特定の偏光成分光のみを透過させる偏
光素子を設けている。
Further, in the third invention of the present application, the illumination optical system and the illumination light from the illumination optical system are decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on the image display element provided for each color light. , A projection type image display device having a color separation / combination optical system for combining the image lights of a plurality of colors emitted from these image display elements and a projection optical system for projecting and displaying the image lights combined by the color separation / combination optical system At
Between the illumination optical system and the color separation / combination optical system, the illumination light from the illumination optical system is reflected with a reflectance close to 100% to be guided to the color separation / combination optical system, and at the same time, the image light from the color separation / combination optical system. A light guide element for transmitting light to the projection optical system, and a light guide element for a light beam along the center line of the illumination light flux in the illumination optical system,
When the trace lines in the color separation / combination optical system and projection optical system are used as the reference axes of the entire system, the reference axis in the color separation / combination optical system (or illumination optical system) and the reference axis in the projection optical system are displayed as images. A polarizing element that is inclined with respect to the normal line of the display surface of the element and that transmits only a specific polarized component light is provided between the color separation / combination optical system and the image display element.

【0010】なお、これら第2および第3の発明におい
て、導光素子としては、例えば、照明光を入射させる第
1の面と、照明光を色分解合成系に向けて射出させると
ともに色分解合成光学系からの画像光を入射させる第2
の面と、第1の面から入射した照明光を第2の面に向け
て略100%に近い反射率で反射させるとともに第2の
面から入射した画像光を投射光学系に向けて射出させる
第3の面とを有するプリズム状の光学素子により構成す
ることができる。
In the second and third aspects of the invention, as the light guide element, for example, the first surface on which the illumination light is incident, and the illumination light is emitted toward the color separation / combination system and the color separation / combination is performed. The second which makes the image light from the optical system enter
Surface and the illumination light incident from the first surface are reflected toward the second surface with a reflectance close to 100%, and the image light incident from the second surface is emitted toward the projection optical system. It can be configured by a prism-shaped optical element having a third surface.

【0011】また、本願第4の発明では、照明光学系
と、この照明光学系からの照明光を複数の色光に分解し
てそれぞれの色光を色光ごとに設けられた画像表示素子
に入射させるとともに、これら画像表示素子から射出し
た複数色の画像光を合成する色分解合成光学系と、この
色分解合成光学系により合成された画像光を投射表示す
る投射光学系とを有する投射型画像表示装置において、
照明光学系と色分解合成光学系との間に、照明光学系か
らの照明光を色分解合成光学系に透過させるとともに色
分解合成光学系からの画像光を略100%に近い反射率
で反射して投射光学系に導く導光素子を設け、導光素子
および色分解合成光学系内における照明光の光路と画像
光の光路とが互いに異なるようにするとともに、色分解
合成光学系と画像表示素子との間に、特定の偏光成分光
のみを透過させる偏光素子を設けている。
In the fourth invention of the present application, the illumination optical system and the illumination light from the illumination optical system are decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on the image display element provided for each color light. , A projection type image display device having a color separation / combination optical system for combining the image lights of a plurality of colors emitted from these image display elements and a projection optical system for projecting and displaying the image lights combined by the color separation / combination optical system At
Between the illumination optical system and the color separation / combination optical system, the illumination light from the illumination optical system is transmitted to the color separation / combination optical system, and the image light from the color separation / combination optical system is reflected with a reflectance close to 100%. A light guide element that guides the light to the projection optical system so that the light path of the illumination light and the light path of the image light in the light guide element and the color separation / combination optical system are different from each other, and the color separation / combination optical system and the image display A polarizing element that transmits only specific polarized component light is provided between the element and the element.

【0012】さらに、本願第5の発明では、照明光学系
と、この照明光学系からの照明光を複数の色光に分解し
てそれぞれの色光を色光ごとに設けられた画像表示素子
に入射させるとともに、これら画像表示素子から射出し
た複数色の画像光を合成する色分解合成光学系と、この
色分解合成光学系により合成された画像光を投射表示す
る投射光学系とを有する投射型画像表示装置において、
照明光学系と色分解合成光学系との間に、照明光学系か
らの照明光を色分解合成光学系に透過させるとともに色
分解合成光学系からの画像光を略100%に近い反射率
で反射して投射光学系に導く導光素子を設け、照明光学
系における照明光束の中心線に沿った光線の導光素子、
色分解合成光学系および投射光学系でのトレース線を全
系の基準軸としたときに、色分解合成光学系(もしくは
照明光学系)における基準軸および投射光学系における
基準軸がそれぞれ、画像表示素子の表示面の法線に対し
て傾くようにするとともに、色分解合成光学系と少なく
とも1つの画像表示素子との間に、特定の偏光成分光の
みを透過させる偏光素子を設けている。
Further, in the fifth invention of the present application, the illumination optical system and the illumination light from the illumination optical system are decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on the image display element provided for each color light. , A projection type image display device having a color separation / combination optical system for combining the image lights of a plurality of colors emitted from these image display elements and a projection optical system for projecting and displaying the image lights combined by the color separation / combination optical system At
Between the illumination optical system and the color separation / combination optical system, the illumination light from the illumination optical system is transmitted to the color separation / combination optical system, and the image light from the color separation / combination optical system is reflected with a reflectance close to 100%. A light guide element for guiding the light to the projection optical system, and a light guide element for a light beam along the center line of the illumination light flux in the illumination optical system,
When the trace lines in the color separation / combination optical system and projection optical system are used as the reference axes of the entire system, the reference axis in the color separation / combination optical system (or illumination optical system) and the reference axis in the projection optical system are displayed as images. A polarizing element that is inclined with respect to the normal line of the display surface of the element and that transmits only a specific polarized component light is provided between the color separation / combination optical system and at least one image display element.

【0013】なお、これら第4および第5の発明におい
て、導光素子としては、例えば、照明光を入射させると
ともに画像光を略100%に近い反射率で反射する第1
の面と、この第1の面から入射した照明光を色分解合成
光学系に向けて射出させるとともに色分解合成光学系か
らの画像光を入射させる第2の面と、この第2の面から
入射して前記第1の面にて反射した画像光を投射光学系
に向けて射出させる第3の面とを有するプリズム状の光
学素子により構成することができる。
In the fourth and fifth aspects of the invention, the light guide element may be, for example, a first light source that receives illumination light and reflects image light with a reflectance close to about 100%.
From the first surface, the second surface from which the illumination light incident from the first surface is emitted toward the color separation / combination optical system, and the image light from the color separation / combination optical system is incident from the second surface. It can be configured by a prism-shaped optical element having a third surface which makes the image light incident and reflected by the first surface emerge toward the projection optical system.

【0014】ここで、画像表示素子は光の偏光状態を変
調するので、画像を表示するための偏光素子が照明光学
系から投射光学系の間に必要となるが、本願第1から第
5の発明では、この偏光素子を色分解合成光学系と画像
表示素子との間に設けることにより、照明光路と投射光
路とがオーバーラップする光学素子(色分解合成光学系
を構成する素子や導光素子等)における内部歪や光学多
層膜における偏光状態の乱れの影響を受けなくなるよう
にし、画像のコントラストを向上させることが可能とな
る。
Here, since the image display element modulates the polarization state of light, a polarization element for displaying an image is required between the illumination optical system and the projection optical system. According to the invention, by providing this polarizing element between the color separation / combination optical system and the image display element, an optical element in which an illumination optical path and a projection optical path overlap each other (an element or a light guide element constituting the color separation / combining optical system). It is possible to improve the contrast of the image by eliminating the influence of internal distortion in (1) and the disorder of the polarization state in the optical multilayer film.

【0015】そして、本願第2から第5の発明によれ
ば、従来のように偏光ビームスプリッタを設けることな
く、照明光の光路と画像光の光路とを分離することが可
能となる。しかも、導光素子によって照明光学系からの
照明光又は色分解合成光学系からの画像光を略100%
に近い反射率で反射して色分解合成光学系又は投射光学
系に導くため、従来の投射型画像表示装置に比べて光の
利用効率を高めることができ、明るく高精細な表示画像
を得ることが可能となる。
Further, according to the second to fifth inventions of the present application, it is possible to separate the optical path of the illumination light and the optical path of the image light without providing a polarization beam splitter as in the prior art. In addition, the light guide element allows illumination light from the illumination optical system or image light from the color separation / combination optical system to be approximately 100%.
Since the light is reflected with a reflectance close to that of the above and guided to the color separation / combination optical system or the projection optical system, it is possible to improve the light utilization efficiency as compared with the conventional projection type image display device and obtain a bright and high-definition display image. Is possible.

【0016】また、上記第3および第6の発明のよう
に、色分解合成光学系(もしくは照明光学系)における
基準軸および投射光学系における基準軸をそれぞれ、画
像表示素子の表示面の法線に対して傾くように設定すれ
ば、投射光学系を小型化することが可能となる。
Further, as in the third and sixth inventions, the reference axis in the color separation / combination optical system (or the illumination optical system) and the reference axis in the projection optical system are respectively defined by normal lines to the display surface of the image display element. If it is set to be inclined with respect to, the projection optical system can be downsized.

【0017】ここで、照明光学系の基準軸を画像表示素
子の法線に対して倒れ角度θ傾けて配置すると、投射光
学系の基準軸も画像表示素子の法線に対して反対側に倒
れ角度θ傾いて配置される。このとき、倒れ角度θを大
きくすると照明光路の基準軸と投射光路の基準軸のなす
角2θが大きくなり、投射光路(または照明光路)が導
光素子に入射する角度ωが小さくなり、導光素子を透過
するすべての光線の入射角度による透過率をより均一に
することが可能である。また、照明光学系においては照
明光学系のFナンバーは小さいほど効率が良くなる。
Here, when the reference axis of the illumination optical system is arranged at an inclination angle θ with respect to the normal line of the image display element, the reference axis of the projection optical system also falls on the opposite side to the normal line of the image display element. It is arranged at an angle θ. At this time, when the tilt angle θ is increased, the angle 2θ formed by the reference axis of the illumination light path and the reference axis of the projection light path is increased, and the angle ω at which the projection light path (or the illumination light path) is incident on the light guide element is decreased. It is possible to make the transmittance even more uniform depending on the incident angle of all the rays that pass through the element. Further, in the illumination optical system, the smaller the F number of the illumination optical system, the better the efficiency.

【0018】一方、偏心光学系においては、物面(画像
表示素子)の倒れ角θが小さいほど偏心収差量が少な
く、また投射光学系のFナンバーが大きいほど収差の補
正が容易となるので望ましい。
On the other hand, in the decentering optical system, the smaller the tilt angle θ of the object surface (image display element), the smaller the amount of decentration aberrations, and the larger the F number of the projection optical system, the easier the correction of aberrations. .

【0019】なお、投射光学系を、少なくとも1つの回
転非対称面又は互いに回転対称軸が異なる複数の光学素
子を有する偏心光学系とすることにより、投射光学系を
傾けたことで発生するキーストン歪曲などの偏心収差を
補正することが可能となる。
Note that the projection optical system is a decentered optical system having at least one rotationally asymmetric surface or a plurality of optical elements having mutually different rotational symmetry axes, so that keystone distortion or the like caused by tilting the projection optical system, etc. It becomes possible to correct the eccentric aberration.

【0020】また、導光素子を楔形状に形成した場合に
おいて、この導光素子と投射光学系との間に導光素子か
ら射出した画像光を屈折透過させる補助光学素子を導光
素子に対して空気間隔を空けて配置したり、導光素子と
照明学系との間に照明光学系からの照明光を屈折透過さ
せる補助光学素子を導光素子に対して空気間隔を空けて
配置したりすることにより、楔形状で発生する収差を緩
和することが可能となる。
Further, when the light guide element is formed in a wedge shape, an auxiliary optical element for refracting and transmitting the image light emitted from the light guide element is provided between the light guide element and the projection optical system with respect to the light guide element. Or an auxiliary optical element that refracts and transmits the illumination light from the illumination optical system is placed between the light guide element and the illumination system with an air gap between the light guide element and the illumination system. By doing so, it becomes possible to mitigate the aberration generated in the wedge shape.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1には、本発
明の第1実施形態である投射型画像表示装置の構成を示
している。図中、1は高圧水銀ランプなどから構成され
る照明光源であり、2はこの光源1からの光を所定の方
向に放射するためのリフレクターである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) FIG. 1 shows the configuration of a projection type image display apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an illumination light source composed of a high pressure mercury lamp or the like, and 2 is a reflector for radiating the light from the light source 1 in a predetermined direction.

【0022】3は均一な照明領域を形成するためのイン
テグレーターであり、フライアイレンズ3a,3bから
構成されている。
Reference numeral 3 denotes an integrator for forming a uniform illumination area, which is composed of fly-eye lenses 3a and 3b.

【0023】4は無偏光な光を所定の偏光方向に揃える
偏光変換素子であり、偏光分離膜4aと反射膜4bと1
/2位相板4cとから構成されている。
Reference numeral 4 is a polarization conversion element for aligning unpolarized light in a predetermined polarization direction, and includes a polarization separation film 4a and a reflection film 4b.
/ 2 phase plate 4c.

【0024】5は照明光を集光する集光光学系であり、
レンズ5a,5bおよびミラー5cから構成されてい
る。なお、光源1〜レンズ5bにより、請求の範囲にい
う照明光学系が構成されている。
Reference numeral 5 denotes a condensing optical system for condensing the illumination light,
It is composed of lenses 5a and 5b and a mirror 5c. The light source 1 to the lens 5b constitute an illumination optical system referred to in the claims.

【0025】6は照明光学系と投射光学系の光路がひと
つの色分解合成光学系を通過するように光路を設定する
ための光路プリズム(導光素子)である。
Reference numeral 6 denotes an optical path prism (light guide element) for setting the optical paths of the illumination optical system and the projection optical system so as to pass through one color separation / combination optical system.

【0026】7は光路をR,G,Bの3色に分解し、再
び合成するためのダイクロイックプリズム(色分解合成
光学系)であり、本実施形態では、3つのプリズムを組
み合わせて、所定の組み合わせ面にダイクロイック膜を
蒸着等して構成されている。
Reference numeral 7 denotes a dichroic prism (color separation / combination optical system) for decomposing the optical path into three colors of R, G, and B and combining them again. In this embodiment, three prisms are combined to form a predetermined dichroic prism. A dichroic film is vapor-deposited on the combined surface.

【0027】8r,8g,8bは液晶ディスプレイ等か
ら構成される各色光用の反射型画像表示素子であり、不
図示のパーソナルコンピュータやテレビ、ビデオ、DV
Dプレーヤー等の画像情報供給装置からの画像情報に応
じた信号によって駆動され、入射した各色の照明光を反
射するとともに変調して射出する。
Reference numerals 8r, 8g and 8b are reflection type image display elements for each color light which are composed of a liquid crystal display or the like, and are not shown in the figure such as personal computer, television, video and DV.
It is driven by a signal corresponding to image information from an image information supply device such as a D player, and reflects the incident illumination light of each color, modulates it, and emits it.

【0028】9は補助プリズム(補助光学素子)、10
は偏心投射レンズ(投射光学系)である。
Reference numeral 9 denotes an auxiliary prism (auxiliary optical element), 10
Is an eccentric projection lens (projection optical system).

【0029】Pr,Pg,Pbはそれぞれ、ダイクロイ
ックプリズム7と各反射型画像表示素子8r〜8bとの
間に配置された偏光板(偏光素子)である。
Pr, Pg, and Pb are polarizing plates (polarizing elements) arranged between the dichroic prism 7 and the reflective image display elements 8r to 8b, respectively.

【0030】次に、以上のように構成された画像表示装
置における光学的な作用を説明する。光源1から放射状
に射出した照明光束はリフレクター2によって反射され
てフライアイレンズ3aに向かって集光される。この照
明光束はフライアイレンズ3aによって複数の光束に分
離されたのち、フライアイレンズ3b,レンズ5a,5
bの作用によって画像表示素子8r,8g,8b上に重
ね合わされ、均一な照明領域を画像表示素子上に形成す
る。
Next, the optical operation of the image display device configured as described above will be described. The illumination luminous flux radially emitted from the light source 1 is reflected by the reflector 2 and condensed toward the fly-eye lens 3a. This illumination luminous flux is separated into a plurality of luminous fluxes by the fly-eye lens 3a, and then the fly-eye lens 3b, the lenses 5a, 5
By the action of b, they are superimposed on the image display elements 8r, 8g, 8b to form a uniform illumination area on the image display element.

【0031】また、フライアイレンズ3bを射出した多
数の光束はそれぞれの光束に対応した偏光分離膜4aで
P偏光とS偏光に分離される。P偏光は1/2位相板4
cによりS偏光と同方向の偏光成分に変換され、S偏光
は反射膜4bにより反射されて、所定の偏光光として同
一方向に放射される。
A large number of light beams emitted from the fly-eye lens 3b are separated into P-polarized light and S-polarized light by the polarization separation film 4a corresponding to each light beam. P-polarization is 1/2 phase plate 4
It is converted into a polarized light component in the same direction as the S-polarized light by c, and the S-polarized light is reflected by the reflection film 4b and emitted in the same direction as a predetermined polarized light.

【0032】図2に示すように、照明光束は光路プリズ
ム6の第1の面6aから第2の面6bで全反射条件を満
たす角度で入射して全反射する。これにより、略100
%に近い反射率での反射が得られ、光路を折り曲げられ
たのち、第3の面6cから射出する。
As shown in FIG. 2, the illumination light beam is incident on the first surface 6a and the second surface 6b of the optical path prism 6 at an angle satisfying the condition of total reflection and is totally reflected. This gives about 100
After the reflection with a reflectance close to%, the optical path is bent, the light is emitted from the third surface 6c.

【0033】なお、本実施形態では、照明光が光路プリ
ズム6の第2の面6bで全反射する場合について説明す
るが、この第2の面6bでの反射は、第2の面6bの外
側の一部に蒸着等により形成したミラーコートによる反
射でもよい。
In this embodiment, the case where the illumination light is totally reflected by the second surface 6b of the optical path prism 6 will be described. However, the reflection on the second surface 6b is outside the second surface 6b. It may be reflected by a mirror coat formed by vapor deposition or the like on a part of the surface.

【0034】また、本実施形態では、ダイクロイックプ
リズム7として3つのプリズム(第1〜第3のプリズム
P1〜P3)から構成される3Pプリズムを使用してい
る。
Further, in the present embodiment, as the dichroic prism 7, a 3P prism composed of three prisms (first to third prisms P1 to P3) is used.

【0035】図2中、第1のプリズムP1の第1の面7
aから入射したB(青色)の光は、第1のダイクロイッ
ク面7dbで反射され、R(赤色),G(緑色)の光は
透過する。
In FIG. 2, the first surface 7 of the first prism P1.
The B (blue) light incident from a is reflected by the first dichroic surface 7db, and the R (red) and G (green) lights are transmitted.

【0036】Bの光は第1の面7aで略100%に近い
反射率で反射(例えば全反射)したのち、第2の面7b
から射出し、偏光板Pbを透過してB用の画像表示素子
8bへと至る。
The light of B is reflected by the first surface 7a with a reflectance close to 100% (for example, total reflection), and then the second surface 7b.
From the light source, passes through the polarizing plate Pb, and reaches the B image display element 8b.

【0037】第1のダイクロイック面7dbを透過した
R,Gの光は、この面7dbとの間にわずかな空気間隔
を空けて配置された第2のプリズムP2の第3の面7c
から入射し、Rの光は第2のダイクロイック面7drで
反射され、Gの光は透過する。
The R and G lights transmitted through the first dichroic surface 7db have a slight air gap between them and the third surface 7c of the second prism P2.
R light is reflected by the second dichroic surface 7dr, and G light is transmitted.

【0038】Rの光は第3の面7cで略100%に近い
反射率で反射(例えば全反射)したのち第4の面7dか
ら射出し、偏光板Prを透過してR用の画像表示素子8
rへと至る。
The R light is reflected by the third surface 7c at a reflectance close to 100% (for example, total reflection), then emitted from the fourth surface 7d, transmitted through the polarizing plate Pr, and displayed as an image for R. Element 8
to r.

【0039】第2のダイクロ面7drを透過したGの光
は、第3のプリズムP3に入射した後、第5の面7eか
ら射出し、偏光板Pgを透過してG用の画像表示素子8
gへと至る。
The G light which has passed through the second dichroic surface 7dr enters the third prism P3, then exits from the fifth surface 7e, passes through the polarizing plate Pg, and passes through the G image display element 8.
to g.

【0040】各画像表示素子に入射した各色照明光は、
上記画像情報に応じた信号によって駆動された各画像表
示素子によってその偏光状態を変調されて反射される。
The illumination light of each color incident on each image display element is
The polarization state is modulated and reflected by each image display element driven by a signal corresponding to the image information.

【0041】各画像表示素子で変調および反射された画
像光は、照明光の入射方向とは異なる方向に反射され、
各偏光板Pr〜Pbを透過してダイクロイックプリズム
7に入射し、前述の色分解されたときとは逆の順番で面
を通って再び1つに合成され射出する。
The image light modulated and reflected by each image display element is reflected in a direction different from the incident direction of the illumination light,
The light passes through the polarizing plates Pr to Pb and enters the dichroic prism 7, and then passes through the surfaces in the reverse order of the above-described color separation to be combined into one again and exits.

【0042】ダイクロイックプリズム7を射出した光
は、光路プリズム6に第3の面6cから、第2の面6b
にて全反射条件を満たす角度よりも小さい角度で入射
し、第2の面6bを透過して射出する。
The light emitted from the dichroic prism 7 is passed through the optical path prism 6 from the third surface 6c to the second surface 6b.
In, the light enters at an angle smaller than the angle satisfying the condition of total reflection, passes through the second surface 6b, and exits.

【0043】光路プリズム6を射出した光は、補助プリ
ズム9を屈折しながら透過し、図1の偏心投射レンズ1
0により不図示のスクリーンにフルカラー画像として投
影される。
The light emitted from the optical path prism 6 passes through the auxiliary prism 9 while being refracted, and the eccentric projection lens 1 shown in FIG.
0 projects it as a full-color image on a screen (not shown).

【0044】ここで、図1において、照明光学系の基準
の軸を照明光束の中心軸とすると、光学系の基準軸はリ
フレクター2の光軸に沿った光線をそれ以降に設けられ
たフライアイレンズ3a,3b以外の照明光学系(5
a,5b,5c)、光路プリズム6,ダイクロイックプ
リズム7、画像表示素子8r〜8b、補助プリズム9お
よび偏心投射レンズ10でそれぞれ光線トレースした直
線と考えることができる。
Here, in FIG. 1, assuming that the reference axis of the illumination optical system is the central axis of the illumination light beam, the reference axis of the optical system is a fly eye provided with a light ray along the optical axis of the reflector 2 thereafter. Illumination optical system other than lenses 3a and 3b (5
a, 5b, 5c), the optical path prism 6, the dichroic prism 7, the image display elements 8r to 8b, the auxiliary prism 9, and the decentering projection lens 10 can be considered as straight lines traced by light rays.

【0045】これに基づき、図1には、照明光学系の基
準軸としてILを設定し、投射光学系の基準軸としてP
Lを設定している。
Based on this, in FIG. 1, IL is set as the reference axis of the illumination optical system, and P is set as the reference axis of the projection optical system.
L is set.

【0046】本実施形態では、図2に示すように、照明
光学系の色分解後の基準軸(すなわち、色分解合成光学
系の基準軸)ILおよび投射光学系の基準軸PLがそれ
ぞれ、画像表示素子8r〜8bの表示面の法線に対して
ともにθ傾くように設定されている。これにより、照明
光学系の基準軸ILと投射光学系の基準軸PLのなす角
度は2θとなる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the reference axis after color separation of the illumination optical system (that is, the reference axis of the color separation / combination optical system) IL and the reference axis PL of the projection optical system are each an image. The display elements 8r to 8b are set so as to be inclined by θ with respect to the normal line of the display surface. As a result, the angle formed by the reference axis IL of the illumination optical system and the reference axis PL of the projection optical system becomes 2θ.

【0047】上記倒れ角度θを大きくすると照明光路の
基準軸と投射光路の基準軸のなす角2θが大きくなり、
画像光(又は照明光)が光路プリズム6に入射する角度
ωが小さくなり、光路プリズム6を透過するすべての光
線の入射角度による透過率をより均一にすることができ
る。また、照明光学系においては照明光学系のFナンバ
ーは小さいほど効率が良くなる。
When the tilt angle θ is increased, the angle 2θ formed by the reference axis of the illumination light path and the reference axis of the projection light path increases,
The angle ω at which the image light (or the illumination light) is incident on the optical path prism 6 becomes small, and the transmittance depending on the incident angles of all the light rays passing through the optical path prism 6 can be made more uniform. Further, in the illumination optical system, the smaller the F number of the illumination optical system, the better the efficiency.

【0048】一方、偏心光学系においては、物面(画像
表示素子)の倒れ角θが小さいほど偏心収差量が少な
く、また偏心投射レンズ10のFナンバーが大きいほど
収差の補正が容易となる。
On the other hand, in the decentering optical system, the smaller the tilt angle θ of the object surface (image display element), the smaller the amount of decentering aberration, and the larger the F number of the decentering projection lens 10, the easier the aberration correction.

【0049】偏光板Pr〜Pbは、前述したように、ダ
イクロイックプリズム7と各画像表示素子8r〜8bと
の間に設けられ、照明光に対する偏光子と投射光(画像
光)に対する検光子の働きを兼ねているこのため画像表
示素子において変調を受けない( 入射した偏光方向と同
じ偏光方向で射出する) 光が白を表示し、変調を受けて
90度偏光方向が回転した光は黒を表示する。このとき
偏光板の透過方向は偏光変換素子でそろえられた偏光方
向と平行としてもよいし、色分解後の光路中に位相板を
設け偏光変換素子でそろえられた偏光方向と異なる方向
でもよい。
As described above, the polarizing plates Pr to Pb are provided between the dichroic prism 7 and the image display elements 8r to 8b, and serve as a polarizer for illumination light and an analyzer for projection light (image light). For this reason, light that is not modulated in the image display element (exits in the same polarization direction as the incident polarization direction) displays white, and light that is modulated and whose polarization direction is rotated by 90 degrees displays black. To do. At this time, the transmission direction of the polarizing plate may be parallel to the polarization direction aligned by the polarization conversion element, or may be different from the polarization direction aligned by the polarization conversion element by providing a phase plate in the optical path after color separation.

【0050】上記のように各画像表示素子8r〜8gは
光の偏光状態を変調するので、画像を表示するための偏
光板が照明光学系から投射光学系の間に必要となるが、
本実施形態では、この偏光板Pr〜Pbをダイクロイッ
クプリズム7と各画像表示素子8r〜8bとの間に設け
ることにより、照明光路と投射光路とがオーバーラップ
するダイクロイックプリズム7や光路プリズム6におけ
る内部歪や光学多層膜における偏光状態の乱れの影響を
受けなくなるようにすることができ、画像のコントラス
トを向上させることができる。
Since each of the image display elements 8r to 8g modulates the polarization state of light as described above, a polarizing plate for displaying an image is required between the illumination optical system and the projection optical system.
In the present embodiment, by providing the polarizing plates Pr to Pb between the dichroic prism 7 and the image display elements 8r to 8b, the interior of the dichroic prism 7 or the optical path prism 6 in which the illumination optical path and the projection optical path overlap each other. It is possible to prevent the influence of the distortion and the disorder of the polarization state in the optical multilayer film, and it is possible to improve the contrast of the image.

【0051】また、本実施形態では、照明光学系とダイ
クロイックプリズム7との間に、照明光学系からの照明
光を略100%に近い反射率で反射してダイクロイック
プリズム7に導くとともにダイクロイックプリズム7か
ら射出された画像光を偏心投射レンズ10側に透過させ
る光路プリズム6を設け、この光路プリズム6およびダ
イクロイックプリズム7内における照明光の光路と画像
光の光路とを互いに異ならせるようにしているので、従
来のように偏光ビームスプリッタを設けることなく、照
明光の光路と画像光の光路とを分離することができる。
しかも、光路プリズム6により照明光学系からの照明光
を略100%に近い反射率で反射してダイクロイックプ
リズム7に導き、かつ画像表示素子8r〜8bからの画
像光を偏心投射レンズ10に向けて透過させることがで
きる。
Further, in this embodiment, the illumination light from the illumination optical system is reflected between the illumination optical system and the dichroic prism 7 with a reflectance close to 100% to be guided to the dichroic prism 7 and at the same time. Since the optical path prism 6 that transmits the image light emitted from the optical path to the eccentric projection lens 10 side is provided, the optical path of the illumination light and the optical path of the image light in the optical path prism 6 and the dichroic prism 7 are made different from each other. It is possible to separate the optical path of the illumination light and the optical path of the image light without providing a polarization beam splitter as in the conventional case.
Moreover, the illumination light from the illumination optical system is reflected by the optical path prism 6 at a reflectance close to 100% to be guided to the dichroic prism 7, and the image light from the image display elements 8r to 8b is directed to the eccentric projection lens 10. Can be transmitted.

【0052】したがって、従来の投射型画像表示装置に
比べて光の利用効率を高めることができ、明るい表示画
像を得ることができる。
Therefore, the utilization efficiency of light can be improved as compared with the conventional projection type image display device, and a bright display image can be obtained.

【0053】また、本実施形態では、偏心投射レンズ1
0を、少なくとも1つの回転非対称面又は互いに回転対
称軸が異なる複数の光学素子を有する偏心光学系とする
ことにより、投射光学系の基準軸を傾けたことで発生す
るキーストン歪曲などの偏心収差を補正することができ
る。
Further, in this embodiment, the decentering projection lens 1 is used.
0 is an eccentric optical system having at least one rotationally asymmetric surface or a plurality of optical elements having mutually different rotational symmetry axes, so that eccentric aberration such as keystone distortion caused by tilting the reference axis of the projection optical system Can be corrected.

【0054】また、本実施形態では、光路プリズム6を
楔形状に形成しているが、この光路プリズム6と偏心投
射レンズ10との間に、光路プリズム6から射出した画
像光を屈折透過させる補助プリズム9を、光路プリズム
6に対して空気間隔を空けて配置しているので、楔形状
で発生する収差を緩和することができる。
Further, in this embodiment, the optical path prism 6 is formed in a wedge shape, but between the optical path prism 6 and the eccentric projection lens 10, an auxiliary for refracting and transmitting the image light emitted from the optical path prism 6 is assisted. Since the prism 9 is arranged with an air gap with respect to the optical path prism 6, it is possible to reduce the aberration generated in the wedge shape.

【0055】(第2実施形態)図3には、本発明の第2
実施形態である投射型画像表示装置の構成を示してい
る。なお、第1実施形態と共通する構成要素には第1実
施形態と同符号を付して説明に代える。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
1 illustrates a configuration of a projection-type image display device that is an embodiment. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment and will not be described.

【0056】本実施形態では、ダイクロイックプリズム
7と画像表示素子8r,8g,8bとの間に、偏光板付
ダイクロイックフィルタユニットPDr,PDg,PD
bを設けて色調整を行なう点で第1実施形態と異なる。
In this embodiment, between the dichroic prism 7 and the image display elements 8r, 8g, 8b, dichroic filter units PDr, PDg, PD with polarizing plates are provided.
The difference from the first embodiment is that the color adjustment is performed by providing b.

【0057】本実施形態では、各色光路における偏光板
と画像表示素子の間にダイクロイックフィルタユニット
PDr,PDg,PDbを設け、位相板と組み合わせて
使用される。また、ダイクロイックフィルタユニットP
Dr,PDg,PDbの偏光板は照明光に対する偏光子
と投射系に対する検光子の役割を兼ねている。
In this embodiment, dichroic filter units PDr, PDg, PDb are provided between the polarizing plate and the image display element in each color optical path and used in combination with the phase plate. In addition, the dichroic filter unit P
The polarizing plates of Dr, PDg and PDb also serve as a polarizer for the illumination light and an analyzer for the projection system.

【0058】図4(a)には、Gの光路の詳細図を示
す。偏光板付ダイクロイックフィルタユニットPDg
は、偏光板Pgと、第1の1/4位相板R1と、ダイク
ロイックフィルタDgと、第2の1/4位相板R2とが
貼り合わされて構成されている。
FIG. 4A shows a detailed view of the G optical path. Dichroic filter unit with polarizing plate PDg
Is constituted by laminating a polarizing plate Pg, a first ¼ phase plate R1, a dichroic filter Dg, and a second ¼ phase plate R2.

【0059】これにより、照明光(I)として入射した
光は、偏光板Pgにより直線偏光(・)に整えられた
後、第1の位相板R1により円偏光(○)に変換され、
ダイクロイックフィルタDgに入射する。
As a result, the light incident as the illumination light (I) is adjusted into linearly polarized light (.) By the polarizing plate Pg, and then converted into circularly polarized light (.largecircle.) By the first phase plate R1.
It is incident on the dichroic filter Dg.

【0060】ダイクロイックフィルタDgでは、不要な
波長成分の光(C)が反射され、使用する波長成分が透
過する。ダイクロイックフィルタDgで反射した光の偏
光方向(○)は、第1の1/4位相板R1により偏光板
Pgの透過軸とは90度回転した偏光方向(|)に変換
され、この反射光は偏光板Pgにより吸収される。
The dichroic filter Dg reflects light (C) having an unnecessary wavelength component and transmits the wavelength component to be used. The polarization direction (∘) of the light reflected by the dichroic filter Dg is converted by the first ¼ phase plate R1 into the polarization direction (|) rotated by 90 ° with respect to the transmission axis of the polarizing plate Pg, and the reflected light is It is absorbed by the polarizing plate Pg.

【0061】また、ダイクロイックフィルタDgを透過
した光は、第2の1/4位相板R2により直線偏光
(|)に変換されて画像表示素子8gに入射する。
Further, the light transmitted through the dichroic filter Dg is converted into linearly polarized light (|) by the second quarter-wave plate R2 and is incident on the image display element 8g.

【0062】画像表示素子8gで反射して偏光方向が変
化しなかった光(P)は、再び第2の1/4位相板R2
で円偏光(○)となり、ダイクロイックフィルタDgを
透過した後、第1の1/4位相板R1を透過して照明光
(I)と同じ偏光方向(・)の直線偏光に変換され、偏
光板Pgを透過する。
The light (P) reflected by the image display element 8g and whose polarization direction has not changed is again reflected by the second quarter-wave plate R2.
Then, it becomes circularly polarized light (○), passes through the dichroic filter Dg, and then passes through the first ¼ phase plate R1 to be converted into linearly polarized light having the same polarization direction (·) as the illumination light (I), and the polarizing plate Permeate Pg.

【0063】画像表示素子8gにより90度偏光方向が
回転した光(P’)は、偏光方向が90度回転している
(・)ので、第2の位相板R2、ダイクロイックフィル
タDgおよび第1の位相板R1を透過した後、照明光
(I)とは直交する偏光方向(|)に変換され、偏光板
Pgで吸収される。
The light (P ') whose polarization direction is rotated by 90 degrees by the image display element 8g has its polarization direction rotated by 90 degrees (.), And therefore the second phase plate R2, the dichroic filter Dg and the first phase plate R2. After passing through the phase plate R1, it is converted into a polarization direction (|) orthogonal to the illumination light (I) and is absorbed by the polarizing plate Pg.

【0064】R,Bの光路においてもGと同様な構成の
偏光板付ダイクロイックフィルタユニットPDr,PD
bが設けられている。
Also in the R and B optical paths, dichroic filter units PDr and PD with polarizing plates having the same structure as G
b is provided.

【0065】ここで、ここでダイクロイックフィルタD
g,Db,Drの特性は、照明光のRGBの境界部分の
波長帯域(シアン、オレンジ)の光をカットするように
図5に示すような特性をしている。
Here, here, the dichroic filter D
The characteristics of g, Db, and Dr are such as shown in FIG. 5 so as to cut off the light in the wavelength band (cyan, orange) at the RGB boundary portion of the illumination light.

【0066】なお、図5では、ダイクロイックプリズム
7におけるダイクロイック膜7db,7drを合成した
特性も点線で合わせて示している。
In FIG. 5, the characteristic obtained by combining the dichroic films 7db and 7dr in the dichroic prism 7 is also shown by a dotted line.

【0067】本実施形態の変形例として、図4(b)に
示すように第2の位相板を省略した構成を採用してもよ
い。この場合、画像表示素子8r,8g,8bは円偏光
を変調する作用を有する。
As a modified example of this embodiment, a structure in which the second phase plate is omitted as shown in FIG. 4B may be adopted. In this case, the image display elements 8r, 8g, 8b have a function of modulating circularly polarized light.

【0068】(第3実施形態)図6には、本発明の第3
実施形態である投射型画像表示装置の構成を示してい
る。なお、第1実施形態と共通する構成要素には第1実
施形態と同符号を付して説明に代える。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
1 illustrates a configuration of a projection-type image display device that is an embodiment. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment and will not be described.

【0069】本実施形態は、照明光学系に特定の波長帯
域の光の偏光方向を90度変換する色位相フィルタCF
を設け、さらに4つの三角プリズムからなりダイクロイ
ック面がX型にクロスしている構成のダイクロイックプ
リズム37を用いている点で第1実施形態と異なる。
In this embodiment, a chromatic phase filter CF for converting the polarization direction of light in a specific wavelength band by 90 degrees in the illumination optical system.
Is different from the first embodiment in that the dichroic prism 37 having four triangular prisms and having a dichroic surface crossing in an X shape is used.

【0070】ここで、ダイクロイックプリズム37の作
用について説明する。図中、第1の面37aから入射し
た光のうち第1のダイクロイック面37dbで反射した
光は、第2の面37cを透過して、偏光板Pbを透過
し、さらにB光用の画像表示素子8bへと至る。
Here, the operation of the dichroic prism 37 will be described. In the figure, of the light incident from the first surface 37a, the light reflected by the first dichroic surface 37db is transmitted through the second surface 37c, is transmitted through the polarizing plate Pb, and is further displayed as an image for B light. It reaches the element 8b.

【0071】第2のダイクロイック面37drで反射し
た光は、第3の面37bを透過して偏光板Prを透過し
た後、R光用の画像表示素子8rに至る。
The light reflected by the second dichroic surface 37dr passes through the third surface 37b and the polarizing plate Pr, and then reaches the image display element 8r for R light.

【0072】第1のダイクロイック面37dbと第2の
ダイクロイック面37drをともに透過した光は第4の
面37dを透過して偏光板Pgを透過した後、G光用の
画像表示素子8gに至る。
The light transmitted through both the first dichroic surface 37db and the second dichroic surface 37dr passes through the fourth surface 37d and the polarizing plate Pg, and then reaches the image display element 8g for G light.

【0073】色位相フィルタCFは、ある偏光方向に揃
った光が入射するとき、特定の波長帯域(例えば、Gの
帯域)において偏光方向が90度回転する。図7
(a),(b)にこれを示す。
The color phase filter CF rotates the polarization direction by 90 degrees in a specific wavelength band (for example, G band) when light aligned in a certain polarization direction is incident. Figure 7
This is shown in (a) and (b).

【0074】図7(a)は入射する光の偏光方向と平行
な偏光成分の強度を示し、図7(b)は入射する偏光方
向と垂直な偏光成分の強度を示している。
FIG. 7A shows the intensity of the polarized component parallel to the polarization direction of the incident light, and FIG. 7B shows the intensity of the polarized component perpendicular to the incident polarization direction.

【0075】図7(a),(b)に示すような特性の光
が色位相フィルタCFから射出するので、本実施形態に
おいては、ダイクロイックプリズム7を透過するGの偏
光方向とR,Bの偏光方向とが90度異なる方向になっ
ている。このため、図8に示すように、Gの光路に設け
られる偏光板Pgの透過軸Qgと、R,Bの光路に設け
られた偏光板Pr,pbの透過軸Qr,Qbは、90度
異なる方向になっている。
Since the light having the characteristics shown in FIGS. 7A and 7B is emitted from the color phase filter CF, in the present embodiment, the G polarization direction passing through the dichroic prism 7 and the R and B polarization directions. The polarization direction is different by 90 degrees. Therefore, as shown in FIG. 8, the transmission axis Qg of the polarizing plate Pg provided in the G optical path and the transmission axes Qr, Qb of the polarizing plates Pr, pb provided in the R and B optical paths differ by 90 degrees. It is in the direction.

【0076】また、G又はR,Bの光路に位相板を設け
て、偏光方向を所定の方向に変更するよう設定してもよ
い。
Further, a phase plate may be provided in the G or R, B optical path to set the polarization direction to a predetermined direction.

【0077】ここで示したように、GとR,Bの光の偏
光方向を90度異なるようにし、ダイクロイックプリズ
ム7を構成するダイクロイック膜を多く透過する光がP
偏光としてダイクロイック膜を透過する構成とすること
により、ダイクロイック膜における効率をより高くする
ことができる。
As shown here, the polarization directions of the G, R, and B lights are made different by 90 degrees, and a large amount of light transmitted through the dichroic film forming the dichroic prism 7 is P.
By adopting a configuration in which the dichroic film is transmitted as polarized light, the efficiency of the dichroic film can be further increased.

【0078】また、この実施形態とは異なる構成とし
て、色位相フィルタCFを光路プリズム6とダイクロイ
ックプリズム7との間に設け、光路プリズム6において
は各色光が同一の偏光方向で透過反射し、ダイクロイッ
クプリズム7においては、色光によりP偏光成分とS偏
光成分を使い分けるようにしてもよい。
Further, as a configuration different from this embodiment, a color phase filter CF is provided between the optical path prism 6 and the dichroic prism 7, and each color light is transmitted / reflected in the same polarization direction in the optical path prism 6 to be dichroic. In the prism 7, the P-polarized component and the S-polarized component may be selectively used depending on the color light.

【0079】このように、色位相フィルタCFを用いた
構成では、本実施形態に示したクロスプリズムからなる
ダイクロイックプリズムだけでなく、第1実施形態に示
したような3Pプリズムからなるダイクロイックプリズ
ムなど色分解作用がある構成であれば、どのような構成
でもここで示した効果がある。
As described above, in the configuration using the color phase filter CF, not only the dichroic prism including the cross prism shown in the present embodiment but also the dichroic prism including the 3P prism as shown in the first embodiment is used. Any structure having a decomposing effect has the effect shown here.

【0080】(第4実施形態)図9には、本発明の第4
実施形態である投射型画像表示装置の構成を示してい
る。
(Fourth Embodiment) FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention.
1 illustrates a configuration of a projection-type image display device that is an embodiment.

【0081】本実施形態では、光路プリズム6における
光の通り方が上記各実施形態と異なっている以外は第1
実施形態と同じであるので、共通する構成要素には第1
実施形態と同符号を付して説明に代える。
In this embodiment, the first embodiment is different from the first embodiment except that the light passing through the optical path prism 6 is different.
Since it is the same as the embodiment, the first common component is
The same reference numerals as in the embodiment are attached and replaced with the description.

【0082】本実施形態では、レンズ5bを通過した照
明光は、まず光路プリズム6の第1の面6b′に入射
し、第2の面6c′を透過してダイクロイックプリズム
7に入射する。
In the present embodiment, the illumination light that has passed through the lens 5b first enters the first surface 6b 'of the optical path prism 6, passes through the second surface 6c', and enters the dichroic prism 7.

【0083】ダイクロイックプリズム7では、第1実施
形態と同様に、照明光はR,G,Bの各色光に分離さ
れ、偏光板Pr,Pg,Pbを透過して各色各画像表示
素子8r〜8bに入射し、変調後、偏光板Pr,Pg,
Pbを透過したR,G,Bの光が合成されて再び光路プ
リズム6の第2の面6c′から入射する。
In the dichroic prism 7, as in the first embodiment, the illumination light is separated into R, G, and B color lights, transmitted through the polarizing plates Pr, Pg, Pb, and image display elements 8r to 8b for each color. To the polarizing plates Pr, Pg,
The R, G, and B lights that have passed through Pb are combined and incident again from the second surface 6c 'of the optical path prism 6.

【0084】光路プリズム6内に入射した画像光は、第
1の面6b′で全反射し、第3の面6a′から射出し
て、偏心投射レンズ10により投影される。
The image light incident on the optical path prism 6 is totally reflected by the first surface 6b ', exits from the third surface 6a', and is projected by the eccentric projection lens 10.

【0085】本実施形態では、照明光学系とダイクロイ
ックプリズム7との間に、照明光学系からの照明光をダ
イクロイックプリズム7に透過させるとともに、ダイク
ロイックプリズム7からの画像光を略100%に近い反
射率で反射して偏心投射レンズ10に向けて透過させる
光路プリズム6を設け、この光路プリズム6およびダイ
クロイックプリズム7内における照明光の光路と画像光
の光路とを互いに異ならせるようにしているので、従来
のように偏光ビームスプリッタを設けることなく、照明
光の光路と画像光の光路とを分離することができる。し
かも、光路プリズム6によりダイクロイックプリズム7
からの画像光を略100%に近い反射率で反射して偏心
投射レンズ10に導くことができる。
In the present embodiment, the illumination light from the illumination optical system is transmitted to the dichroic prism 7 between the illumination optical system and the dichroic prism 7, and the image light from the dichroic prism 7 is reflected to almost 100%. An optical path prism 6 that reflects light at a high rate and transmits it toward the eccentric projection lens 10 is provided, and the optical path of illumination light and the optical path of image light in the optical path prism 6 and the dichroic prism 7 are made different from each other. It is possible to separate the optical path of the illumination light and the optical path of the image light without providing a polarization beam splitter as in the conventional case. Moreover, the dichroic prism 7 is formed by the optical path prism 6.
It is possible to reflect the image light from the optical system with a reflectance close to 100% and guide it to the eccentric projection lens 10.

【0086】したがって、従来の投射型画像表示装置に
比べて光の利用効率を高めることができ、明るい表示画
像を得ることができる。
Therefore, the utilization efficiency of light can be improved as compared with the conventional projection type image display device, and a bright display image can be obtained.

【0087】なお、本実施形態において、光路プリズム
6と照明光学系との間に、この照明光学系からの照明光
を屈折透過させる補助光学素子を、光路プリズム6に対
して空気間隔を空けて配置してもよい。
In the present embodiment, an auxiliary optical element for refracting and transmitting the illumination light from the illumination optical system is provided between the optical path prism 6 and the illumination optical system with an air space provided for the optical path prism 6. You may arrange.

【0088】また、本発明において、各色光用の画像表
示素子の配置は上記各実施形態にて説明した配置に限ら
れるものではなく、任意に設定してよい。
Further, in the present invention, the arrangement of the image display elements for each color of light is not limited to the arrangement described in each of the above embodiments, but may be set arbitrarily.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように、本願第1〜第5の
発明によれば、光の偏光状態を変調する画像表示素子を
備えることにより偏光素子が必要となる投射型画像表示
装置において、この偏光素子を色分解合成光学系と画像
表示素子との間に設けるようにしたので、照明光路と投
射光路とがオーバーラップする光学素子(色分解合成光
学系を構成する素子や導光素子等)における内部歪や光
学多層膜における偏光状態の乱れの影響を受けなくなる
ようにすることができ、画像のコントラストを向上させ
ることができる。
As described above, according to the first to fifth inventions of the present application, in the projection type image display device which requires the polarizing element by including the image display element for modulating the polarization state of light, Since this polarizing element is provided between the color separation / combination optical system and the image display element, an optical element in which the illumination optical path and the projection optical path overlap each other (such as an element or a light guide element constituting the color separation / combining optical system). It is possible to prevent the influence of the internal distortion in 1) and the disorder of the polarization state in the optical multilayer film, and to improve the contrast of the image.

【0090】また、本願第2から第5の発明によれば、
従来のように偏光ビームスプリッタを設けることなく、
照明光の光路と画像光の光路とを分離することが可能と
なる。しかも、導光素子によって照明光学系からの照明
光又は色分解合成光学系からの画像光を略100%に近
い反射率で反射して色分解合成光学系又は投射光学系に
導くため、従来の投射型画像表示装置に比べて光の利用
効率を高めることができ、明るく高精細な表示画像を得
ることができる。
According to the second to fifth inventions of the present application,
Without providing a polarizing beam splitter as in the past,
It is possible to separate the optical path of the illumination light and the optical path of the image light. Moreover, since the illumination light from the illumination optical system or the image light from the color separation / combination optical system is reflected by the light guide element with a reflectance close to about 100%, the light is guided to the color separation / combination optical system or the projection optical system. The light utilization efficiency can be improved as compared with the projection type image display device, and a bright and high-definition display image can be obtained.

【0091】さらに、上記第3および第6の発明のよう
に、色分解合成光学系(もしくは照明光学系)における
基準軸および投射光学系における基準軸をそれぞれ、画
像表示素子の表示面の法線に対して傾くように設定すれ
ば、投射光学系を小型化することができる。
Further, as in the third and sixth inventions, the reference axis in the color separation / combination optical system (or the illumination optical system) and the reference axis in the projection optical system are respectively defined by normal lines to the display surface of the image display element. The projection optical system can be downsized by setting it so as to incline with respect to.

【0092】なお、投射光学系を、少なくとも1つの回
転非対称面又は互いに回転対称軸が異なる複数の光学素
子を有する偏心光学系とすることにより、投射光学系を
傾けたことで発生するキーストン歪曲などの偏心収差を
補正することができる。
Note that the projection optical system is a decentered optical system having at least one rotationally asymmetric surface or a plurality of optical elements having mutually different rotational symmetry axes, so that keystone distortion or the like caused by tilting the projection optical system The eccentric aberration can be corrected.

【0093】また、導光素子を楔形状に形成した場合に
おいて、この導光素子と投射光学系との間に導光素子か
ら射出した画像光を屈折透過させる補助光学素子を導光
素子に対して空気間隔を空けて配置したり、導光素子と
照明学系との間に照明光学系からの照明光を屈折透過さ
せる補助光学素子を導光素子に対して空気間隔を空けて
配置したりすることにより、楔形状で発生する収差を緩
和することができる。
When the light guide element is formed in a wedge shape, an auxiliary optical element for refracting and transmitting the image light emitted from the light guide element is provided between the light guide element and the projection optical system with respect to the light guide element. Or an auxiliary optical element that refracts and transmits the illumination light from the illumination optical system is placed between the light guide element and the illumination system with an air gap between the light guide element and the illumination system. By doing so, the aberration generated in the wedge shape can be alleviated.

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

【図1】本発明の第1実施形態である投射型画像表示装
置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection type image display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1実施形態の投射型画像表示装置におけ
る部分拡大図である。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the projection type image display device according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施形態である投射型画像表示装
置の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a projection type image display device which is a second embodiment of the present invention.

【図4】上記第2実施形態における偏光板付きダイクロ
イックフィルタユニットの光学作用を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating an optical action of a dichroic filter unit with a polarizing plate according to the second embodiment.

【図5】上記第3実施形態におけるダイクロイックフィ
ルタの特性を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating characteristics of the dichroic filter according to the third embodiment.

【図6】本発明の第3実施形態である投射型画像表示装
置の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a projection type image display device which is a third embodiment of the present invention.

【図7】上記第3実施形態における色位相フィルタの特
性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram of the color phase filter in the third embodiment.

【図8】上記第3実施形態における偏光板の透過方向を
説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a transmission direction of a polarizing plate according to the third embodiment.

【図9】本発明の第4実施形態である投射型画像表示装
置の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a projection type image display device which is a fourth embodiment of the present invention.

【図10】従来の投射型画像表示装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional projection-type image display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 リフレクタ 3 インテグレータ 4 偏光変換素子 5 集光光学系 6 光路プリズム 7 ダイクロイックプリズム 8r,8g,8b 画像表示素子 9 補助プリズム 10 偏心投射レンズ IL 照明光学系の基準軸 PL 投射光学系の基準軸 Pr,Pg,Pb 偏光板 PDr,PDg,PDb ダイクロイックフィルタユニ
ット Dr,Dg,Db ダイクロイックフィルタ CF 色位相フィルタ θ 照明光学系(および投射光学系)の基準軸の画像表
示素子の法線に対する倒れ角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 light source 2 reflector 3 integrator 4 polarization conversion element 5 condensing optical system 6 optical path prism 7 dichroic prisms 8r, 8g, 8b image display element 9 auxiliary prism 10 eccentric projection lens IL reference axis of illumination optical system PL reference axis of projection optical system Pr, Pg, Pb Polarizing plates PDr, PDg, PDb Dichroic filter unit Dr, Dg, Db Dichroic filter CF Chromatic phase filter θ Illumination angle of the reference axis of the illumination optical system (and projection optical system) with respect to the normal line of the image display element

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 5/30 G02B 5/30 2H099 G02F 1/13 505 G02F 1/13 505 1/1335 510 1/1335 510 1/13357 1/13357 G03B 21/00 G03B 21/00 E 33/12 33/12 (72)発明者 児玉 浩幸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大高 圭史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H042 CA08 CA12 CA17 2H048 FA11 FA22 GA11 GA23 2H049 BA02 BA03 BA07 BB03 2H088 EA12 EA16 HA10 HA18 HA20 HA23 MA01 MA02 MA05 MA06 MA20 2H091 FA07X FA10X FA21X LA11 LA16 LA17 LA18 LA20 MA07 2H099 AA12 BA09 BA17 CA11 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02B 5/30 G02B 5/30 2H099 G02F 1/13 505 G02F 1/13 505 1/1335 510 1/1335 510 1/13357 1/13357 G03B 21/00 G03B 21/00 E 33/12 33/12 (72) Inventor Hiroyuki Kodama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Keishi Otaka Tokyo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H042 CA08 CA12 CA17 2H048 FA11 FA22 GA11 GA23 2H049 BA02 BA03 BA07 BB03 2H088 EA12 EA16 HA10 HA18 HA20 HA23 MA01 MA02 MA05 MA06 MA20 2H091 FA21 FA07 LA11 LA16 LA17 LA18 LA20 MA07 2H099 AA12 BA09 BA17 CA11

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照明光学系と、この照明光学系からの照
明光を複数の色光に分解してそれぞれの色光を色光ごと
に設けられた画像表示素子に入射させるとともに、これ
ら画像表示素子から射出した複数色の画像光を合成する
色分解合成光学系と、この色分解合成光学系により合成
された画像光を投射表示する投射光学系とを有する投射
型画像表示装置であって、 前記色分解合成光学系と前記画像表示素子との間に、特
定の偏光成分光のみを透過させる偏光素子を設けたこと
を特徴とする投射型画像表示装置。
1. An illumination optical system, and the illumination light from the illumination optical system is decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on an image display element provided for each color light and emitted from these image display elements. A color separation / combination optical system for combining image lights of a plurality of colors, and a projection optical system for projecting and displaying the image light combined by the color separation / combination optical system. A projection type image display device, characterized in that a polarizing element that transmits only specific polarized component light is provided between the synthetic optical system and the image display element.
【請求項2】 照明光学系と、この照明光学系からの照
明光を複数の色光に分解してそれぞれの色光を色光ごと
に設けられた画像表示素子に入射させるとともに、これ
ら画像表示素子から射出した複数色の画像光を合成する
色分解合成光学系と、この色分解合成光学系により合成
された画像光を投射表示する投射光学系とを有する投射
型画像表示装置であって、 前記照明光学系と前記色分解合成光学系との間に、前記
照明光学系からの照明光を略100%に近い反射率で反
射して前記色分解合成光学系に導くとともに前記色分解
合成光学系からの画像光を前記投射光学系に透過させる
導光素子を有しており、 前記導光素子および前記色分解合成光学系内における照
明光の光路と画像光の光路とが互いに異なるとともに、 前記色分解合成光学系と前記画像表示素子との間に、特
定の偏光成分光のみを透過させる偏光素子を設けたこと
を特徴とする投射型画像表示装置。
2. An illumination optical system, and the illumination light from the illumination optical system is decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on an image display element provided for each color light and emitted from these image display elements. And a projection optical system for projecting and displaying the image light combined by the color separation / combination optical system. Between the system and the color separation / combination optical system, the illumination light from the illumination optical system is reflected at a reflectance close to about 100% to be guided to the color separation / combination optical system, and from the color separation / combination optical system. A light guide element for transmitting image light to the projection optical system, wherein an optical path of illumination light and an optical path of image light in the light guide element and the color separation / combination optical system are different from each other, and the color separation Synthetic optics A projection-type image display device, comprising a polarizing element that transmits only a specific polarized component light between the image display element and the image display element.
【請求項3】 照明光学系と、この照明光学系からの照
明光を複数の色光に分解してそれぞれの色光を色光ごと
に設けられた画像表示素子に入射させるとともに、これ
ら画像表示素子から射出した複数色の画像光を合成する
色分解合成光学系と、この色分解合成光学系により合成
された画像光を投射表示する投射光学系とを有する投射
型画像表示装置であって、 前記照明光学系と前記色分解合成光学系との間に、前記
照明光学系からの照明光を略100%に近い反射率で反
射して前記色分解合成光学系に導くとともに前記色分解
合成光学系からの画像光を前記投射光学系に透過させる
導光素子を有しており、 前記照明光学系における照明光束の中心線に沿った光線
の前記導光素子、前記色分解合成光学系および前記投射
光学系でのトレース線を全系の基準軸としたときに、前
記色分解合成光学系における基準軸および前記投射光学
系における基準軸がそれぞれ、前記画像表示素子の表示
面の法線に対して傾いているとともに、 前記色分解合成光学系と前記画像表示素子との間に、特
定の偏光成分光のみを透過させる偏光素子を設けたこと
を特徴とする投射型画像表示装置。
3. An illumination optical system, and the illumination light from the illumination optical system is decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on image display elements provided for each color light, and emitted from these image display elements. And a projection optical system for projecting and displaying the image light combined by the color separation / combination optical system. Between the system and the color separation / combination optical system, the illumination light from the illumination optical system is reflected at a reflectance close to about 100% to be guided to the color separation / combination optical system, and from the color separation / combination optical system. A light guide element for transmitting image light to the projection optical system, the light guide element for a light beam along a center line of an illumination light flux in the illumination optical system, the color separation / combination optical system, and the projection optical system. Trace line at When the reference axis of the entire system, the reference axis in the color separation and synthesis optical system and the reference axis in the projection optical system are respectively inclined with respect to the normal line of the display surface of the image display element, and the color A projection type image display device, characterized in that a polarizing element for transmitting only a specific polarized component light is provided between the disassembling and combining optical system and the image display element.
【請求項4】 前記導光素子が、照明光を入射させる第
1の面と、照明光を前記色分解合成系に向けて射出させ
るとともに前記色分解合成光学系からの画像光を入射さ
せる第2の面と、前記第1の面から入射した照明光を前
記第2の面に向けて略100%に近い反射率で反射させ
るとともに前記第2の面から入射した画像光を前記投射
光学系に向けて射出させる第3の面とを有することを特
徴とする請求項2又は3に記載の投射型画像表示装置。
4. The first light guide element has a first surface on which illumination light enters, and a first surface which emits the illumination light toward the color separation / combination system and allows image light from the color separation / combination optical system to enter. The second surface and the illumination light incident from the first surface are reflected toward the second surface with a reflectance close to about 100%, and the image light incident from the second surface is projected onto the projection optical system. The projection-type image display device according to claim 2 or 3, further comprising a third surface that is emitted toward the.
【請求項5】 照明光学系と、この照明光学系からの照
明光を複数の色光に分解してそれぞれの色光を色光ごと
に設けられた画像表示素子に入射させるとともに、これ
ら画像表示素子から射出した複数色の画像光を合成する
色分解合成光学系と、この色分解合成光学系により合成
された画像光を投射表示する投射光学系とを有する投射
型画像表示装置であって、 前記照明光学系と前記色分解合成光学系との間に、前記
照明光学系からの照明光を前記色分解合成光学系に透過
させるとともに前記色分解合成光学系からの画像光を略
100%に近い反射率で反射して前記投射光学系に導く
導光素子を有しており、 前記導光素子および前記色分解合成光学系内における照
明光の光路と画像光の光路とが互いに異なっているとと
もに、 前記色分解合成光学系と前記画像表示素子との間に、特
定の偏光成分光のみを透過させる偏光素子を設けたこと
を特徴とする投射型画像表示装置。
5. An illumination optical system, and the illumination light from the illumination optical system is decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on an image display element provided for each color light and emitted from these image display elements. And a projection optical system for projecting and displaying the image light combined by the color separation / combination optical system. Between the system and the color separation / combination optical system, the illumination light from the illumination optical system is transmitted to the color separation / combination optical system, and the image light from the color separation / combination optical system has a reflectance close to 100%. And a light guide element that guides the light to the projection optical system, and the light path of the illumination light and the light path of the image light in the light guide element and the color separation / combination optical system are different from each other, and Color separation synthesis A projection-type image display device, comprising a polarizing element that transmits only a specific polarized component light between an optical system and the image display element.
【請求項6】 照明光学系と、この照明光学系からの照
明光を複数の色光に分解してそれぞれの色光を色光ごと
に設けられた画像表示素子に入射させるとともに、これ
ら画像表示素子から射出した複数色の画像光を合成する
色分解合成光学系と、この色分解合成光学系により合成
された画像光を投射表示する投射光学系とを有する投射
型画像表示装置であって、 前記照明光学系と前記色分解合成光学系との間に、前記
照明光学系からの照明光を前記色分解合成光学系に透過
させるとともに前記色分解合成光学系からの画像光を略
100%に近い反射率で反射して前記投射光学系に導く
導光素子を有しており、 前記照明光学系における照明光束の中心線に沿った光線
の前記導光素子、前記色分解合成光学系および前記投射
光学系でのトレース線を全系の基準軸としたときに、前
記色分解合成光学系における基準軸および前記投射光学
系における基準軸がそれぞれ、前記画像表示素子の表示
面の法線に対して傾いているとともに、 前記色分解合成光学系と前記画像表示素子との間に、特
定の偏光成分光のみを透過させる偏光素子を設けたこと
を特徴とする投射型画像表示装置。
6. An illumination optical system, and the illumination light from the illumination optical system is decomposed into a plurality of color lights, and the respective color lights are made incident on an image display element provided for each color light and emitted from these image display elements. And a projection optical system for projecting and displaying the image light combined by the color separation / combination optical system. Between the system and the color separation / combination optical system, the illumination light from the illumination optical system is transmitted to the color separation / combination optical system, and the image light from the color separation / combination optical system has a reflectance close to 100%. A light guide element for guiding light rays along a center line of an illumination light flux in the illumination optical system, the color separation / synthesis optical system, and the projection optical system. Trace line at When the reference axis of the entire system, the reference axis in the color separation and synthesis optical system and the reference axis in the projection optical system are respectively inclined with respect to the normal line of the display surface of the image display element, and the color A projection type image display device, characterized in that a polarizing element for transmitting only a specific polarized component light is provided between the disassembling and combining optical system and the image display element.
【請求項7】 前記導光素子が、照明光を入射させると
ともに画像光を略100%に近い反射率で反射する第1
の面と、この第1の面から入射した照明光を前記色分解
合成光学系に向けて射出させるとともに前記色分解合成
光学系からの画像光を入射させる第2の面と、この第2
の面から入射して前記第1の面にて反射した画像光を前
記投射光学系に向けて射出させる第3の面とを有するこ
とを特徴とする請求項5又は6に記載の投射型画像表示
装置。
7. The first light guide element allows the illumination light to enter and reflects the image light with a reflectance close to about 100%.
Surface, a second surface that emits the illumination light incident from the first surface toward the color separation / combination optical system and the image light from the color separation / combination optical system is incident, and the second surface.
7. The projection type image according to claim 5, further comprising: a third surface that emits the image light that is incident from the surface and reflected by the first surface toward the projection optical system. Display device.
【請求項8】 前記導光素子における第2の面に入射す
る照明光の入射角度と、前記第2面に入射する画像光の
入射角度とが互いに異なることを特徴とする請求項4又
は7に記載の投射型画像表示装置。
8. The incident angle of the illumination light incident on the second surface of the light guide element and the incident angle of the image light incident on the second surface are different from each other. The projection type image display device described in.
【請求項9】 前記導光素子が楔形状に形成されてお
り、 この導光素子と前記投射光学系との間に、前記導光素子
から射出した画像光を屈折透過させる補助光学素子を、
前記導光素子に対して空気間隔を空けて配置したことを
特徴とする請求項2,3,5,6に記載の投射型画像表
示装置。
9. The light guide element is formed in a wedge shape, and an auxiliary optical element for refracting and transmitting image light emitted from the light guide element is provided between the light guide element and the projection optical system.
7. The projection type image display device according to claim 2, wherein the light guide element is arranged with an air gap.
【請求項10】 前記導光素子が楔形状に形成されてお
り、 この導光素子と前記照明学系との間に、前記照明光学系
からの照明光を屈折透過させる補助光学素子を、前記導
光素子に対して空気間隔を空けて配置したことを特徴と
する請求項2,3,5,6のいずれかに記載の投射型画
像表示装置。
10. The light guide element is formed in a wedge shape, and an auxiliary optical element for refracting and transmitting illumination light from the illumination optical system is provided between the light guide element and the illumination system. 7. The projection type image display device according to claim 2, wherein the light guide element is arranged with an air gap.
【請求項11】 前記画像表示素子が、入射した照明光
を変調および反射して画像光として射出することを特徴
とする請求項1,2,3,5,6のいずれかに記載の投
射型画像表示装置。
11. The projection type display according to claim 1, wherein the image display element modulates and reflects incident illumination light and emits it as image light. Image display device.
【請求項12】 前記投射光学系は、少なくとも1つの
回転非対称面又は互いに回転対称軸が異なる複数の光学
素子を有する偏心光学系であることを特徴とする請求項
1,2,3,5,6のいずれかに記載の投射型画像表示
装置。
12. The projection optical system is a decentered optical system having at least one rotationally asymmetric surface or a plurality of optical elements having mutually different rotational symmetry axes. 6. The projection type image display device according to any one of 6.
【請求項13】 請求項1から12のいずれかに記載の
投射型画像表示装置と、この投射型画像表示装置に対し
て表示させる画像情報を供給する画像情報供給装置とを
有して構成されることを特徴とする画像表示システム。
13. A projection type image display device according to claim 1, and an image information supply device for supplying image information to be displayed on the projection type image display device. An image display system characterized by the following.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016053644A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 キヤノン株式会社 Color separation synthesis system and projection type display device

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