JP2005140838A - Projector - Google Patents

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Koichi Akiyama
光一 秋山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector which is easily miniaturized and whose light utilization efficiency is not largely lowered even when it is constituted to obtain the smooth and good-quality display of a moving picture. <P>SOLUTION: The projector is equipped with: an ellipsoidal reflector 114; a light emitting tube 112; an integrator rod 120; a liquid crystal display device 400; a projection optical system 600; and a rotating wheel 30 arranged on the liquid crystal display device side of the integrator rod 120, and having a light transmission area 32 and a light reflection area 34 constituted so that a light irradiation area and a light non-irradiation area may be successively alternately scrolled synchronizing with the screen write-in frequency of the display device 400 on the display device 400. A recycle mirror 125 is arranged on the light incident surface of the integrator rod 120 and a λ/4 plate 130 and a reflection type polarizing plate 132 are arranged along a light advancing direction in this order on the liquid crystal display device side of the wheel 30. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はプロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector.

図7は、従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図7(a)は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図7(b)及び図7(c)はこのような従来のプロジェクタの問題点を説明するための図である。
このプロジェクタ900Aにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶表示装置400R,400G,400Bが、図7(b)に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図7(c)に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるCRTの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある(この尾引き現象については、例えば、非特許文献1参照。)。
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional projector. FIG. 7A is a diagram showing an optical system of a conventional projector, and FIGS. 7B and 7C are diagrams for explaining the problems of such a conventional projector.
In the projector 900A, the liquid crystal display devices 400R, 400G, and 400B used as the electro-optic modulation device are hold type display devices having luminance characteristics as shown in FIG. Unlike the case of the CRT, which is an impulse type display device having the luminance characteristics as shown, there is a problem that a smooth moving image display cannot be obtained due to a so-called tailing phenomenon ( Non-patent document 1).

図8は、従来の他のプロジェクタを説明するために示す図である。図8(a)は従来の他のプロジェクタの光学系を示す図であり、図8(b)及び図8(c)はこのような従来の他のプロジェクタに用いられる光シャッタを示すための図である。
このプロジェクタ900Bにおいては、図8(a)に示すように、液晶表示装置400R,400G,400Bの光入射側に光シャッタ420R,420G,420Bを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
「ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質」(電子情報通信学会技報、EID99−10、第55〜60頁(1999−06)) 特開2002−148712号公報(図1〜図7)
FIG. 8 is a diagram for explaining another conventional projector. FIG. 8A is a diagram showing an optical system of another conventional projector, and FIGS. 8B and 8C are diagrams for showing an optical shutter used in such another conventional projector. It is.
In the projector 900B, as shown in FIG. 8A, optical shutters 420R, 420G, and 420B are disposed on the light incident side of the liquid crystal display devices 400R, 400G, and 400B, and light is intermittently emitted by these optical shutters. The above problem is solved by blocking. That is, the so-called tailing phenomenon is alleviated so that a smooth and high-quality moving image display can be obtained (for example, see Patent Document 1).
"Image quality of video display on hold type display" (Technical Report of IEICE, EID99-10, pages 55-60 (1999-06)) JP 2002-148712 A (FIGS. 1 to 7)

しかしながら、このような従来の他のプロジェクタにおいては、液晶表示装置の直前に光シャッタが配置されているため、大きな光シャッタが必要であり、プロジェクタの小型化が容易ではないという問題があった。また、このようなプロジェクタにおいては、光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにしているため、光利用効率が大幅に低下するという問題もあった。   However, in such other conventional projectors, since an optical shutter is disposed immediately before the liquid crystal display device, there is a problem that a large optical shutter is required and it is not easy to reduce the size of the projector. In addition, in such a projector, since light is intermittently blocked by an optical shutter, there is a problem that the light use efficiency is greatly reduced.

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタを提供することを第1の目的とする。また、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを提供することを第2の目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides a projector having a structure that can be easily downsized even when smooth and high-quality moving image display is obtained. The first purpose. It is a second object of the present invention to provide a projector in which the light use efficiency is not significantly reduced even when a smooth and high-quality moving image display is obtained.

(1)本発明のプロジェクタは、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタの第2焦点近傍に光入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドと、このインテグレータロッドからの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、前記インテグレータロッドの前記電気光学変調装置側に配置され、光軸に平行な回転軸を有するとともに、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域と光反射領域とを有する回転ホイールとを備えたプロジェクタであって、前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層が配置されてなり、前記回転ホイールの前記電気光学変調装置側には、光進行方向に沿ってλ/4板と反射型偏光板とがこの順序で配置されてなることを特徴とする。 (1) A projector according to the present invention includes an ellipsoidal reflector, an arc tube having a light emission center near the first focal point of the elliptical reflector, and a light incident surface near the second focal point of the elliptical reflector, An integrator rod that converts light from an ellipsoidal reflector into light having a more uniform intensity distribution, an electro-optic modulator that modulates light emitted from the integrator rod in accordance with image information, and modulation by the electro-optic modulator A projection optical system for projecting the emitted light, and a rotation axis that is disposed on the electro-optic modulation device side of the integrator rod and that is parallel to the optical axis. And a light non-irradiation region are sequentially scrolled alternately in synchronization with the screen writing frequency of the electro-optic modulator. And a rotating wheel having a light reflecting region, wherein a reflecting layer having an opening for light incidence is arranged at a central portion on a light incident surface of the integrator rod, and the rotation On the electro-optic modulator side of the wheel, a λ / 4 plate and a reflective polarizing plate are arranged in this order along the light traveling direction.

このため、本発明のプロジェクタによれば、電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光反射領域を有する回転ホイールを備えているため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する回転ホイールを比較的小さな面積となるインテグレータロッドの光射出面の直後に配置することができるため、回転ホイールの大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなり、本発明の第1の目的が達成される。
For this reason, according to the projector of the present invention, the light transmission region and the light configured such that the light irradiation region and the light non-irradiation region are alternately scrolled in synchronization with the screen writing frequency of the electro-optic modulation device. Since the rotating wheel having the reflection region is provided, the light irradiation region and the light non-irradiation region are sequentially scrolled alternately in the image forming region of the electro-optic modulation device. As a result, the tailing phenomenon is alleviated and a smooth and high-quality moving image display can be obtained.
Further, according to the projector of the present invention, since the rotating wheel having such an effect can be disposed immediately after the light exit surface of the integrator rod having a relatively small area, the size of the rotating wheel is relatively small. Therefore, the projector can be prevented from being enlarged as much as possible.
For this reason, the projector of the present invention is a projector having a structure that can be easily downsized even when smooth and high-quality moving image display is obtained, and the first object of the present invention is achieved.

また、本発明のプロジェクタによれば、前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層(以下、「リサイクルミラー」という。)が配置されているため、回転ホイールの光反射領域で反射された光は、インテグレータロッド内に戻され、さらにインテグレータロッドの光入射面側に設けられたリサイクルミラーで反射されてインテグレータロッドの光射出面から再度射出される。この場合、この射出光が回転ホイールの光透過領域に照射される場合にはそのままこれを透過し、射出光が回転ホイールの光反射領域に照射される場合には反射されて再度インテグレータロッドに戻され、再度同じことを繰り返すことになる。
このため、本発明のプロジェクタによれば、光の再利用が図られ、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにしたときにも光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の第2の目的も達成される。
According to the projector of the present invention, the light incident surface of the integrator rod is provided with a reflective layer (hereinafter referred to as “recycling mirror”) having an opening for light incidence at the center. The light reflected by the light reflecting area of the rotating wheel is returned into the integrator rod, and further reflected by the recycle mirror provided on the light incident surface side of the integrator rod and again emitted from the light emitting surface of the integrator rod. . In this case, when the emitted light is applied to the light transmission region of the rotating wheel, it is transmitted as it is. When the emitted light is applied to the light reflecting region of the rotating wheel, it is reflected and returned to the integrator rod again. Will repeat the same thing.
Therefore, according to the projector of the present invention, it is possible to reuse light and suppress a decrease in light utilization efficiency as much as possible. As a result, even when smooth and high-quality video display is obtained, The projector is such that the light use efficiency is not significantly reduced, and the second object of the present invention is also achieved.

さらにまた、本発明のプロジェクタによれば、前記回転ホイールの前記電気光学変調装置側には、光進行方向に沿ってλ/4板と反射型偏光板とがこの順序で配置されてなるため、一方の偏光成分の光が反射型偏光板を通過したときには、他方の偏光成分の光は反射型偏光板で反射される。そして、この反射光は、インテグレータロッドの光入射面側に設けられたリサイクルミラーで反射されて再度反射型偏光板に到達する。このとき、この光は、λ/4板をすでに2回通過しているため、偏光方向が90度回転し、一方の偏光成分の光として反射型偏光板を通過する。このため、インテグレータロッドから射出される光はすべて一方の偏光成分の光となるため、このインテグレータロッドが偏光変換素子としての機能も果たすことができるようになる。従って、液晶表示装置のように偏光方向を制御する電気光学変調装置の場合に特に好適なものになる。   Furthermore, according to the projector of the present invention, the λ / 4 plate and the reflective polarizing plate are arranged in this order along the light traveling direction on the electro-optic modulation device side of the rotating wheel. When the light of one polarization component passes through the reflective polarizing plate, the light of the other polarization component is reflected by the reflective polarizing plate. Then, the reflected light is reflected by a recycle mirror provided on the light incident surface side of the integrator rod and reaches the reflective polarizing plate again. At this time, since this light has already passed through the λ / 4 plate twice, the polarization direction is rotated by 90 degrees, and passes through the reflective polarizing plate as light of one polarization component. For this reason, since all the light emitted from the integrator rod becomes light of one polarization component, the integrator rod can also function as a polarization conversion element. Therefore, it is particularly suitable for an electro-optic modulation device that controls the polarization direction, such as a liquid crystal display device.

なお、λ/4板と反射型偏光板とがインテグレータロッドと回転ホイールとの間に配置される場合にも、上記した偏光変換機能が得られるが、λ/4板と反射型偏光板とが回転ホイールの電気光学変調装置側に配置されてなるため、λ/4板と反射型偏光板とが発熱により劣化し易いという問題があるが、本発明のプロジェクタによればこのような問題もなくなる。   The above-described polarization conversion function can be obtained also when the λ / 4 plate and the reflective polarizing plate are disposed between the integrator rod and the rotating wheel, but the λ / 4 plate and the reflective polarizing plate are Since the rotary wheel is arranged on the electro-optic modulation device side, there is a problem that the λ / 4 plate and the reflective polarizing plate are easily deteriorated by heat generation. However, according to the projector of the present invention, such a problem is eliminated. .

上記(1)に記載のプロジェクタにおいては、前記回転ホイールの光透過領域には、減反射膜が形成されてなるなることが好ましい。
このように構成することにより、回転ホイールにおける光透過率が向上するため光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
In the projector described in (1) above, it is preferable that a light-reflecting region of the rotating wheel is formed with a reduced reflection film.
By configuring in this way, the light transmittance in the rotating wheel is improved, so that the decrease in light utilization efficiency can be minimized, the stray light level is reduced, and the contrast is improved.

(2)上記(1)に記載のプロジェクタにおいては、前記インテグレータロッドと前記回転ホイールとの間隔dは、0.1mm≦d≦0.5mmの範囲に設定され、前記回転ホイールと前記λ/4板との間隔dは、0.1mm≦d≦0.5mmの範囲に設定されてなることが好ましい。
インテグレータロッドから射出される光は発散光となっているため、間隔dが広すぎると、インテグレータロッドから射出された光が回転ホイールで反射された場合にインテグレータロッドに再入射されなくなる割合が増加するため、光の再利用が妨げられて光利用効率が低下する。また、間隔dが広すぎると、インテグレータロッドから射出された光が(回転ホイールを通過した後に)反射型偏光板で反射された場合にやはりインテグレータロッドに再入射されなくなる割合が増加するため、光の再利用が妨げられて光利用効率が低下する。いずれにしても、これらの間隔d,dが広すぎると光利用効率が低下する。一方、これらの間隔d,dが狭すぎると、回転ホイールがインテグレータロッドとλ/4板との間で自由に回転できなくなって、円滑な光量制御を行うことが困難になる。このため、これらの間隔d,dを上記のような範囲に設定することが好ましい。これらの観点からいえば、間隔dは、0.2mm≦d≦0.3mmの範囲に設定されることがより好ましく、間隔dは、0.2mm≦d≦0.3mmの範囲に設定されることがより好ましい。
(2) In the projector described in (1) above, an interval d 1 between the integrator rod and the rotating wheel is set in a range of 0.1 mm ≦ d 1 ≦ 0.5 mm, and the rotating wheel and the λ The distance d 2 from the / 4 plate is preferably set in a range of 0.1 mm ≦ d 2 ≦ 0.5 mm.
Since the light emitted from the integrator rod is diverging light, if the distance d 1 is too wide, the rate at which the light emitted from the integrator rod is not re-incident on the integrator rod when reflected by the rotating wheel increases. Therefore, the reuse of light is hindered and the light use efficiency is lowered. Further, if the distance d 2 is too large, the proportion no longer be also reenters the integrator rod when the light emitted from the integrator rod is reflected by (after having passed through the rotating wheel) reflective polarizer is increased, Light reuse is hindered and light use efficiency is reduced. In any case, if the distances d 1 and d 2 are too wide, the light use efficiency decreases. On the other hand, if the distances d 1 and d 2 are too narrow, the rotating wheel cannot freely rotate between the integrator rod and the λ / 4 plate, and it becomes difficult to perform smooth light quantity control. For this reason, it is preferable to set the distances d 1 and d 2 in the above range. From these viewpoints, the distance d 1 is more preferably set in the range of 0.2 mm ≦ d 1 ≦ 0.3 mm, and the distance d 2 is in the range of 0.2 mm ≦ d 2 ≦ 0.3 mm. More preferably, it is set to.

(3)上記(1)又は(2)に記載のプロジェクタにおいては、前記λ/4板は、無機材料からなることが好ましい。
インテグレータロッドから射出された直後の光は単位面積あたりの光強度が極めて強い。このため、λ/4板で少しの割合でも光が吸収されると多量の熱が発生しλ/4板の温度が高くなる。このため、λ/4板としては耐熱性の高い無機材料からなるものを用いることが好ましい。耐熱性が高い無機材料としては雲母や水晶などを例示することができる。
(3) In the projector according to (1) or (2), the λ / 4 plate is preferably made of an inorganic material.
The light immediately after being emitted from the integrator rod has extremely high light intensity per unit area. For this reason, if light is absorbed even a little by the λ / 4 plate, a large amount of heat is generated, and the temperature of the λ / 4 plate increases. For this reason, it is preferable to use what consists of an inorganic material with high heat resistance as (lambda) / 4 board. Examples of the inorganic material having high heat resistance include mica and quartz.

(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記反射型偏光板は、無機材料からなることが好ましい。
上記したとおり、インテグレータロッドから射出された直後の光は単位面積あたりの光強度が極めて強い。このため、反射型偏光板で少しの割合でも光が吸収されると多量の熱が発生し反射型偏光板の温度が高くなる。このため、反射型偏光板としては耐熱性の高い無機材料からなるものを用いることが好ましい。このようなものとしては、ガラス基板上に金属膜が微細なストライプ状に形成されたワイヤグリッド型の反射型無機偏光板を例示することができる。
(4) In the projector according to any one of (1) to (3), the reflective polarizing plate is preferably made of an inorganic material.
As described above, the light immediately after being emitted from the integrator rod has a very strong light intensity per unit area. For this reason, if light is absorbed even a little by the reflective polarizing plate, a large amount of heat is generated, and the temperature of the reflective polarizing plate becomes high. For this reason, it is preferable to use what consists of an inorganic material with high heat resistance as a reflection type polarizing plate. As such a material, a wire-grid reflective inorganic polarizing plate in which a metal film is formed in a fine stripe shape on a glass substrate can be exemplified.

(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記反射型偏光板の前記電気光学変調装置側にはλ/2板が配置されてなることとしてもよい。
このように構成することにより、反射型偏光板から射出される光の偏光方向を90°回転させることができ、λ/2板を用いない場合には偏光方向が適合しないような光学系を後段の光学系として用いることができるようになる。
(5) In the projector according to any one of (1) to (4), a λ / 2 plate may be disposed on the electro-optic modulation device side of the reflective polarizing plate.
With this configuration, the polarization direction of the light emitted from the reflective polarizing plate can be rotated by 90 °, and an optical system that does not match the polarization direction when a λ / 2 plate is not used is provided later. It can be used as an optical system.

(6)上記(5)に記載のプロジェクタにおいては、前記λ/2板は、無機材料からなることが好ましい。
インテグレータロッドから射出された直後の光は単位面積あたりの光強度が極めて強い。このため、λ/2板で少しの割合でも光が吸収されると多量の熱が発生しλ/2板の温度が高くなる。このため、λ/2板としては耐熱性の高い無機材料からなるものを用いることが好ましい。耐熱性が高い無機材料としては雲母や水晶などを例示することができる。
(6) In the projector according to (5), the λ / 2 plate is preferably made of an inorganic material.
The light immediately after being emitted from the integrator rod has extremely high light intensity per unit area. For this reason, if light is absorbed even a little by the λ / 2 plate, a large amount of heat is generated, and the temperature of the λ / 2 plate increases. For this reason, it is preferable to use a λ / 2 plate made of an inorganic material having high heat resistance. Examples of the inorganic material having high heat resistance include mica and quartz.

(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることが好ましい。
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタに向けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタの小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタの小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタから楕円面リフレクタの第2焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、光シャッタの大きさ、インテグレータロッドの大きさ、回転ホイールの大きさなどをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。
(7) In the projector according to any one of (1) to (6), the light emitting tube reflects light emitted from the light emitting tube toward the illuminated region toward the ellipsoidal reflector. It is preferable that a reflecting means is provided.
With this configuration, the light emitted from the arc tube toward the illuminated area is reflected toward the ellipsoidal reflector, so the elliptical surface is sized to cover the illuminated area side end of the arc tube. It is not necessary to set the size of the reflector, and the ellipsoidal reflector can be downsized. As a result, the projector can be downsized.
Further, since the ellipsoidal reflector can be reduced in size, the focusing angle and beam spot of the beam focused from the ellipsoidal reflector toward the second focal point of the ellipsoidal reflector can be reduced, and the size of the optical shutter can be reduced. Further, the size of the integrator rod, the size of the rotating wheel, and the like can be further reduced, and the projector can be further miniaturized.

以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。   The projector of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.

〔実施形態1〕
図1は、本発明の実施形態1に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図1(a)は平面図であり、図1(b)は側面図であり、図1(c)は図1(a)及び(b)の回転ホイールを説明するために示す図であり、図1(d)は被照明領域である電気光学変調装置としての液晶表示装置上における照明状態を示す図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram for explaining a projector according to a first embodiment of the invention. 1 (a) is a plan view, FIG. 1 (b) is a side view, FIG. 1 (c) is a view for explaining the rotating wheel of FIGS. 1 (a) and (b), FIG. 1D is a diagram showing an illumination state on a liquid crystal display device as an electro-optic modulation device that is an illuminated area.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aは、図1(a)及び図1(b)に示すように、照明光束を射出する照明光学系100と、照明光学系100からの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての液晶表示装置400と、この液晶表示装置400によって変調された光をスクリーンSCRなどの投写面上に投写する投写光学系600と、を備えている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the projector 1000A according to the first embodiment emits an illumination light beam, and emits light from the illumination optical system 100 according to image information. It includes a liquid crystal display device 400 as an electro-optic modulation device that modulates, and a projection optical system 600 that projects light modulated by the liquid crystal display device 400 onto a projection surface such as a screen SCR.

照明光学系100は、楕円面リフレクタ114、高圧水銀ランプなどからなる発光管112及び反射手段としての補助ミラー116を有する光源装置110と、この光源装置110から射出された光を液晶表示装置400の画像表示領域(被照明領域)上に均一に照射するためのインテグレータロッド120と、このインテグレータロッド120からの射出光を液晶表示装置400の画像表示領域(被照明領域)上に導くリレー光学系140とを有している。   The illumination optical system 100 includes a light source device 110 having an ellipsoidal reflector 114, a light-emitting tube 112 composed of a high-pressure mercury lamp and the like, and an auxiliary mirror 116 as a reflecting means, and light emitted from the light source device 110 is emitted from the liquid crystal display device 400. An integrator rod 120 for uniformly irradiating the image display area (illuminated area), and a relay optical system 140 for guiding the light emitted from the integrator rod 120 onto the image display area (illuminated area) of the liquid crystal display device 400. And have.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図1(a)及び図1(b)に示すように、楕円面リフレクタ114の第2焦点位置近傍に、インテグレータロッド120の光入射面が配置されている。また、インテグレータロッド120の液晶表示装置側には回転ホイール30が配置されている。この回転ホイール30は、図1(b)に示すように、光軸に平行な回転軸を有するとともに、図1(c)に示すように、その回転によって、液晶表示装置400上で光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域32と光非透過領域としての光反射領域34とを有している。   In the projector 1000A according to the first embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the light incident surface of the integrator rod 120 is disposed in the vicinity of the second focal position of the ellipsoidal reflector 114. . A rotating wheel 30 is disposed on the liquid crystal display device side of the integrator rod 120. The rotating wheel 30 has a rotation axis parallel to the optical axis as shown in FIG. 1 (b), and, as shown in FIG. 1 (c), the light irradiation region on the liquid crystal display device 400 by the rotation. And a light non-irradiation region having a light transmission region 32 and a light reflection region 34 as a light non-transmission region configured to be alternately scrolled in synchronization with the screen writing frequency of the liquid crystal display device 400. Yes.

このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、図1(d)に示すように、液晶表示装置400の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400の画面書き込み方向に沿って順次スクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、このような効果を奏する回転ホイール30を比較的小さな面積となるインテグレータロッド120の光射出面の直後に配置することができるため、回転ホイール30の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
Therefore, according to the projector 1000A according to the first embodiment, as shown in FIG. 1D, in the image forming region of the liquid crystal display device 400, the light irradiation region and the light non-irradiation region are the screen of the liquid crystal display device 400. Scrolls sequentially along the writing direction. As a result, the tailing phenomenon is alleviated and a smooth and high-quality moving image display can be obtained.
Further, according to the projector 1000A according to the first embodiment, the rotating wheel 30 that exhibits such an effect can be disposed immediately after the light exit surface of the integrator rod 120 having a relatively small area. The size of the projector can be made relatively small, and the size of the projector can be suppressed as much as possible.
Therefore, the projector 1000A according to the first embodiment is a projector having a structure that can be easily downsized even when smooth and high-quality moving image display is obtained.

図2は、実施形態1に係るプロジェクタの要部を説明するために示す図である。図2(a)は実施形態1に係るプロジェクタの要部を示す図であり、図2(b)は変形例に係るプロジェクタの要部を示す図である。図3は、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおける偏光変換機能を説明するために示す図である。図3(a)は実施形態1に係るプロジェクタにおける偏光変換機能を説明するための図であり、図3(b)は比較例に係るプロジェクタにおける偏光変換機能を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining a main part of the projector according to the first embodiment. FIG. 2A is a diagram illustrating a main part of the projector according to the first embodiment, and FIG. 2B is a diagram illustrating a main part of the projector according to the modification. FIG. 3 is a diagram for explaining a polarization conversion function in the projector 1000A according to the first embodiment. FIG. 3A is a diagram for explaining the polarization conversion function in the projector according to the first embodiment, and FIG. 3B is a diagram for explaining the polarization conversion function in the projector according to the comparative example.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図1(a)、図1(b)及び図2に示すように、インテグレータロッド120の光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層(リサイクルミラー)125が配置されている。このため、図3(a)の「A」に示すように、回転ホイール30の光反射領域34で反射された光は、インテグレータロッド120内に戻され、さらにインテグレータロッド120の光入射面側に設けられたリサイクルミラー125で反射されてインテグレータロッド120の光射出面から再度射出される。この場合、この射出光が回転ホイール30の光透過領域32に照射される場合にはそのままこれを透過し、射出光が回転ホイール30の光反射領域34に照射される場合には反射されて再度インテグレータロッド120に戻され、再度同じことを繰り返すことになる。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、光の再利用が図られ、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにしたときにも光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
In the projector 1000A according to the first embodiment, as shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, the light incident surface of the integrator rod 120 has an opening for light incidence at the center. A reflective layer (recycle mirror) 125 is disposed. For this reason, as shown in “A” of FIG. 3A, the light reflected by the light reflecting region 34 of the rotating wheel 30 is returned into the integrator rod 120 and further on the light incident surface side of the integrator rod 120. The light is reflected by the provided recycle mirror 125 and emitted from the light exit surface of the integrator rod 120 again. In this case, when the emitted light is applied to the light transmission region 32 of the rotating wheel 30, it is transmitted as it is. When the emitted light is applied to the light reflecting region 34 of the rotating wheel 30, it is reflected again. It is returned to the integrator rod 120 and the same thing is repeated again.
For this reason, according to the projector 1000A according to the first embodiment, light can be reused, and a decrease in light utilization efficiency can be suppressed as much as possible. As a result, a smooth and high-quality video display can be obtained. Sometimes, the projector does not have a significant decrease in light utilization efficiency.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図1(a)、図1(b)、図2及び図3(a)に示すように、回転ホイール30の液晶表示装置側には、光進行方向に沿ってλ/4板130と反射型偏光板132とがこの順序で配置されている。このため、図3(a)の「B1」に示すように一方の偏光成分の光(P偏光)が反射型偏光板132を通過したときには、図3(a)の「B2」に示すように他方の偏光成分の光(S偏光)は反射型偏光板132で反射される。そして、この反射光は、インテグレータロッド120の光入射面側に設けられたリサイクルミラー125で反射されて再度反射型偏光板132に到達する。このとき、この光は、λ/4板130をすでに2回通過しているため、偏光方向が90度回転し、一方の偏光成分の光(P偏光)として反射型偏光板132を通過する。このため、インテグレータロッド120から射出される光はすべて一方の偏光成分の光(P偏光)となるため、このインテグレータロッド120が偏光変換素子としての機能も果たすことができるようになる。従って、液晶表示装置のように偏光方向を制御する電気光学変調装置の場合に特に好適なものになる。   In the projector 1000A according to the first embodiment, as shown in FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 2 and FIG. The λ / 4 plate 130 and the reflective polarizing plate 132 are arranged along this order. For this reason, when light of one polarization component (P-polarized light) passes through the reflective polarizing plate 132 as indicated by “B1” in FIG. 3A, as indicated by “B2” in FIG. The other polarization component light (S-polarized light) is reflected by the reflective polarizing plate 132. The reflected light is reflected by the recycle mirror 125 provided on the light incident surface side of the integrator rod 120 and reaches the reflective polarizing plate 132 again. At this time, since this light has already passed through the λ / 4 plate 130 twice, the polarization direction is rotated by 90 degrees, and passes through the reflective polarizing plate 132 as light of one polarization component (P-polarized light). For this reason, since all the light emitted from the integrator rod 120 becomes light of one polarization component (P-polarized light), the integrator rod 120 can also function as a polarization conversion element. Therefore, it is particularly suitable for an electro-optic modulation device that controls the polarization direction, such as a liquid crystal display device.

なお、図3(b)に示すように、λ/4板130と反射型偏光板132とがインテグレータロッド120と回転ホイール30との間に配置される場合にも、上記で説明したような偏光変換機能が得られる。しかしながら、この場合には、λ/4板130と反射型偏光板132が劣化し易いという欠点がある。すなわち、この場合には、インテグレータロッド120から射出された光が回転ホイール30の光反射領域34で反射される場合には、図3(b)の「A1」に示すように、インテグレータロッド120から射出された光は、まずλ/4板130及び反射型偏光板132を通過し、その後回転ホイール30の光反射領域34で反射され、さらにその後反射型偏光板132及びλ/4板130を再度通過する。そして、その後インテグレータロッド120に再入射する。すると、その光はリサイクルミラー125で反射されて、図3(b)の「A2」に示すように、反射型偏光板132で反射されてインテグレータロッド120に再入射する。すると、この光はリサイクルミラー125で反射されて、図3(a)の「A1」に示すような光になり、この動作を繰り返すことになる。このため、λ/4板130及び反射型偏光板132を何度も何度も繰り返し通過することにより、その光吸収による発熱によりこれらのλ/4板130及び反射型偏光板132が高温になり劣化し易くなるのである。   In addition, as shown in FIG. 3B, the polarization as described above also occurs when the λ / 4 plate 130 and the reflective polarizing plate 132 are disposed between the integrator rod 120 and the rotating wheel 30. A conversion function is obtained. However, in this case, there is a drawback that the λ / 4 plate 130 and the reflective polarizing plate 132 are easily deteriorated. That is, in this case, when the light emitted from the integrator rod 120 is reflected by the light reflection region 34 of the rotating wheel 30, as shown in “A1” in FIG. The emitted light first passes through the λ / 4 plate 130 and the reflective polarizing plate 132, and then is reflected by the light reflecting region 34 of the rotating wheel 30, and then passes through the reflective polarizing plate 132 and the λ / 4 plate 130 again. pass. Then, the light reenters the integrator rod 120. Then, the light is reflected by the recycle mirror 125, reflected by the reflective polarizing plate 132, and re-enters the integrator rod 120 as shown by "A2" in FIG. Then, this light is reflected by the recycle mirror 125 to become light as indicated by “A1” in FIG. 3A, and this operation is repeated. Therefore, by repeatedly passing the λ / 4 plate 130 and the reflective polarizing plate 132 over and over again, the λ / 4 plate 130 and the reflective polarizing plate 132 become high temperature due to heat generated by the light absorption. It becomes easy to deteriorate.

なお、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、インテグレータロッドとして中実タイプのインテグレータロッド120を用いたが、図2(b)に示すように、中空タイプのインテグレータロッド120Bを用いることもできる。   In the projector 1000A according to the first embodiment, the solid-type integrator rod 120 is used as the integrator rod. However, as shown in FIG. 2B, a hollow-type integrator rod 120B can also be used.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、光透過領域32には減反射膜が形成されている。このため、光透過率が向上して、回転ホイールを用いたことによる光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。   In the projector 1000 </ b> A according to the first embodiment, a light reflection region 32 is formed with a antireflection film. For this reason, the light transmittance is improved, and a decrease in light use efficiency due to the use of the rotating wheel can be minimized, and the stray light level is reduced and the contrast is improved.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図2(a)を参照して、インテグレータロッド120と回転ホイール30との間隔dは、0.25mmに設定され、回転ホイール30とλ/4板130との間隔dは、0.25mmに設定されている。
このため、インテグレータロッド120から射出された光が回転ホイール30で反射された場合にその大部分がインテグレータロッド120に再入射されることになる。また、インテグレータロッド120から射出された光が(回転ホイール30を通過した後に)反射型偏光板132で反射された場合にもやはりインテグレータロッド120に再入射されることになる。このため、光の再利用が確保され、光利用効率が低下することもなくなる。
In the projector 1000A according to Embodiment 1, with reference to FIG. 2 (a), distance d 1 between the integrator rod 120 and the rotary wheel 30 is set to 0.25 mm, a rotating wheel 30 lambda / 4 plate 130 distance d 2 between is set to 0.25 mm.
For this reason, when the light emitted from the integrator rod 120 is reflected by the rotating wheel 30, most of the light is incident on the integrator rod 120 again. Further, when the light emitted from the integrator rod 120 is reflected by the reflective polarizing plate 132 (after passing through the rotating wheel 30), it is again incident on the integrator rod 120. For this reason, the reuse of light is ensured and the light utilization efficiency does not decrease.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、λ/4板130は、耐熱性の高い雲母からなる。このため、インテグレータロッド120からの強い光によってλ/4板130が高熱になったとしても劣化することがなくなる。λ/4板としては、雲母からなるものの他に、水晶からなるものも好ましく用いることができる。   In projector 1000A according to Embodiment 1, λ / 4 plate 130 is made of mica having high heat resistance. For this reason, even if the λ / 4 plate 130 is heated by strong light from the integrator rod 120, it does not deteriorate. As the λ / 4 plate, in addition to those made of mica, those made of quartz can be preferably used.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、反射型偏光板132は、耐熱性の高い反射型無機偏光板からなる。このため、インテグレータロッド120からの強い光によって反射型偏光板132が高温になったとしても劣化することがなくなる。反射型無機偏光板としては、ガラス基板上に金属膜が微細なストライプ状に形成されたワイヤグリッド型の反射型無機偏光板(例えば、MOSTEK社製)を好ましく用いることができる。   In projector 1000A according to Embodiment 1, reflective polarizing plate 132 is made of a reflective inorganic polarizing plate with high heat resistance. For this reason, even if the reflective polarizing plate 132 becomes high temperature due to strong light from the integrator rod 120, it does not deteriorate. As the reflective inorganic polarizing plate, a wire grid type reflective inorganic polarizing plate (for example, manufactured by MOSTEK) having a metal film formed in a fine stripe shape on a glass substrate can be preferably used.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、発光管112には発光管112から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ114に向けて反射する反射手段としての補助ミラー116が設けられている。
このため、発光管112から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタ114に向けて反射されるため、発光管112の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタ114の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ114の小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタ114の小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタ114から楕円面リフレクタ114の第2焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、インテグレータロッド120の大きさ、回転ホイール30の大きさなどをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。
In the projector 1000A according to the first embodiment, the arc tube 112 is provided with an auxiliary mirror 116 as a reflection unit that reflects light emitted from the arc tube 112 toward the illuminated area toward the ellipsoidal reflector 114. .
For this reason, since the light emitted from the arc tube 112 toward the illuminated area is reflected toward the elliptical reflector 114, the elliptical reflector 114 is sized so as to cover the illuminated area side end of the arc tube 112. Therefore, the ellipsoidal reflector 114 can be reduced in size, and as a result, the projector can be reduced in size.
Further, since the size of the ellipsoidal reflector 114 can be reduced, the focusing angle and beam spot of the beam focused from the ellipsoidal reflector 114 toward the second focal point of the ellipsoidal reflector 114 can be reduced. The size of 120, the size of the rotating wheel 30, and the like can be further reduced, and the projector can be further miniaturized.

〔実施形態2〕
図4は、本発明の実施形態2に係るプロジェクタの光学系を示す図である。実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、図4に示すように、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bを備えるとともに、回転ホイール30から各液晶表示装置400R,400G,400Bまでを等距離とする光学系を採用している。このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、各色で等価なスクロールシステムが構成されることになり、色再現性のよいフルカラー表示を実現できるようになっている。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a diagram showing an optical system of the projector according to the second embodiment of the invention. As shown in FIG. 4, the projector 1000B according to the second embodiment includes three liquid crystal display devices 400R, 400G, and 400B, and an optical system that equidistants from the rotating wheel 30 to the liquid crystal display devices 400R, 400G, and 400B. The system is adopted. For this reason, in the projector 1000B according to the second embodiment, an equivalent scroll system is configured for each color, and full color display with good color reproducibility can be realized.

このような実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいても、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合と同様に、液晶表示装置(液晶表示装置400R,400G,400B)の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光反射領域を有する回転ホイール30を備えているため、液晶表示装置(液晶表示装置400R,400G,400B)の各画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置(液晶表示装置400R,400G,400B)の画面書き込み方向に沿って順次スクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、このような効果を奏する回転ホイール30を比較的小さな面積となるインテグレータロッド120の光射出面の直後(光射出側)に配置しているため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合と同様に、回転ホイール30の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
In the projector 1000B according to the second embodiment, light irradiation is performed in synchronization with the screen writing frequency of the liquid crystal display devices (the liquid crystal display devices 400R, 400G, and 400B) as in the case of the projector 1000A according to the first embodiment. The liquid crystal display device (liquid crystal display devices 400R, 400G, and 400B) is provided with the rotating wheel 30 having the light transmission region and the light reflection region configured such that the region and the light non-irradiation region are sequentially scrolled alternately. In each of the image forming regions, the light irradiation region and the light non-irradiation region are sequentially scrolled along the screen writing direction of the liquid crystal display devices (liquid crystal display devices 400R, 400G, 400B). As a result, the tailing phenomenon is alleviated and a smooth and high-quality moving image display can be obtained.
Further, according to the projector 1000B according to the second embodiment, the rotating wheel 30 that exhibits such an effect is disposed immediately after the light emission surface (light emission side) of the integrator rod 120 having a relatively small area. As in the case of the projector 1000A according to the first embodiment, the size of the rotating wheel 30 can be made relatively small, and the size of the projector can be suppressed as much as possible.
Therefore, the projector 1000B according to the second embodiment is a projector having a structure that can be easily downsized even when smooth and high-quality moving image display is obtained.

また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aと同様に、インテグレータロッド120の光入射面には、リサイクルミラー125が配置されている。このため、回転ホイール30の光反射領域34で反射された光は、インテグレータロッド120内に戻され、さらにインテグレータロッド120の光入射面側に設けられたリサイクルミラー125で反射されてインテグレータロッド120の光射出面から再度射出される。この場合、この射出光が回転ホイール30の光透過領域32に照射される場合にはそのままこれを透過し、射出光が回転ホイール30の光反射領域34に照射される場合には反射されて再度インテグレータロッド120に戻され、再度同じことを繰り返すことになる。
このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、光の再利用が図られ、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにしたときにも光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
In the projector 1000B according to the second embodiment, the recycle mirror 125 is disposed on the light incident surface of the integrator rod 120, similarly to the projector 1000A according to the first embodiment. For this reason, the light reflected by the light reflecting region 34 of the rotating wheel 30 is returned into the integrator rod 120 and further reflected by the recycle mirror 125 provided on the light incident surface side of the integrator rod 120 to It is emitted again from the light exit surface. In this case, when the emitted light is applied to the light transmission region 32 of the rotating wheel 30, it is transmitted as it is. When the emitted light is applied to the light reflecting region 34 of the rotating wheel 30, it is reflected again. It is returned to the integrator rod 120 and the same thing is repeated again.
For this reason, according to the projector 1000B according to the second embodiment, light can be reused, and a decrease in light utilization efficiency can be suppressed as much as possible. As a result, a smooth and high-quality moving image display can be obtained. Sometimes, the projector does not have a significant decrease in light utilization efficiency.

また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aと同様に、回転ホイール30の液晶表示装置側には、光進行方向に沿ってλ/4板130と反射型偏光板132とがこの順序で配置されている。このため、一方の偏光成分の光(P偏光)が反射型偏光板132を通過したときには、他方の偏光成分の光(S偏光)は反射型偏光板132で反射される。そして、この反射光は、インテグレータロッド120の光入射面側に設けられたリサイクルミラー125で反射されて再度反射型偏光板132に到達する。このとき、この光は、λ/4板130をすでに2回通過しているため、偏光方向が90度回転し、一方の偏光成分の光(P偏光)として反射型偏光板132を通過する。このため、インテグレータロッド120から射出される光はすべて一方の偏光成分の光(P偏光)となるため、このインテグレータロッド120が偏光変換素子としての機能も果たすことができるようになる。従って、液晶表示装置のように偏光方向を制御する電気光学変調装置の場合に特に好適なものになる。   Further, in the projector 1000B according to the second embodiment, similarly to the projector 1000A according to the first embodiment, the λ / 4 plate 130 and the reflective polarizing plate are disposed on the liquid crystal display device side of the rotating wheel 30 along the light traveling direction. 132 are arranged in this order. For this reason, when the light of one polarization component (P-polarized light) passes through the reflective polarizing plate 132, the light of the other polarization component (S-polarized light) is reflected by the reflective polarizing plate 132. The reflected light is reflected by the recycle mirror 125 provided on the light incident surface side of the integrator rod 120 and reaches the reflective polarizing plate 132 again. At this time, since this light has already passed through the λ / 4 plate 130 twice, the polarization direction is rotated by 90 degrees, and passes through the reflective polarizing plate 132 as light of one polarization component (P-polarized light). For this reason, since all the light emitted from the integrator rod 120 becomes light of one polarization component (P-polarized light), the integrator rod 120 can also function as a polarization conversion element. Therefore, it is particularly suitable for an electro-optic modulation device that controls the polarization direction, such as a liquid crystal display device.

〔実施形態3〕
図5は、本発明の実施形態3に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図5(a)は平面図であり、図5(b)は側面図であり、図5(c)は実施形態3に係るプロジェクタの要部を示す図である。図6は、実施形態3に係るプロジェクタにおける偏光変換機能を説明するために示す図である。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a diagram for explaining the projector according to the third embodiment of the invention. FIG. 5A is a plan view, FIG. 5B is a side view, and FIG. 5C is a diagram showing a main part of the projector according to the third embodiment. FIG. 6 is a diagram for explaining a polarization conversion function in the projector according to the third embodiment.

実施形態3に係るプロジェクタ1000Cは、図5(a)及び図5(b)に示すように、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000Aと同じ構成を有している。このため、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cは、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aと同様の効果を有する。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the projector 1000C according to the third embodiment basically has the same configuration as the projector 1000A according to the first embodiment. For this reason, the projector 1000C according to the third embodiment has the same effect as the projector 1000A according to the first embodiment.

しかしながら、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cにおいては、図5及び図6に示すように、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおける反射型偏光板132の液晶表示装置側にλ/2板134が配置されている。このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図3(a)の「B1」及び「B2」に示すように、反射型偏光板132からは一方の偏光成分の光(P偏光)が射出されるのに対して、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cにおいては、図6の「B1」及び「B2」に示すように、反射型偏光板132を通過した光がλ/2板134を通過することでλ/2板134からは他方の偏光成分の光(S偏光)が射出されることになる。つまり、反射型偏光板132から射出される光の偏光方向を90°回転させることができ、λ/2板134を用いない場合には偏光方向が適合しないような光学系を後段の光学系として用いることができるようになる。
例えば、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aでは液晶表示装置400に入射する光の偏光方向が適合しないような場合には、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cの光学系を採用することにより、液晶表示装置400に入射する光の偏光方向が適合するようになる。
また、後段の光学系として、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bのように色分離光学系を用いる場合において、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bの場合には、ダイクロイックミラーに入射する光の偏光方向がダイクロイックミラーの反射特性に適合しないような場合には、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cの光学系を採用することにより、ダイクロイックミラーに入射する光の偏光方向がダイクロイックミラーの反射特性に適合するようになる。
However, in the projector 1000C according to the third embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the λ / 2 plate 134 is arranged on the liquid crystal display device side of the reflective polarizing plate 132 in the projector 1000A according to the first embodiment. Yes. Therefore, in the projector 1000A according to the first embodiment, as shown by “B1” and “B2” in FIG. 3A, light of one polarization component (P-polarized light) is emitted from the reflective polarizing plate 132. In contrast, in the projector 1000C according to the third embodiment, as shown by “B1” and “B2” in FIG. 6, the light that has passed through the reflective polarizing plate 132 passes through the λ / 2 plate 134. Thus, the light of the other polarization component (S-polarized light) is emitted from the λ / 2 plate 134. That is, the polarization direction of the light emitted from the reflective polarizing plate 132 can be rotated by 90 °, and an optical system that does not match the polarization direction when the λ / 2 plate 134 is not used is used as the subsequent optical system. Can be used.
For example, in the projector 1000A according to the first embodiment, when the polarization direction of the light incident on the liquid crystal display device 400 is not suitable, the optical system of the projector 1000C according to the third embodiment is adopted, thereby the liquid crystal display device 400. The polarization direction of the light incident on the light beam is adapted.
In the case where a color separation optical system is used as the subsequent optical system, such as the projector 1000B according to the second embodiment, in the case of the projector 1000B according to the second embodiment, the polarization direction of light incident on the dichroic mirror is dichroic. When the reflection characteristic of the mirror is not suitable, by adopting the optical system of the projector 1000C according to the third embodiment, the polarization direction of the light incident on the dichroic mirror is adapted to the reflection characteristic of the dichroic mirror. .

実施形態3に係るプロジェクタ1000Cにおいては、λ/2板134は、耐熱性の高い雲母からなる。このため、インテグレータロッド120からの強い光によってλ/2板134が高熱になったとしても劣化することがなくなる。λ/2板としては、雲母からなるものの他に、水晶からなるものも好ましく用いることができる。   In the projector 1000C according to the third embodiment, the λ / 2 plate 134 is made of mica having high heat resistance. For this reason, even if the λ / 2 plate 134 is heated by strong light from the integrator rod 120, it does not deteriorate. As the λ / 2 plate, in addition to those made of mica, those made of quartz can be preferably used.

以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。   The projector of the present invention has been described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention. For example, the following modifications are possible.

(1)上記各実施形態のプロジェクタ1000A〜1000Cは透過型のプロジェクタであるが、本発明は反射型の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、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての電気光学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、反射型液晶表示装置のように光変調手段としての電気光学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。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。 (1) Although the projectors 1000A to 1000C in the above embodiments are transmissive projectors, the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, “transmission type” means that an electro-optic modulation device as a light modulation means, such as a transmission type liquid crystal display device, transmits light, and “reflection type” means This means that an electro-optic modulation device as a light modulation means, such as a reflective liquid crystal display device, is a type that reflects light. Even when the present invention is applied to a reflective projector, the same effect as that of a transmissive projector can be obtained.

(2)上記各実施形態のプロジェクタ1000A〜1000Cは、電気光学変調装置として液晶表示装置を用いているが、本発明はこれに限られない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)を用いることができる。 (2) The projectors 1000 </ b> A to 1000 </ b> C of the above embodiments use a liquid crystal display device as an electro-optic modulation device, but the present invention is not limited to this. In general, the electro-optic modulation device may be any device that modulates incident light in accordance with image information, and a micromirror light modulation device or the like may be used. For example, a DMD (digital micromirror device) (trademark of TI) can be used as the micromirror light modulator.

実施形態1に係るプロジェクタを説明するために示す図。FIG. 3 is a diagram for explaining the projector according to the first embodiment. 実施形態1に係るプロジェクタの要部を説明するために示す図。FIG. 3 is a diagram for illustrating a main part of the projector according to the first embodiment. 実施形態1に係るプロジェクタにおける偏光変換機能を説明するために示す図。FIG. 3 is a diagram for explaining a polarization conversion function in the projector according to the first embodiment. 実施形態2に係るプロジェクタを説明するために示す図。FIG. 6 is a diagram for explaining a projector according to a second embodiment. 実施形態3に係るプロジェクタを説明するために示す図。FIG. 6 is a diagram for explaining a projector according to a third embodiment. 実施形態3に係るプロジェクタにおける偏光変換機能を説明するために示す図。FIG. 10 is a diagram for explaining a polarization conversion function in a projector according to a third embodiment. 従来のプロジェクタを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the conventional projector. 従来の他のプロジェクタを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate another conventional projector.

符号の説明Explanation of symbols

10…モータ、30…回転ホイール、32…光透過領域、34…光反射領域、100,100C…照明光学系、110…光源装置、112…発光管、114…楕円面リフレクタ、120,120B…インテグレータロッド、122…光学ガラス、124…ミラー、125…リサイクルミラー、130…λ/4板、132…反射型偏光板、134…λ/2板、140…リレー光学系、400,400R,400G,400B…液晶表示装置、500…クロスダイクロイックプリズム、600…投写光学系、900A,900B,1000A,1000B,1000C…プロジェクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor, 30 ... Rotating wheel, 32 ... Light transmission area, 34 ... Light reflection area, 100, 100C ... Illumination optical system, 110 ... Light source device, 112 ... Light emitting tube, 114 ... Ellipsoidal reflector, 120, 120B ... Integrator Rod, 122 ... Optical glass, 124 ... Mirror, 125 ... Recycle mirror, 130 ... λ / 4 plate, 132 ... Reflective polarizing plate, 134 ... λ / 2 plate, 140 ... Relay optical system, 400, 400R, 400G, 400B Liquid crystal display device 500 Cross dichroic prism 600 Projection optical system 900A, 900B, 1000A, 1000B, 1000C Projector

Claims (7)

楕円面リフレクタと、
この楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管と、
前記楕円面リフレクタの第2焦点近傍に光入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドと、
このインテグレータロッドからの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、
前記インテグレータロッドの前記電気光学変調装置側に配置され、光軸に平行な回転軸を有するとともに、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域と光反射領域とを有する回転ホイールとを備えたプロジェクタであって、
前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層が配置されてなり、
前記回転ホイールの前記電気光学変調装置側には、光進行方向に沿ってλ/4板と反射型偏光板とがこの順序で配置されてなることを特徴とするプロジェクタ。
An ellipsoidal reflector;
An arc tube having an emission center near the first focal point of the ellipsoidal reflector;
An integrator rod having a light incident surface in the vicinity of the second focal point of the elliptical reflector, and converting light from the elliptical reflector into light having a more uniform intensity distribution;
An electro-optic modulator that modulates the light emitted from the integrator rod in accordance with image information;
A projection optical system that projects light modulated by the electro-optic modulation device;
The integrator rod is disposed on the electro-optic modulation device side and has a rotation axis parallel to the optical axis. By the rotation, the light irradiation region and the light non-irradiation region are modulated on the electro-optic modulation device. A projector comprising a rotating wheel having a light transmission region and a light reflection region configured to be sequentially and alternately scrolled in synchronization with a screen writing frequency of the device,
On the light incident surface of the integrator rod, a reflection layer having an opening for light incidence is arranged at the center,
A projector, wherein a λ / 4 plate and a reflective polarizing plate are arranged in this order along the light traveling direction on the electro-optic modulator side of the rotating wheel.
請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドと前記回転ホイールとの間隔dは、0.1mm≦d≦0.5mmの範囲に設定され、前記回転ホイールと前記λ/4板との間隔dは、0.1mm≦d≦0.5mmの範囲に設定されてなることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 1, wherein
An interval d 1 between the integrator rod and the rotating wheel is set in a range of 0.1 mm ≦ d 1 ≦ 0.5 mm, and an interval d 2 between the rotating wheel and the λ / 4 plate is 0.1 mm ≦ A projector characterized by being set in a range of d 2 ≦ 0.5 mm.
請求項1又は2に記載のプロジェクタにおいて、
前記λ/4板は、無機材料からなることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 1 or 2,
The projector, wherein the λ / 4 plate is made of an inorganic material.
請求項1〜3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記反射型偏光板は、無機材料からなることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 3,
The projector according to claim 1, wherein the reflective polarizing plate is made of an inorganic material.
請求項1〜4のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記反射型偏光板の前記電気光学変調装置側にはλ/2板が配置されてなることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 4,
A projector having a λ / 2 plate disposed on the electro-optic modulator side of the reflective polarizing plate.
請求項5に記載のプロジェクタにおいて、
前記λ/2板は、無機材料からなることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 5, wherein
The λ / 2 plate is made of an inorganic material.
請求項1〜6のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
In the projector according to any one of claims 1 to 6,
The projector according to claim 1, wherein the arc tube is provided with reflecting means for reflecting light emitted from the arc tube toward the illuminated area toward the ellipsoidal reflector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006317818A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Hitachi Ltd Projection type video display device
KR100881667B1 (en) 2006-10-19 2009-02-06 삼성전자주식회사 Retro-reflect type light pipe, illumination device and projection display adopting the same
JP2012212129A (en) * 2011-03-23 2012-11-01 Panasonic Corp Light source device and image display device using the same

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