JP2006078626A - Projector - Google Patents

Projector Download PDF

Info

Publication number
JP2006078626A
JP2006078626A JP2004260563A JP2004260563A JP2006078626A JP 2006078626 A JP2006078626 A JP 2006078626A JP 2004260563 A JP2004260563 A JP 2004260563A JP 2004260563 A JP2004260563 A JP 2004260563A JP 2006078626 A JP2006078626 A JP 2006078626A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
lens
optical system
projector
mirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004260563A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidekiyo Yamakawa
秀精 山川
Jiyouji Karasawa
穣児 唐澤
Masashi Sakaguchi
昌史 坂口
Kanji Yoshida
寛治 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2004260563A priority Critical patent/JP2006078626A/en
Publication of JP2006078626A publication Critical patent/JP2006078626A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector attaining high-luminance and natural white balance while restraining signal processing utilizing a luminance value to the minimum. <P>SOLUTION: In the projector 10, respective color light beams LB, LR and LG, that is, image light beams modulated by respective liquid crystal panels 51b, 51r and 51g are composed by a cross dichroic prism 60, and then made incident on a projection lens 70. The image light beam made incident on the projection lens 70 is projected to a screen. In the case of assembling the color separation optical system 40 or the like of the projector 10, the illuminance of the green light beam LG illuminating the liquid crystal panel 51g can be changed by adjusting the position of the reflection mirror 42c, so that the respective liquid crystal panels 51b, 51r and 51g can be illuminated with desired balance. Therefore, the white balance of a color image composed by passing through the respective liquid crystal panels 51b, 51r and 51g and projected to the screen by the projection lens 70 is easily adjusted. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶パネル等の光変調装置を用いて画像を投射するプロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector that projects an image using a light modulation device such as a liquid crystal panel.

従来のプロジェクタに組み込まれる液晶パネル用の照明装置として、白色光源からの光源光を3色に分解し、そのうち赤色の照明光路上にリレー光学系を配置して、残りの緑色及び青色に対する光路長の差を補償するものが存在する(特許文献1、2、3参照)。   As an illumination device for a liquid crystal panel incorporated in a conventional projector, light source light from a white light source is separated into three colors, a relay optical system is disposed on the red illumination optical path, and the optical path lengths for the remaining green and blue There are those that compensate for the difference (see Patent Documents 1, 2, and 3).

また、別の液晶パネル用の照明装置として、白色光源からの光源光を3色に分解し、そのうち青色の照明光路上にリレー光学系を配置して、残りの2色に対する光路長の差を補償するものが存在する(特許文献4参照)。なお、このプロジェクタでは、リレー光学系を構成する3つのレンズのうち、中央のレンズを例えば光軸方向に移動可能にして、液晶パネルに対する照明領域の大きさを拡大・縮小できるようにし、B光の有効な活用を図っている。   As another lighting device for liquid crystal panels, the light source light from the white light source is separated into three colors, and a relay optical system is arranged on the blue illumination light path, and the difference in optical path length with respect to the remaining two colors is determined. There is something to compensate (see Patent Document 4). In this projector, among the three lenses constituting the relay optical system, the center lens can be moved in the optical axis direction, for example, so that the size of the illumination area with respect to the liquid crystal panel can be enlarged and reduced. Is being used effectively.

また、別の液晶パネル用の照明装置として、白色光源からの光源光を3色に分解し、そのうち緑色の照明光路上にリレー光学系等の導光手段を配置して、残りの2色に対する光路長の差を補償するものが存在する(特許文献5参照)。
特開平10−171045号公報 特開2003−287804号公報 特開平11−242184号公報 特開平11−64977号公報 WO94/22042号公報
As another illumination device for a liquid crystal panel, light source light from a white light source is separated into three colors, and light guide means such as a relay optical system is disposed on the green illumination light path, and the remaining two colors are provided. There is one that compensates for the difference in optical path length (see Patent Document 5).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-171045 JP 2003-287804 A JP-A-11-242184 JP 11-64977 A WO94 / 22042

しかし、赤色の照明光路上にリレー光学系を配置する照明装置では、光源として例えば高圧水銀ランプ等を用いている関係上、赤色が他の色に比較して相対的に弱くなり、ホワイトバランスを適切に調整できない場合がある。このような場合、液晶パネルに入力すべき画像信号の輝度値を調整する信号処理によってホワイトバランスを達成することも可能であるが、画像の明るさやコントラストを低下させてしまうという問題がある。   However, in an illuminating device in which a relay optical system is arranged on the red illumination optical path, red is relatively weak compared to other colors due to the use of, for example, a high-pressure mercury lamp as a light source, and white balance is reduced. It may not be possible to adjust properly. In such a case, white balance can be achieved by signal processing for adjusting the luminance value of the image signal to be input to the liquid crystal panel, but there is a problem that the brightness and contrast of the image are lowered.

また、青色光路に設けたレンズを光軸方向に移動可能にした照明装置では、比較的光量が不足し易い緑光の損失を少なくすることができ、照明光の無駄を防止することができるが、高圧水銀ランプ等の発光特性に起因するホワイトバランスの偏りを積極的に解消することができない。   In addition, in the illumination device in which the lens provided in the blue light path is movable in the optical axis direction, it is possible to reduce the loss of green light that is relatively short of light amount, and to prevent the waste of illumination light. The white balance bias due to the light emission characteristics of a high-pressure mercury lamp or the like cannot be positively resolved.

また、緑色の照明光路上にリレー光学系を配置する照明装置では、高圧水銀ランプ等の発光特性に起因して、ホワイトバランスが製品ごとに大きくばらつく場合が多く、液晶パネルに入力すべき画像信号の輝度値を大きく調整する信号処理が必要となる。   Also, in an illuminating device in which a relay optical system is arranged on the green illumination optical path, the white balance often varies greatly from product to product due to light emission characteristics such as a high-pressure mercury lamp, and the image signal to be input to the liquid crystal panel Signal processing for greatly adjusting the luminance value of the.

そこで、本発明は、高圧水銀ランプ等のようなスペクトル特性に一定の傾向があるランプ光源を用いた場合にも、輝度値を利用した信号処理を最小限としつつ、高輝度で自然なホワイトバランスを達成することができるプロジェクタを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a high-brightness and natural white balance while minimizing signal processing using luminance values even when using a lamp light source having a certain tendency in spectral characteristics such as a high-pressure mercury lamp. An object of the present invention is to provide a projector that can achieve the above.

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、(a)照明光を射出する照明装置と、(b)照明装置から射出された照明光から第1から第3色光を分岐して、当該第1から第3色光を第1から第3光路にそれぞれ導く色分離光学系と、(c)第1から第3光路上にそれぞれ配置され、第1から第3色光によってそれぞれ照明される第1乃至第3光変調装置とを備えたプロジェクタであって、(d)照明装置から第3光変調装置までの距離が、照明装置から第1光変調装置までの距離及び照明装置から第2光変調装置までの距離よりも長く、(e)第3光路には、光入射側に配置される第1のレンズと、光射出側に配置される第2のレンズと、第1及び第2のレンズの間に配置される第3のレンズと、第3のレンズの第1のレンズ側に配置される光路折曲用の第1のミラーと、第3のレンズの第2のレンズ側に配置される光路折曲用の第2のミラーとを含むリレー光学系が設けられ、(f)第1及び第2のミラーの少なくとも一方を第3光路上に保持するとともに、当該第1及び第2のミラーの少なくとも一方を反射面に沿って光源像がより不鮮明となる方向に変位可能としたミラー支持部材を備える。なお、色分離光学系の第1及び第2のミラーは、ミラー支持部材によって例えば第3光路の光軸に対して45°の傾斜角で保持されており、この場合、第3光路は、第1及び第2のミラーの位置で90°折り曲げられる。   In order to solve the above-described problems, a projector according to the present invention includes (a) an illumination device that emits illumination light, and (b) the first to third color lights branched from the illumination light emitted from the illumination device. A color separation optical system that guides the first to third color lights to the first to third optical paths, respectively, and (c) a first optical system disposed on the first to third optical paths and illuminated by the first to third color lights, respectively. To a third light modulation device, wherein (d) the distance from the illumination device to the third light modulation device is the distance from the illumination device to the first light modulation device and the second light modulation from the illumination device. (E) in the third optical path, the first lens disposed on the light incident side, the second lens disposed on the light exit side, and the first and second lenses A third lens disposed between and a first lens side of the third lens A relay optical system including a first mirror for bending the optical path disposed and a second mirror for bending the optical path disposed on the second lens side of the third lens; (f) At least one of the first and second mirrors is held on the third optical path, and at least one of the first and second mirrors can be displaced along the reflecting surface in a direction in which the light source image becomes more blurred. A mirror support member is provided. The first and second mirrors of the color separation optical system are held at a tilt angle of, for example, 45 ° with respect to the optical axis of the third optical path by the mirror support member. In this case, the third optical path is It is bent 90 ° at the position of the first and second mirrors.

上記プロジェクタでは、ミラー支持部材が、第1及び第2のミラーの少なくとも一方を、反射面に沿って光源像がより不鮮明となる方向に変位可能としており、当該一方のミラーの変位量を適当に調節することによって、照明光に部分的な「ケラレ」を生じさせることができる。すなわち、照明光を適当な光量だけ第3光路外に不要光として排出させることができる。この結果、第3光変調装置の画像形成領域上における照明光の照度をほぼ目標値に調整することができ、目標とするホワイトバランスを達成することができる。なお、第1及び第2のミラーの少なくとも一方を変位させる方向を、光源像がより不鮮明となる方向とすることにより、光源像がより鮮明となる部分で照明光にケラレを生じさせることができるので、第3光変調装置に入射する照明光の均一性はほとんど損なわれない。   In the projector, the mirror support member can displace at least one of the first and second mirrors in a direction in which the light source image becomes more smeared along the reflection surface, and the amount of displacement of the one mirror is appropriately set. By adjusting, partial “vignetting” can be generated in the illumination light. That is, the illumination light can be discharged as unnecessary light outside the third optical path by an appropriate amount. As a result, the illuminance of the illumination light on the image forming area of the third light modulation device can be adjusted to a substantially target value, and a target white balance can be achieved. Note that, by setting the direction in which at least one of the first and second mirrors is displaced to be a direction in which the light source image becomes more unclear, vignetting can be generated in the illumination light at a portion where the light source image becomes clearer. Therefore, the uniformity of the illumination light incident on the third light modulation device is hardly impaired.

また、本発明の具体的側面又は態様では、上記プロジェクタにおいて、第1から第3色光が、それぞれ青色光、赤色光、及び緑色光である。この場合、緑色光用の第3光路上にリレー光学系を配置するので、緑色光のロスが生じ易いが、緑色光の光量が多いランプ光源では、自然なホワイトバランスを達成する上でむしろ有利な影響を与えることになる。また、この場合、緑色光は視感度が比較的高いので、ホワイトバランスに与える影響が大きいが、リレー光学系を構成する第1及び第2のミラーの少なくとも一方を変位可能としているので、緑色光の第3光変調装置の画像形成領域上における照度をほぼ目標値に調整することができる。   In a specific aspect or aspect of the present invention, in the projector, the first to third color lights are blue light, red light, and green light, respectively. In this case, since the relay optical system is arranged on the third optical path for green light, a loss of green light is likely to occur. However, a lamp light source with a large amount of green light is rather advantageous for achieving natural white balance. Will have a negative impact. In this case, since the green light has a relatively high visibility, it has a great influence on the white balance. However, since at least one of the first and second mirrors constituting the relay optical system can be displaced, the green light It is possible to adjust the illuminance on the image forming area of the third light modulation device to substantially the target value.

また、本発明の別の具体的態様では、リレー光学系が、第3のレンズの近傍に光源像を形成し、ミラー支持部材が、第1及び第2のミラーの少なくとも一方を第3のレンズから離れる方向に変位させることによって、第3のレンズ側でケラレを生じさせる。この場合、第3のレンズの近傍に光源像が形成されることを利用して、少なくとも一方のミラーを第3のレンズから離れる方向に変位させることにより、第3光変調装置に入射する照明光の光量を簡易・確実に調整することができる。   In another specific aspect of the invention, the relay optical system forms a light source image in the vicinity of the third lens, and the mirror support member attaches at least one of the first and second mirrors to the third lens. Displacement in the direction away from the lens causes vignetting on the third lens side. In this case, using the fact that the light source image is formed in the vicinity of the third lens, the illumination light incident on the third light modulation device is displaced by displacing at least one mirror in the direction away from the third lens. The amount of light can be adjusted easily and reliably.

また、本発明の別の具体的態様では、第1及び第2のミラーのうち、第3のレンズの近傍に形成される光源像に対してより近いミラーを変位可能にする。この場合、光源像がより鮮明となる部分に対応するミラーで照明光にケラレを生じさせることができるので、第3光変調装置に入射する照明光の均一性をより高めることができる。   In another specific aspect of the present invention, a mirror closer to the light source image formed in the vicinity of the third lens among the first and second mirrors can be displaced. In this case, vignetting can be generated in the illumination light by the mirror corresponding to the portion where the light source image becomes clearer, so that the uniformity of the illumination light incident on the third light modulation device can be further improved.

また、本発明の別の具体的態様では、照明装置が、光源光を発生する光源装置と、照明装置からの光源光を均一化する均一化光学系とを備える。この場合、リレー光学系に入射する照明光を予め均一化することができるので、第3光変調装置を均一度の高い照明光で照明することができる。   In another specific aspect of the present invention, the illumination device includes a light source device that generates light source light and a uniformizing optical system that equalizes the light source light from the illumination device. In this case, since the illumination light incident on the relay optical system can be made uniform in advance, the third light modulation device can be illuminated with illumination light with high uniformity.

また、本発明の別の具体的態様では、均一化光学系が、2つのフライアイ光学系を含む。この場合、リレー光学系のうち例えば第3のレンズの近傍に、フライアイ光学系の光学要素の配列に対応する多数の光源像が形成されるが、このような多数の光源像の一部をミラーの移動でカットすることによって、第3光変調装置の画像形成領域上における効率的な照度調整が可能になる。   In another specific aspect of the invention, the homogenizing optical system includes two fly's eye optical systems. In this case, a large number of light source images corresponding to the arrangement of the optical elements of the fly-eye optical system are formed, for example, in the vicinity of the third lens in the relay optical system. By cutting by moving the mirror, it is possible to efficiently adjust the illuminance on the image forming area of the third light modulation device.

また、本発明の別の具体的態様では、第1から第3色光を第1から第3光変調装置によって変調することによって得た各色の像光を合成する光合成光学系と、当該光合成光学系から射出される合成光を投射する投射光学系とをさらに備える。この場合、光合成光学系によって合成したカラー画像を投射光学系によって所望のサイズでスクリーン上に投射することができる。   In another specific aspect of the present invention, a light combining optical system for combining image light of each color obtained by modulating the first to third color lights with the first to third light modulation devices, and the light combining optical system And a projection optical system for projecting synthetic light emitted from the projector. In this case, the color image synthesized by the light synthesizing optical system can be projected on the screen at a desired size by the projection optical system.

また、本発明の別の具体的態様では、ミラー支持部材が、第1及び第2のミラーの少なくとも一方を反射面の方向に沿って摺動可能に保持するガイド部材と、第1及び第2のミラーの少なくとも一方をガイド部材に沿って移動させる駆動部材とを備える。この場合、簡易かつ高精度で少なくとも一方のミラーを変位させることができる。   In another specific aspect of the invention, the mirror support member includes a guide member that holds at least one of the first and second mirrors slidably along the direction of the reflecting surface, and the first and second mirrors. A drive member that moves at least one of the mirrors along the guide member. In this case, at least one of the mirrors can be displaced simply and with high accuracy.

図1は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタを説明する図である。このプロジェクタ10は、光源光を発生する光源装置20と、光源装置20からの照明光を均一化する均一化光学系30と、均一化光学系30を経た照明光を赤・緑・青の3色に分割する色分離光学系40と、色分離光学系40から射出された各色の照明光によって照明される光変調部50と、光変調部50からの各色の変調光を合成するクロスダイクロイックプリズム60と、クロスダイクロイックプリズム60を経た像光をスクリーン(不図示)に投射する投射レンズ70とを備える。なお、以上のうち、光源装置20と均一化光学系30とは、照明光を射出する照明装置として機能する。   FIG. 1 is a diagram illustrating a projector according to an embodiment of the invention. The projector 10 includes a light source device 20 that generates light source light, a uniformizing optical system 30 that uniformizes illumination light from the light source device 20, and illumination light that has passed through the uniformizing optical system 30 in three colors of red, green, and blue. A color separation optical system 40 that divides into colors, a light modulation unit 50 that is illuminated by illumination light of each color emitted from the color separation optical system 40, and a cross dichroic prism that combines modulated light of each color from the light modulation unit 50 60 and a projection lens 70 that projects image light that has passed through the cross dichroic prism 60 onto a screen (not shown). Among the above, the light source device 20 and the uniformizing optical system 30 function as an illumination device that emits illumination light.

ここで、光源装置20は、略点状の発光部を形成するランプ本体21と、ランプ本体21から射出される光源光をコリメートするパラボラ形状の凹面鏡22とを備える。このうち、ランプ本体21は、例えば高圧水銀ランプからなり、略白色の光源光を射出する。また、凹面鏡22は、ランプ本体21から放射される光線を反射して、平行光束として均一化光学系30に入射させる。なお、パラボラ形状の凹面鏡22に代えて、球面や楕円面など、パラボラ形状ではない凹面鏡を用いても良い。このような、凹面鏡を用いた場合は、凹面鏡22と均一化光学系30との間に平行化レンズを配置すれば、光源装置20から平行光束を射出することが可能となる。   Here, the light source device 20 includes a lamp main body 21 that forms a substantially dot-like light emitting portion, and a parabolic concave mirror 22 that collimates the light source light emitted from the lamp main body 21. Among these, the lamp body 21 is composed of, for example, a high-pressure mercury lamp, and emits substantially white light source light. Further, the concave mirror 22 reflects the light beam emitted from the lamp body 21 and causes it to enter the uniformizing optical system 30 as a parallel light beam. Instead of the parabolic concave mirror 22, a concave mirror that is not parabolic, such as a spherical surface or an elliptical surface, may be used. When such a concave mirror is used, a parallel light beam can be emitted from the light source device 20 by arranging a parallelizing lens between the concave mirror 22 and the homogenizing optical system 30.

均一化光学系30は、波面分割用の一対のフライアイ光学系31,32と、波面分割光を重ね合わせるための重畳レンズ33と、照明光を所定の偏光成分に変換する偏光変換部材34とを備え、光源装置20と協働してケーラー照明を可能にする。一対のフライアイ光学系31,32は、マトリックス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって、光源装置20からの照明光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材34は、フライアイ光学系31,32から射出した照明光を一種類の偏光光(例えば図1の紙面に垂直なS偏光成分のみ)に変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ33は、偏光変換部材34を経た照明光を全体として適宜収束させて、光変調部50に設けた各色の光変調装置に対する重畳照明を可能にする。つまり、両フライアイ光学系31,32と重畳レンズ33とを経た照明光は、以下に詳述する色分離光学系40を経て、光変調部50を構成する各色の光変調装置すなわち各色の液晶パネル51b,51r,51gの画像形成領域を均一に重畳照明する。   The homogenizing optical system 30 includes a pair of fly-eye optical systems 31 and 32 for wavefront division, a superimposing lens 33 for superimposing wavefront divided light, and a polarization conversion member 34 for converting illumination light into a predetermined polarization component. And enables Koehler illumination in cooperation with the light source device 20. The pair of fly-eye optical systems 31 and 32 includes a plurality of element lenses arranged in a matrix. The element lenses divide the illumination light from the light source device 20 and individually collect and divide the illumination light. The polarization conversion member 34 converts the illumination light emitted from the fly-eye optical systems 31 and 32 into one type of polarized light (for example, only the S-polarized component perpendicular to the paper surface of FIG. 1) and supplies it to the next-stage optical system. The superimposing lens 33 allows the illumination light having passed through the polarization conversion member 34 to appropriately converge as a whole, and enables superimposing illumination on the light modulation devices of the respective colors provided in the light modulation unit 50. In other words, the illumination light that has passed through both the fly-eye optical systems 31 and 32 and the superimposing lens 33 passes through the color separation optical system 40 described in detail below, and the light modulation device for each color constituting the light modulation unit 50, that is, the liquid crystal for each color. The image forming areas of the panels 51b, 51r, and 51g are uniformly superimposed and illuminated.

色分離光学系40は、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41bと、反射ミラー42a,42b,42cと、フィールドレンズ43r,43bと、第1〜第3レンズ45a,45b,45cとを備える。第1ダイクロイックミラー41aは、赤・緑・青(R・G・B)の3色のうち青色光LBを反射し、緑色光LGと赤色光LRとを透過させる。また、第2ダイクロイックミラー41bは、入射した緑色光LG及び赤色光LRのうち赤色光LRを反射し緑色光LGを透過させる。この色分離光学系40において、光源装置20から均一化光学系30を経て射出される照明光は、まず第1ダイクロイックミラー41aに入射する。第1ダイクロイックミラー41aで反射された青色光LBは、第1光路OP1に導かれ、反射ミラー42aを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ43bに入射する。また、第1ダイクロイックミラー41aを透過して第2ダイクロイックミラー41bで反射された赤色光LRは、第2光路OP2に導かれフィールドレンズ43rに入射する。さらに、第2ダイクロイックミラー41bを通過した緑色光LGは、第3光路OP3に導かれ、反射ミラー42b,42cを介してレンズ45a,45b,45cを通過する。これらの反射ミラー42b,42c及びレンズ45a,45b,45cからなるリレー光学系は、光源装置20から各色の液晶パネル51b,51r,51gまでの光路の距離が最も長い緑色用の第3光路OP3に配置されている。このリレー光学系は、第1のレンズ45aの像を、第2のレンズ45bを介して、ほぼそのまま第3のレンズ45cに伝達することにより、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止している。このうち、反射ミラー42b,42cは、3光路OP3の光軸に対して45゜の傾斜角で傾いて配置されており、光路方向を90゜折り曲げることができる。なお、後に詳述するが、リレー光学系を構成する一方の反射ミラー42cは、その反射面に沿って中央のレンズ45bから離れる方向に移動可能となっている。   The color separation optical system 40 includes first and second dichroic mirrors 41a and 41b, reflection mirrors 42a, 42b, and 42c, field lenses 43r and 43b, and first to third lenses 45a, 45b, and 45c. The first dichroic mirror 41a reflects blue light LB among three colors of red, green, and blue (R, G, and B) and transmits green light LG and red light LR. The second dichroic mirror 41b reflects the red light LR out of the incident green light LG and red light LR and transmits the green light LG. In the color separation optical system 40, the illumination light emitted from the light source device 20 through the uniformizing optical system 30 first enters the first dichroic mirror 41a. The blue light LB reflected by the first dichroic mirror 41a is guided to the first optical path OP1 and enters the field lens 43b for adjusting the incident angle via the reflection mirror 42a. Further, the red light LR transmitted through the first dichroic mirror 41a and reflected by the second dichroic mirror 41b is guided to the second optical path OP2 and enters the field lens 43r. Further, the green light LG that has passed through the second dichroic mirror 41b is guided to the third optical path OP3, and passes through the lenses 45a, 45b, and 45c via the reflection mirrors 42b and 42c. The relay optical system including the reflecting mirrors 42b and 42c and the lenses 45a, 45b, and 45c is provided in the third optical path OP3 for green having the longest optical path distance from the light source device 20 to the liquid crystal panels 51b, 51r, and 51g of the respective colors. Has been placed. This relay optical system transmits the image of the first lens 45a almost directly to the third lens 45c via the second lens 45b, thereby preventing a decrease in light use efficiency due to light diffusion or the like. is doing. Among these, the reflection mirrors 42b and 42c are disposed at an inclination angle of 45 ° with respect to the optical axis of the three optical paths OP3, and the optical path direction can be bent by 90 °. As will be described in detail later, one reflecting mirror 42c constituting the relay optical system is movable along the reflecting surface in a direction away from the central lens 45b.

光変調部50は、3色の照明光LB,LR,LGがそれぞれ入射する3つの液晶パネル51b,51r,51gと、各液晶パネル51b,51r,51gを挟むように配置される3組の偏光フィルタ52b,52r,52gとを備える。ここで、例えば青色光LB用の液晶パネル51bと、これを挟む一対の偏光フィルタ52b,52bとは、照明光を2次元的に輝度変調するための液晶ライトバルブを構成する。同様に、赤色光LR用の液晶パネル51rと、対応する偏光フィルタ52r,52rも、液晶ライトバルブを構成し、緑色光LG用の液晶パネル51gと、偏光フィルタ52g,52gも、液晶ライトバルブを構成する。   The light modulator 50 includes three liquid crystal panels 51b, 51r, and 51g on which the three colors of illumination light LB, LR, and LG are incident, and three sets of polarized light disposed so as to sandwich the liquid crystal panels 51b, 51r, and 51g. Filters 52b, 52r, and 52g. Here, for example, the blue light LB liquid crystal panel 51b and the pair of polarizing filters 52b and 52b sandwiching the liquid crystal panel 51b constitute a liquid crystal light valve for two-dimensionally modulating the illumination light. Similarly, the liquid crystal panel 51r for red light LR and the corresponding polarizing filters 52r and 52r also constitute a liquid crystal light valve, and the liquid crystal panel 51g for green light LG and the polarizing filters 52g and 52g also form a liquid crystal light valve. Constitute.

光変調部50において、第1光路OP1に導かれた青色光LBは、フィールドレンズ43bを介して液晶パネル51bの被照射面に入射する。第2光路OP2に導かれた赤色光LRは、フィールドレンズ43rを介して液晶パネル51rの被照射面に入射する。第3光路OP3に導かれた緑色光LGは、レンズ45a,45b,45cを介して液晶パネル51gの被照射面に入射する。各液晶パネル51b,51r,51gは、入射した照明光の偏光方向の空間的分布を変化させるための非発光で透過型の光変調装置であり、各液晶パネル51b,51r,51gにそれぞれ入射した各色光LB,LR,LGは、各液晶パネル51b,51r,51gに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて、画素単位で偏光状態が調整される。その際、偏光フィルタ52b,52r,52gによって、各液晶パネル51b,51r,51gに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、各液晶パネル51b,51r,51gから射出される光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。   In the light modulation unit 50, the blue light LB guided to the first optical path OP1 enters the irradiated surface of the liquid crystal panel 51b through the field lens 43b. The red light LR guided to the second optical path OP2 enters the irradiated surface of the liquid crystal panel 51r via the field lens 43r. The green light LG guided to the third optical path OP3 is incident on the irradiated surface of the liquid crystal panel 51g via the lenses 45a, 45b, and 45c. Each of the liquid crystal panels 51b, 51r, and 51g is a non-luminous and transmissive light modulation device for changing the spatial distribution of the polarization direction of incident illumination light, and is incident on each of the liquid crystal panels 51b, 51r, and 51g. The polarization state of each color light LB, LR, LG is adjusted in units of pixels in accordance with drive signals or image signals input as electrical signals to the liquid crystal panels 51b, 51r, 51g. At that time, the polarization filters 52b, 52r, and 52g adjust the polarization direction of the illumination light incident on the liquid crystal panels 51b, 51r, and 51g, and at the same time, emit light from the light emitted from the liquid crystal panels 51b, 51r, and 51g. The modulated light in the polarization direction is extracted.

クロスダイクロイックプリズム60は、光合成光学系であり、B光反射用の反射膜(例えば誘電体多層膜)61と、緑色光反射用の反射膜(例えば誘電体多層膜)62とを直交させた状態で内蔵するものである。このクロスダイクロイックプリズム60は、液晶パネル51bからの青色光LBを反射膜61で反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル51rからの赤色光LRを反射膜61,62を介して直進・射出させ、液晶パネル51gからの緑色光LGを反射膜62で反射して進行方向左側に射出させる。このようにクロスダイクロイックプリズム60で合成された像光は、投射光学系である投射レンズ70を経て適当な拡大率でスクリーン(不図示)にカラー画像として投射される。   The cross dichroic prism 60 is a light combining optical system, and a state in which a reflection film (for example, a dielectric multilayer film) 61 for reflecting B light and a reflection film (for example, a dielectric multilayer film) 62 for reflecting green light are orthogonal to each other. It is built in. The cross dichroic prism 60 reflects the blue light LB from the liquid crystal panel 51b by the reflection film 61 and emits it to the right in the traveling direction, and the red light LR from the liquid crystal panel 51r goes straight and exits through the reflection films 61 and 62. The green light LG from the liquid crystal panel 51g is reflected by the reflective film 62 and emitted to the left in the traveling direction. The image light combined by the cross dichroic prism 60 in this way is projected as a color image on a screen (not shown) at an appropriate magnification through a projection lens 70 which is a projection optical system.

図2は、図1に示すプロジェクタ10の第3光路OP3における光束の状態等を説明する展開図であり、より具体的には、色分離光学系40における緑色光LGのみの光量調整法を説明する図である。このうち、図2(a)は、当初の標準的な状態を示し、図2(b)は、リレー光学系のうち光量調整用の反射ミラー42cを変位させた状態を示す。   FIG. 2 is a development view for explaining the state of the light beam in the third optical path OP3 of the projector 10 shown in FIG. 1, and more specifically, a method for adjusting the light amount of only the green light LG in the color separation optical system 40. It is a figure to do. Among these, FIG. 2A shows an initial standard state, and FIG. 2B shows a state in which the reflection mirror 42c for adjusting the light amount in the relay optical system is displaced.

図2(a)に示す状態では、均一化光学系30から射出され、レンズ45a,45b,45cを通過した緑色光LGによって、液晶パネル51gの画像形成領域が均一に照明される。なお、リレー光学系を構成する光路折曲用の反射ミラー42b,42cについては、結像状態を説明するため実物としての表示が省略されており、それぞれ反射面M1、M2として示されている。   In the state shown in FIG. 2A, the image forming area of the liquid crystal panel 51g is uniformly illuminated by the green light LG emitted from the uniformizing optical system 30 and passing through the lenses 45a, 45b, and 45c. Note that the optical path bending reflecting mirrors 42b and 42c constituting the relay optical system are not shown as actual objects for the purpose of explaining the imaging state, and are shown as reflecting surfaces M1 and M2, respectively.

一方、図2(b)に示す状態でも、均一化光学系30から射出され、レンズ45a,45b,45cを通過した緑色光LGによって、液晶パネル51gの画像形成領域がほぼ均一に照明されるが、中央のレンズ45bの後段に設けた光量調整用の反射ミラー42cがその反射面M1に沿ってスライド移動し、レンズ45bから離れることにより、緑色光LGの光束が一部遮断される状態であるケラレが生じている。この結果、液晶パネル51gの画像形成領域が反射ミラー42cの移動量に応じた低い照度で照明されることになる。この際、緑色光LGの光束のケラレは、反射ミラー42cのうちレンズ45b側、すなわちレンズ45bの近傍に形成された二次光源の位置SPに近い部分で生じるので、液晶パネル51gの画像形成領域上における緑色光LGの照度分布は、ほぼ均一に維持される。   On the other hand, even in the state shown in FIG. 2B, the image forming area of the liquid crystal panel 51g is almost uniformly illuminated by the green light LG emitted from the uniformizing optical system 30 and passing through the lenses 45a, 45b, and 45c. In this state, the light amount adjusting reflecting mirror 42c provided at the rear stage of the central lens 45b slides along the reflecting surface M1 and moves away from the lens 45b, whereby the light beam of the green light LG is partially blocked. Vignetting has occurred. As a result, the image forming area of the liquid crystal panel 51g is illuminated with a low illuminance corresponding to the amount of movement of the reflecting mirror 42c. At this time, the vignetting of the light beam of the green light LG occurs at the portion close to the position SP of the secondary light source formed on the lens 45b side, that is, in the vicinity of the lens 45b, in the reflection mirror 42c. The illuminance distribution of the green light LG at the top is maintained substantially uniform.

一般に、緑色光LGは、視感度が比較的高いので、ホワイトバランスに与える影響が大きい。また、高圧水銀ランプからなるランプ本体21を備える光源装置20は、緑色光LGの相対的光量にバラツキが生じやすい。本実施形態では、反射ミラー42bのスライド移動を利用して液晶パネル51gの画像形成領域上における緑色光LGの照度を調整するようにしているので、プロジェクタ10のホワイトバランスを効率良く調整することが可能である。なお、高圧水銀ランプの場合、緑色光LGの光量が青色光LBや赤色光LRの光量に比較して多くなる傾向があるので、反射ミラー42bのスライド移動によって多少の光量損失が生じても、ホワイトバランスの調整にとって不利には働かない。
また、ホワイトバランスに影響を与える原因としては、ランプの相対的光量のバラツキの他、液晶パネル51gの特性のばらつきや、ダイクロイックミラー41a,41b及びクロスダイクロイックプリズムの波長選択特性のバラツキなども考えられるが、本実施形態のプロジェクタによれば、緑色光LGの光量にバラツキを生じさせる各種要因にかかわらず、プロジェクタ10のホワイトバランスをほぼ目標値に設定することができ、その際、画像の明るさやコントラストを犠牲にすることもない。
In general, since the green light LG has a relatively high visibility, it has a great influence on the white balance. Further, the light source device 20 including the lamp body 21 made of a high-pressure mercury lamp is likely to vary in the relative light amount of the green light LG. In the present embodiment, the illuminance of the green light LG on the image forming area of the liquid crystal panel 51g is adjusted using the sliding movement of the reflection mirror 42b, so that the white balance of the projector 10 can be adjusted efficiently. Is possible. In the case of a high-pressure mercury lamp, since the amount of green light LG tends to be larger than the amount of blue light LB or red light LR, even if some light loss occurs due to sliding movement of the reflecting mirror 42b, Does not work against white balance adjustment.
In addition to the variation in the relative light quantity of the lamp, the cause of the influence on the white balance is also the variation in the characteristics of the liquid crystal panel 51g, the variation in the wavelength selection characteristics of the dichroic mirrors 41a and 41b, and the cross dichroic prism. However, according to the projector of the present embodiment, the white balance of the projector 10 can be set almost to the target value regardless of various factors that cause variations in the light amount of the green light LG. Contrast is not sacrificed.

なお、以上の説明では、中央のレンズ45bの前段の反射ミラー42bは固定されて移動しないものとしたが、反射ミラー42cの代わりに、或いは反射ミラー42cと共に、反射ミラー42bを移動させることもできる。この場合、反射ミラー42bをその反射面M1に沿って移動させてレンズ45bから離間させることにより、緑色光LGの光束が一部遮断される状態であるケラレを生じさせる。   In the above description, the reflection mirror 42b in the front stage of the central lens 45b is fixed and does not move. However, the reflection mirror 42b can be moved instead of or together with the reflection mirror 42c. . In this case, the reflection mirror 42b is moved along the reflection surface M1 so as to be separated from the lens 45b, thereby causing vignetting in a state where a part of the light beam of the green light LG is blocked.

図3及び図4は、図2等に示す光量調整用の反射ミラー42cの動作を説明するための図である。図3(a)は、レンズ45bに最も近い位置における緑色光LGの分布を概念的に説明する図であり、図3(b)は、レンズ45bから最も遠い位置における緑色光LGの分布を概念的に説明する図である。また、図4(a)は、光量調整用の反射ミラー42cをレンズ45bから離間するように移動させる場合を示し、図4(b)は、反射ミラー42cをレンズ45bに近接させるように移動させる場合を示す。   3 and 4 are diagrams for explaining the operation of the reflecting mirror 42c for adjusting the amount of light shown in FIG. FIG. 3A is a diagram for conceptually explaining the distribution of the green light LG at the position closest to the lens 45b, and FIG. 3B conceptually shows the distribution of the green light LG at the position farthest from the lens 45b. FIG. FIG. 4A shows a case where the reflecting mirror 42c for adjusting the amount of light is moved away from the lens 45b, and FIG. 4B shows that the reflecting mirror 42c is moved closer to the lens 45b. Show the case.

図3(a)に示すように、反射ミラー42cのうち第3光路OP3に沿って中央のレンズ45bに最も近い箇所では、ケーラー照明系の性質上、図1のフライアイ光学系31,32を構成する要素レンズの配列に対応するマトリックス状の配列で多数の2次光源像SSPが形成されている。また、図3(b)に示すように、反射ミラー42cのうち第3光路OP3に沿ってレンズ45bから最も遠い箇所では、図1のフライアイ光学系31,32を構成する要素レンズの輪郭に対応してぼやけた状態の多数のデフォーカス像DSPが部分的に重畳して形成されている。   As shown in FIG. 3A, the fly-eye optical systems 31 and 32 of FIG. 1 are disposed at a position closest to the central lens 45b along the third optical path OP3 in the reflecting mirror 42c due to the nature of the Kohler illumination system. A large number of secondary light source images SSP are formed in a matrix-like arrangement corresponding to the arrangement of the constituent lens elements. Further, as shown in FIG. 3B, at the farthest position from the lens 45b along the third optical path OP3 in the reflecting mirror 42c, the contour of the element lenses constituting the fly-eye optical systems 31 and 32 in FIG. Correspondingly, a large number of defocused images DSP that are blurred are partially overlapped.

図4(a)に示すように、反射ミラー42cをレンズ45bから離間する方向に移動させた場合、反射ミラー42cの有効領域は、レンズ45bに近い部分でケラレを伴い、第3光路OP3の開口AP1は、2次光源像SSPのうち、端部側の1以上の列が全部又は一部除去されたものとなる。一方、図4(b)に示すように、反射ミラー42cをレンズ45bに近接する方向に移動させた場合、反射ミラー42cの有効領域は、レンズ45bから遠い部分でケラレを伴い、第3光路OP3の開口AP2は、デフォーカス像DSPの端部側の1以上の群が一部除去されたものとなる。以上の結果、図4(a)及び(b)に示す双方の場合において、第3光路OP3を通過する緑色光LGの光量が減少する。ただし、図4(a)に示す場合、2次光源像SSPの個数が減少するだけで、液晶パネル51gの画像形成領域上における緑色光LGの照度分布は、均一に維持される。一方、図4(b)に示す場合、デフォーカス像DSPが部分的に遮光されることによって、液晶パネル51gの画像形成領域上における緑色光LGの照度分布は、不均一化する。   As shown in FIG. 4A, when the reflecting mirror 42c is moved in a direction away from the lens 45b, the effective area of the reflecting mirror 42c is vignetted in a portion near the lens 45b, and the opening of the third optical path OP3. AP1 is obtained by removing all or part of one or more columns on the end side from the secondary light source image SSP. On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the reflecting mirror 42c is moved in the direction close to the lens 45b, the effective area of the reflecting mirror 42c is accompanied by vignetting in a portion far from the lens 45b, and the third optical path OP3. The aperture AP2 is formed by partially removing one or more groups on the end side of the defocused image DSP. As a result, in both cases shown in FIGS. 4A and 4B, the amount of green light LG passing through the third optical path OP3 decreases. However, in the case shown in FIG. 4A, the illuminance distribution of the green light LG on the image forming area of the liquid crystal panel 51g is kept uniform only by reducing the number of secondary light source images SSP. On the other hand, in the case shown in FIG. 4B, the illuminance distribution of the green light LG on the image forming area of the liquid crystal panel 51g becomes non-uniform because the defocused image DSP is partially shielded.

以上をまとめると、反射ミラー42cをレンズ45bから離間する方向に移動させた場合、緑色光LGのケラレが生じるが、液晶パネル51gの画像形成領域上における緑色光LGの照度分布が均一に維持される。一方、反射ミラー42cをレンズ45bに近接する方向に移動させた場合、緑色光LGのケラレが生じるだけでなく、液晶パネル51gの画像形成領域上における緑色光LGの照度分布が不均一化される。よって、緑色光LGの画像形成領域上における照度を調整する際には、反射ミラー42cをレンズ45bから離間する方向に移動させることが望ましい。なお、反射ミラー42cをレンズ45bから離間する方向に移動させる場合、2次光源像SSPが端部側から列単位で除去されるように反射ミラー42cをステップ移動させることが、緑色光LGの均一性を確保する上で有利である。この際、緑色光LGの画像形成領域上における照度が階段状に変化するが、その間を補うような照度の微調節は、液晶パネル51gに供給する画像信号の輝度値の電気信号処理によって代替的に可能になる。   In summary, when the reflecting mirror 42c is moved away from the lens 45b, vignetting of the green light LG occurs, but the illuminance distribution of the green light LG on the image forming region of the liquid crystal panel 51g is maintained uniformly. The On the other hand, when the reflecting mirror 42c is moved in the direction approaching the lens 45b, not only the vignetting of the green light LG occurs but also the illuminance distribution of the green light LG on the image forming region of the liquid crystal panel 51g is made non-uniform. . Therefore, when adjusting the illuminance of the green light LG on the image forming area, it is desirable to move the reflecting mirror 42c in a direction away from the lens 45b. When the reflecting mirror 42c is moved away from the lens 45b, the reflecting mirror 42c is moved stepwise so that the secondary light source image SSP is removed in units of columns from the end side, so that the green light LG is uniform. This is advantageous in securing the property. At this time, the illuminance of the green light LG on the image forming area changes stepwise. Fine adjustment of the illuminance so as to compensate for the change is performed by electrical signal processing of the luminance value of the image signal supplied to the liquid crystal panel 51g. Will be possible.

図5(a)及び(b)は、図2等に示す光量調整用の反射ミラー42cを支持しつつ変位させるための機構であるミラー支持部材を説明する正面図及び側面図である。   FIGS. 5A and 5B are a front view and a side view for explaining a mirror support member which is a mechanism for displacing while supporting the reflection mirror 42c for adjusting the light amount shown in FIG.

ミラー支持部材90は、矩形の反射ミラー42cをその反射面の方向に沿って摺動可能に保持する上下一対のガイド部材91,92と、反射ミラー42cをガイド部材91,92に沿って移動させる駆動部材94とを備える。前者のガイド部材91,92は、ガイド溝91a,92aを有しており、これらガイド溝91a,92aに反射ミラー42cの上下端に形成した保護部材95が嵌合する。この結果、反射ミラー42cは、その反射面M2の方向に沿って姿勢を変えることなく摺動可能となる。なお、反射ミラー42cの裏面には、ばね部材96が押し付けられている。このばね部材96により、反射ミラー42cが前方に付勢され反射ミラー42cがガイド溝91a,92aに保持された状態でガタツクことを防止できる。後者の駆動部材94は、反射ミラー42cのコーナに固定された固定部94aと、固定部94aに連結された連結部94bと、連結部94bから延びるねじ部94cと、ねじ部94cをガイド部材91側で支持するステー94dと有する。連結部94bは、周囲に環状溝を設けた円柱状の部材であり、固定部94aに設けた開口に嵌合してねじ部94cとともにねじ部94cの軸まわりに回転する。固定部94aは、ねじ部94cと螺合するねじ孔を有しており、ねじ部94cのヘッド94fをねじ回すことによって、反射ミラー42cをステー94dすなわちガイド部材91に対して所望量だけ微動させることができるようになっている。つまり、ねじ部94cの適当な回転によって反射ミラー42cを第3光路OP3(図2参照)上の適当な位置に進退させることができ、緑色光LGのケラレすなわち遮光量を調節することができる。以上のような緑色光LGに関する光量調整は、例えばプロジェクタ10の組立段階で他の色光とのバランスをとりながら行われる。このような調整後に駆動部材94を例えば接着剤で固定することによって、反射ミラー42cは、ガイド部材91,92に対して恒久的に固定される。   The mirror support member 90 moves the reflection mirror 42c along the guide members 91 and 92, and a pair of upper and lower guide members 91 and 92 that hold the rectangular reflection mirror 42c slidably along the direction of the reflection surface. And a drive member 94. The former guide members 91 and 92 have guide grooves 91a and 92a, and protective members 95 formed on the upper and lower ends of the reflection mirror 42c are fitted into the guide grooves 91a and 92a. As a result, the reflecting mirror 42c can be slid along the direction of the reflecting surface M2 without changing its posture. A spring member 96 is pressed against the back surface of the reflecting mirror 42c. The spring member 96 can prevent rattling in a state where the reflection mirror 42c is urged forward and the reflection mirror 42c is held in the guide grooves 91a and 92a. The latter drive member 94 includes a fixing portion 94a fixed to the corner of the reflecting mirror 42c, a connecting portion 94b connected to the fixing portion 94a, a screw portion 94c extending from the connecting portion 94b, and the screw portion 94c as a guide member 91. The stay 94d is supported on the side. The connecting portion 94b is a columnar member provided with an annular groove around it. The connecting portion 94b is fitted into an opening provided in the fixed portion 94a and rotates around the axis of the screw portion 94c together with the screw portion 94c. The fixing portion 94a has a screw hole to be screwed with the screw portion 94c, and finely moves the reflecting mirror 42c by a desired amount with respect to the stay 94d, that is, the guide member 91 by turning the head 94f of the screw portion 94c. Be able to. That is, the reflection mirror 42c can be advanced and retracted to an appropriate position on the third optical path OP3 (see FIG. 2) by appropriate rotation of the threaded portion 94c, and the vignetting of the green light LG, that is, the light shielding amount can be adjusted. The light amount adjustment related to the green light LG as described above is performed, for example, while balancing with other color lights in the assembly stage of the projector 10. After such adjustment, the reflecting mirror 42c is permanently fixed to the guide members 91 and 92 by fixing the driving member 94 with an adhesive, for example.

以下、本実施形態に係るプロジェクタ10の動作について説明する。光源装置20からの照明光は、均一化光学系30を経て均一化されその偏光方向が揃えられた後、色分離光学系40に設けた第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41bによって色分割され、対応する液晶パネル51b,51r,51gに各色光LB,LR,LGとしてそれぞれ入射する。各液晶パネル51b,51r,51gは、外部からの画像信号によって変調されて2次元的屈折率分布を有しており、各色光LB,LR,LGを2次元空間的に画素単位で変調する。このように、各液晶パネル51b,51r,51gで変調された各色光LB,LR,LGすなわち像光は、クロスダイクロイックプリズム60で合成された後、投射レンズ70に入射する。投射レンズ70に入射した像光は、不図示のスクリーンに投影される。なお、本プロジェクタ10では、色分離光学系40等の組立時或いはその後において、反射ミラー42cの位置を調節することで、液晶パネル51gを照明する緑色光LGの画像形成領域上における照度を変化させることができる。つまり、熱的影響を受けやすいNDフィルタを用いることなく、各液晶パネル51b,51r,51gを所望のバランスで照明することができる。よって、各液晶パネル51b,51r,51gを通過して合成され投射レンズ70によってスクリーン上に投影されるカラー画像のホワイトバランスを簡易に調整することができる。   Hereinafter, the operation of the projector 10 according to the present embodiment will be described. The illumination light from the light source device 20 is uniformized through the uniformizing optical system 30 and the polarization direction thereof is aligned, and then color-divided by the first and second dichroic mirrors 41 a and 41 b provided in the color separation optical system 40. , Incident on the corresponding liquid crystal panels 51b, 51r, 51g as the respective color lights LB, LR, LG. Each liquid crystal panel 51b, 51r, 51g is modulated by an image signal from the outside and has a two-dimensional refractive index distribution, and modulates each color light LB, LR, LG in a two-dimensional space in units of pixels. As described above, the color lights LB, LR, LG modulated by the liquid crystal panels 51b, 51r, 51g, that is, the image light, are combined by the cross dichroic prism 60 and then incident on the projection lens 70. The image light incident on the projection lens 70 is projected on a screen (not shown). In the projector 10, the illuminance on the image forming area of the green light LG that illuminates the liquid crystal panel 51g is changed by adjusting the position of the reflection mirror 42c during or after the assembly of the color separation optical system 40 and the like. be able to. That is, each liquid crystal panel 51b, 51r, 51g can be illuminated with a desired balance without using an ND filter that is susceptible to thermal influence. Therefore, the white balance of the color image synthesized through the liquid crystal panels 51b, 51r and 51g and projected onto the screen by the projection lens 70 can be easily adjusted.

なお、この発明は、上記の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。   In addition, this invention is not restricted to said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement in a various aspect, For example, the following deformation | transformation is also possible.

上記実施形態のプロジェクタ10では、緑色光用の第3光路OP3に色分離光学系40のリレー光学系42b,42c,45a,45b,45cを配置しているが、その他の光路OP1,OP2にリレー光学系を配置することができる。この場合、その他の光路OP1,OP2に配置したリレー光学系の反射ミラーを射面に沿って移動させることにより、光源装置20から射出される照明光のホワイトバランスを適宜調整することができる。   In the projector 10 of the above embodiment, the relay optical systems 42b, 42c, 45a, 45b, and 45c of the color separation optical system 40 are arranged in the third optical path OP3 for green light, but relays are performed in the other optical paths OP1 and OP2. An optical system can be arranged. In this case, the white balance of the illumination light emitted from the light source device 20 can be adjusted as appropriate by moving the reflecting mirrors of the relay optical system disposed in the other optical paths OP1 and OP2 along the projection surface.

上記実施形態のプロジェクタ10では、光源装置20として高圧水銀ランプを用いているが、高圧水銀ランプの代わりに、メタルハライドランプ等他のランプを用いることもできる。この場合も、緑色光用の第3光路OP3やその他の光路OP1,OP2に配置される反射ミラー42c等を反射面に沿って移動させることにより、上記ランプ光源からの照明光のホワイトバランスを適宜調整することができる。   In the projector 10 of the above embodiment, a high-pressure mercury lamp is used as the light source device 20, but another lamp such as a metal halide lamp can be used instead of the high-pressure mercury lamp. Also in this case, the white balance of the illumination light from the lamp light source is appropriately adjusted by moving the reflecting mirror 42c and the like disposed in the third optical path OP3 for green light and the other optical paths OP1 and OP2 along the reflecting surface. Can be adjusted.

また、色分離光学系40を構成する反射ミラー42cを微動・固定するためのミラー支持部材90の構造は、上記実施形態に限定されることなく、様々なものとすることができる。例えば、駆動部材94は省略することができ、ガイド部材91,92を利用して反射ミラー42cを適所に移動させた後、接着剤を利用してガイド部材91,92等に反射ミラー42cを直接固定することができる。   Further, the structure of the mirror support member 90 for finely moving and fixing the reflection mirror 42c constituting the color separation optical system 40 is not limited to the above embodiment, and can be various. For example, the drive member 94 can be omitted. After the reflecting mirror 42c is moved to an appropriate position using the guide members 91 and 92, the reflecting mirror 42c is directly attached to the guide members 91 and 92 and the like using an adhesive. Can be fixed.

また、上記実施形態では、光源装置20からの光を複数の部分光束に分割するため、2つのフライアイ光学系31,32を用いていたが、この発明は、このようなフライアイ光学系すなわちレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。さらに、フライアイ光学系31,32をロッドインテグレータに置き換えることもできる。この場合、ロッドインテグレータ後段のリレー光学系のうち2次光源像が形成される位置近傍に配置されるレンズに隣接する反射ミラーを、当該レンズから離間するように移動させる。   In the above embodiment, the two fly's eye optical systems 31 and 32 are used in order to divide the light from the light source device 20 into a plurality of partial light beams. The present invention can also be applied to a projector that does not use a lens array. Furthermore, the fly-eye optical systems 31 and 32 can be replaced with rod integrators. In this case, the reflecting mirror adjacent to the lens disposed in the vicinity of the position where the secondary light source image is formed in the relay optical system subsequent to the rod integrator is moved away from the lens.

また、上記プロジェクタ10において、光源装置20からの光を特定方向の偏光とする偏光変換部材34を用いていたが、この発明は、このような偏光変換部材34を用いないプロジェクタにも適用可能である。   In the projector 10, the polarization conversion member 34 that converts the light from the light source device 20 into a specific direction of polarization is used. However, the present invention can also be applied to a projector that does not use such a polarization conversion member 34. is there.

また、上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説明したが本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含むライトバルブ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、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。反射型プロジェクタの場合、ライトバルブは液晶パネルのみによって構成することが可能であり、一対の偏光板は不要である。なお、光変調装置は液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。   In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a transmissive projector has been described. However, the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, “transmission type” means that the light valve including the liquid crystal panel is a type that transmits light, and “reflection type” is a type that the light valve reflects light. Means. In the case of a reflection type projector, the light valve can be constituted only by a liquid crystal panel, and a pair of polarizing plates is unnecessary. The light modulation device is not limited to a liquid crystal panel or the like, and may be a light modulation device using a micromirror, for example.

また、プロジェクタとしては、投写面を観察する方向から画像投写を行う前面プロジェクタと、投写面を観察する方向とは反対側から画像投写を行う背面プロジェクタとがあるが、図1に示すプロジェクタの構成は、いずれにも適用可能である。   Further, as the projector, there are a front projector that projects an image from the direction of observing the projection plane and a rear projector that projects an image from the opposite side to the direction of observing the projection plane. The projector configuration shown in FIG. Is applicable to both.

実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector which concerns on embodiment. (a)は、プロジェクタの第3光路の光束を示し、(b)は、反射ミラーを変位させた状態を示す。(A) shows the light beam of the 3rd optical path of a projector, (b) shows the state which displaced the reflective mirror. (a)は、中央のレンズに最も近い位置における緑色光の分布を示し、(b)は、中央のレンズから最も遠い位置における緑色光の分布を示す。(A) shows the green light distribution at the position closest to the central lens, and (b) shows the green light distribution at the position farthest from the central lens. (a)は、反射ミラーをレンズから離間させる場合を示し、(b)は、反射ミラーをレンズに近接させる場合を示す。(A) shows the case where the reflecting mirror is separated from the lens, and (b) shows the case where the reflecting mirror is brought close to the lens. (a)及び(b)は、ミラー支持部材を示す正面図及び側面図である。(A) And (b) is the front view and side view which show a mirror support member.

符号の説明Explanation of symbols

10…プロジェクタ、 20…光源装置、 30…均一化光学系、 31,32…フライアイ光学系、 33…重畳レンズ、 34…偏光変換部材、 40…色分離光学系、 41a,41b…第2ダイクロイックミラー、 42b,42c…反射ミラー、 42b,42c,45a,45b,45c…リレー光学系、 45a,45b,45c…レンズ、 50…光変調部、 51b,51r,51g…液晶パネル、 52b,52r,52g…偏光フィルタ、 60…クロスダイクロイックプリズム、 70…投射レンズ、 90…ミラー支持部材、 91,92…ガイド部材、 94…駆動部材、 AP1…開口、 AP2…開口、 DSP…デフォーカス像、 LB,LR,LG…各色光、 M1、M2…反射面、 OP1…第1光路、 OP2…第2光路、 OP3…第3光路、 SSP…2次光源像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector, 20 ... Light source device, 30 ... Uniformation optical system 31, 32 ... Fly eye optical system, 33 ... Superimposing lens, 34 ... Polarization conversion member, 40 ... Color separation optical system, 41a, 41b ... 2nd dichroic Mirror, 42b, 42c ... Reflective mirror, 42b, 42c, 45a, 45b, 45c ... Relay optical system, 45a, 45b, 45c ... Lens, 50 ... Light modulator, 51b, 51r, 51g ... Liquid crystal panel, 52b, 52r, 52g ... Polarizing filter, 60 ... Cross dichroic prism, 70 ... Projection lens, 90 ... Mirror support member, 91, 92 ... Guide member, 94 ... Driving member, AP1 ... Aperture, AP2 ... Aperture, DSP ... Defocused image, LB, LR, LG ... each color light, M1, M2 ... reflective surface, OP1 ... first optical path, OP2 ... second optical path, OP3 ... Third optical path, SSP ... 2 primary light source images

Claims (8)

照明光を射出する照明装置と、
前記照明装置から射出された照明光から第1から第3色光を分岐して、当該第1から第3色光を第1から第3光路にそれぞれ導く色分離光学系と、
前記第1から第3光路上にそれぞれ配置され、前記第1から第3色光によってそれぞれ照明される第1から第3光変調装置と、を備えたプロジェクタであって、
前記照明装置から前記第3光変調装置までの距離は、前記照明装置から前記第1光変調装置までの距離及び前記照明装置から前記第2光変調装置までの距離よりも長く、
前記第3光路には、光入射側に配置される第1のレンズと、光射出側に配置される第2のレンズと、前記第1及び第2のレンズの間に配置される第3のレンズと、前記第3のレンズの前記第1のレンズ側に配置される光路折曲用の第1のミラーと、前記第3のレンズの前記第2のレンズ側に配置される光路折曲用の第2のミラーとを含むリレー光学系が設けられ、
前記第1及び第2のミラーの少なくとも一方を前記第3光路上に保持するとともに、当該第1及び第2のミラーの少なくとも一方を反射面に沿って光源像がより不鮮明となる方向に変位可能としたミラー支持部材
を備えるプロジェクタ。
An illumination device that emits illumination light;
A color separation optical system for branching the first to third color lights from the illumination light emitted from the illumination device and guiding the first to third color lights to the first to third optical paths, respectively;
A first to a third light modulation device respectively disposed on the first to third optical paths and illuminated by the first to third color lights, respectively,
The distance from the illumination device to the third light modulation device is longer than the distance from the illumination device to the first light modulation device and the distance from the illumination device to the second light modulation device,
The third optical path includes a first lens disposed on the light incident side, a second lens disposed on the light exit side, and a third lens disposed between the first and second lenses. A lens, a first mirror for bending an optical path disposed on the first lens side of the third lens, and an optical path bending disposed on the second lens side of the third lens A relay optical system including a second mirror of
At least one of the first and second mirrors is held on the third optical path, and at least one of the first and second mirrors can be displaced along the reflecting surface in a direction in which the light source image becomes more blurred. A projector including the mirror support member.
前記第1から第3色光は、それぞれ青色光、赤色光、及び緑色光であることを特徴とする請求項1記載のプロジェクタ。   The projector according to claim 1, wherein the first to third color lights are blue light, red light, and green light, respectively. 前記リレー光学系は、前記第3のレンズの近傍に光源像を形成し、前記ミラー支持部材は、前記第1及び第2のミラーの少なくとも一方を前記第3のレンズから離れる方向に変位させることによって、当該第3のレンズ側でケラレを生じさせることを特徴とする請求項1及び請求項2のいずれか一項記載のプロジェクタ。   The relay optical system forms a light source image in the vicinity of the third lens, and the mirror support member displaces at least one of the first and second mirrors in a direction away from the third lens. The projector according to claim 1, wherein vignetting is generated on the third lens side. 前記第1及び第2のミラーのうち、前記第3のレンズの近傍に形成される光源像に対してより近いミラーを変位可能にすることを特徴とする請求項3記載のプロジェクタ。   4. The projector according to claim 3, wherein a mirror closer to a light source image formed in the vicinity of the third lens among the first and second mirrors can be displaced. 前記照明装置は、光源光を発生する光源装置と、照明装置からの光源光を均一化する均一化光学系とを備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項記載のプロジェクタ。   The said illuminating device is provided with the light source device which generate | occur | produces light source light, and the equalization | homogenization optical system which equalizes the light source light from an illuminating device. projector. 前記均一化光学系は、2つのフライアイ光学系を含むことを特徴とする請求項5記載のプロジェクタ。   6. The projector according to claim 5, wherein the uniformizing optical system includes two fly-eye optical systems. 前記第1から第3色光を前記第1から第3光変調装置によって変調することによって得た各色の像光を合成する光合成光学系と、当該光合成光学系から射出される合成光を投射する投射光学系とをさらに備える請求項1から請求項6のいずれか一項記載のプロジェクタ。   A light combining optical system that combines image light of each color obtained by modulating the first to third color lights with the first to third light modulators, and a projection that projects the combined light emitted from the light combining optical system The projector according to any one of claims 1 to 6, further comprising an optical system. 前記ミラー支持部材は、前記第1及び第2のミラーの少なくとも一方を反射面の方向に沿って摺動可能に保持するガイド部材と、前記第1及び第2のミラーの少なくとも一方を前記ガイド部材に沿って移動させる駆動部材とを備えることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項記載のプロジェクタ。

The mirror support member includes a guide member that slidably holds at least one of the first and second mirrors along a direction of a reflecting surface, and at least one of the first and second mirrors. The projector according to claim 1, further comprising: a driving member that moves along the axis.

JP2004260563A 2004-09-08 2004-09-08 Projector Withdrawn JP2006078626A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004260563A JP2006078626A (en) 2004-09-08 2004-09-08 Projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004260563A JP2006078626A (en) 2004-09-08 2004-09-08 Projector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006078626A true JP2006078626A (en) 2006-03-23

Family

ID=36158161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004260563A Withdrawn JP2006078626A (en) 2004-09-08 2004-09-08 Projector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006078626A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8172404B2 (en) Projection with lenslet arrangement on speckle reduction element
US8366281B2 (en) Out-of-plane motion of speckle reduction element
EP2433173B1 (en) Optical projection system with curved speckle reduction element surface
EP2544040A1 (en) Illumination optical system and image display apparatus
US6669345B2 (en) Illumination system and projector
JP4945314B2 (en) Projection display
EP2017669A2 (en) Illumination device, projection video display device, and fly-eye lens
US7114812B2 (en) Illumination optical system and projection display optical system
JP2006106383A (en) Projector
US20100296533A1 (en) Projection with slow relay and fast projection subsystems
JP3757222B2 (en) Projection display
JP2005266765A (en) Projector
US6616280B2 (en) Projection type image display apparatus using reflection type liquid crystal display device
JP5268428B2 (en) Illumination optical system and image projection apparatus
JP4165479B2 (en) projector
JP2006078626A (en) Projector
US20100296063A1 (en) Projection with larger intermediate image
JP2007114347A (en) Projector
JP2006084618A (en) Projector
JP4547955B2 (en) Image display device and illumination range adjustment method
JP6331254B2 (en) projector
JP2006106384A (en) Projector
KR20080085581A (en) Variable projecting type for projection system
JP2016038426A (en) projector
JP2005099869A (en) Projection display device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070403

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20071204