JP2006227362A - Illuminating apparatus and projector - Google Patents

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JP2006227362A JP2005042025A JP2005042025A JP2006227362A JP 2006227362 A JP2006227362 A JP 2006227362A JP 2005042025 A JP2005042025 A JP 2005042025A JP 2005042025 A JP2005042025 A JP 2005042025A JP 2006227362 A JP2006227362 A JP 2006227362A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illuminating apparatus and a projector capable of enhancing light utilization with a simple constitution. <P>SOLUTION: The illuminating apparatus comprises; a light source 31R for emitting light; a reflection type polarizing element 34 for transmitting polarized light in a specified vibrating direction among the light emitted from the light source 31R, and reflecting polarized light in other vibrating directions different from the specified vibrating direction; a 1st reflecting part 15 arranged in a position away from the light source 31R, and on which the light reflected by the reflection type polarizing element 34 is made incident so as to reflect the incident light toward the reflection polarizing element 34; and a 2nd reflecting part 16 arranged in the light source 31R, for reflecting the light advancing to the light source 31R after being reflected by the element 34 toward the element 34. And the reflection polarizing element 34 is arranged so that the center light beam O of the light emitted from the light source 31R may form a prescribed angle with the normal line of the reflection polarizing element 34. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、照明装置及びプロジェクタに関する。   The present invention relates to a lighting device and a projector.

近年、プロジェクタの光源として、固体発光素子を用いることが提案されている。特に、固体発光素子である発光ダイオード(以下、「LED」という。)は、超小型、超軽量、長寿命であるという特徴を有する。また、LEDは、照明目的で用いるための開発、改良によって、高輝度化及び高効率化が図られている。このことから、プロジェクタの小型化及び低消費電力化を図るために、プロジェクタの照明装置にLEDを用いることが期待されている。   In recent years, it has been proposed to use a solid state light emitting device as a light source of a projector. In particular, a light-emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) that is a solid-state light-emitting element is characterized by being ultra-compact, ultra-light, and long-life. Further, LEDs have been improved in brightness and efficiency by development and improvement for use for illumination purposes. For this reason, in order to reduce the size and power consumption of the projector, it is expected to use an LED for the projector illumination device.

LEDを用いたプロジェクタとして、ロッドインテグレータの入射端面に反射面、ロッドインテグレータの射出側に偏光変換素子をそれぞれ設けたプロジェクタが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1に記載のプロジェクタに備えられたロッドインテグレータの入射端面には、光源から光を入射させる開口部が設けられている。これにより、開口部から入射した光は反射型偏光素子で反射され再びロッドインテグレータ内を導光し反射面において反射され、反射型偏光素子に戻るようになっている。   As a projector using an LED, a projector is proposed in which a reflecting surface is provided on the incident end face of the rod integrator and a polarization conversion element is provided on the exit side of the rod integrator (see, for example, Patent Document 1). On the incident end face of the rod integrator provided in the projector described in Patent Document 1, an opening for allowing light to enter from a light source is provided. As a result, the light incident from the opening is reflected by the reflective polarizing element, guided again through the rod integrator, reflected by the reflective surface, and returned to the reflective polarizing element.

また、照明装置から射出される光を揃える方法として、PBSプリズムを使用する方法が提案されている。この方法は、LEDから射出された光をコリメートレンズで平行化した後、PBSプリズムに入射させる。PBSプリズムに入射された光のうち、特定の振動方向の偏光のみを透過し、その他の光線は反射して光路が90度曲げられる。ここで、はじめに透過した光の光路上には位相板(λ/2板)が設けられているため、偏光方向が変わり、結果として同じ偏光方向の光を得ることが可能になる。
特開2003−57445号公報
Also, a method using a PBS prism has been proposed as a method for aligning light emitted from the illumination device. In this method, light emitted from an LED is collimated by a collimator lens and then incident on a PBS prism. Of the light incident on the PBS prism, only polarized light in a specific vibration direction is transmitted, and other light rays are reflected, and the optical path is bent 90 degrees. Here, since the phase plate (λ / 2 plate) is provided on the optical path of the transmitted light first, the polarization direction changes, and as a result, the light having the same polarization direction can be obtained.
JP 2003-57445 A

しかしながら、上記特許文献1に記載されている技術では、ロッドインテグレータの入射端面には光源からの光を入射させる開口部が設けられていることから、反射型偏光板で反射された光が開口部から外部に射出されてしまい、ロッドインテグレータによる光のリサイクル効率が低下する場合がある。さらに、反射型偏光板で反射された光が、開口部を通過して充分に光源に戻ったとしても、光源に備えられた反射部となる電極は、光反射率がそれ程高くない。このため、光のロスが生じてしまい、リサイクル効率が低下するという問題がある。また、アレイ状のLEDからの光を効率良くロッドインテグレータに入射させるためには、LEDを配置する領域に対応してロッドインテグレータを大型にすること、LEDに対応して複数の開口部をロッドインテグレータに設けること等の措置をとる必要を生じる。
また、照明装置から射出される光を揃える方法では、反射面を用い光源から射出された光を反射させているため、照明装置全体が大きくなってしまい、コストが上がってしまう。
However, in the technique described in Patent Document 1, an opening for allowing light from the light source to enter is provided on the incident end surface of the rod integrator, so that the light reflected by the reflective polarizing plate is opened. In some cases, the light recycling efficiency is reduced by the rod integrator. Furthermore, even if the light reflected by the reflective polarizing plate passes through the opening and sufficiently returns to the light source, the electrode serving as the reflective portion provided in the light source does not have a high light reflectance. For this reason, there is a problem that light loss occurs and the recycling efficiency decreases. In addition, in order to make the light from the arrayed LED efficiently enter the rod integrator, the rod integrator should be made large corresponding to the region where the LED is arranged, and a plurality of openings corresponding to the LED are made into the rod integrator. It is necessary to take measures such as installing in
Further, in the method of aligning the light emitted from the lighting device, the light emitted from the light source is reflected using the reflecting surface, so that the entire lighting device becomes large and the cost increases.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成により光利用効率を高めることができる照明装置及びプロジェクタを提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a lighting device and a projector that can improve light use efficiency with a simple configuration.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の照明装置は、光を射出する光源と、該光源から射出された光のうち特定の振動方向の偏光光を透過させ、前記特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光素子と、前記光源から離間した位置に設けられ、前記反射型偏光素子で反射された光が入射され、その光を前記反射型偏光素子の方向へ反射させる第1の反射部と、前記光源に設けられ、前記反射型偏光素子で反射され前記光源の方向へ進行する光を前記反射型偏光素子の方向へ反射させる第2の反射部とを備え、前記反射型偏光子に入射する前記光源からの光の中心光線が前記反射型偏光素子の法線に対して所定の角度をなすように前記反射型偏光素子が配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The illumination device of the present invention transmits a light source that emits light and polarized light having a specific vibration direction among the light emitted from the light source, and transmits polarized light having another vibration direction that is different from the specific vibration direction. A reflective polarizing element that reflects, and a first reflecting unit that is provided at a position spaced from the light source and that receives light reflected by the reflective polarizing element and reflects the light toward the reflective polarizing element And a second reflecting portion that is provided in the light source and reflects light that is reflected by the reflective polarizing element and travels in the direction of the light source, in the direction of the reflective polarizing element, and the reflective polarizer The reflective polarizing element is arranged such that a central ray of light from the incident light source forms a predetermined angle with respect to a normal line of the reflective polarizing element.

本発明に係る照明装置では、光源から射出された光は、反射型偏光素子に入射する。そして、反射型偏光素子に入射した光のうち特定の振動方向の偏光光は透過し、これに対して、特定の振動方向以外の他の振動方向の光は、反射型偏光素子で反射され光源方向に向かう。反射型偏光素子から光源側に向かった光は、光源とは離間した位置に設けられた第1の反射部で反射され、再び反射型偏光素子に向かって進行する。そして、反射型偏光素子に入射した光のうち特定の振動方向以外の他の振動方向の光は、反射型偏光素子で反射され光源に向かい、光源に設けられた第2の反射部により反射され、再び反射型偏光素子に向かって進行する。ここで、第2の反射部の方は例えば、反射部が電極を兼ねる等、種々の制約により反射率をあまり高くすることができない。それに対し本発明では、第1の反射部が、光源とは離間した位置に独立して設けられているので、第1の反射部として反射率の高い材料を選択することにより、反射型偏光素子で反射された光を効率良く再び反射型偏光素子に反射させることができる。したがって、第1,第2の反射部と反射型偏光素子との光路を偏光光が循環(リサイクル)する過程において、反射型偏光素子で特定の振動方向の偏光光を効率良く取り出すことが可能となる。   In the illumination device according to the present invention, the light emitted from the light source is incident on the reflective polarizing element. Of the light incident on the reflective polarizing element, polarized light having a specific vibration direction is transmitted, whereas light having a vibration direction other than the specific vibration direction is reflected by the reflective polarizing element. Head in the direction. The light traveling from the reflective polarizing element toward the light source side is reflected by the first reflecting portion provided at a position separated from the light source, and travels again toward the reflective polarizing element. Then, light having a vibration direction other than a specific vibration direction out of the light incident on the reflective polarizing element is reflected by the reflective polarizing element, travels toward the light source, and is reflected by the second reflecting portion provided in the light source. Then, it proceeds again toward the reflective polarizing element. Here, the reflectance of the second reflecting portion cannot be made so high due to various restrictions, for example, the reflecting portion also serves as an electrode. On the other hand, in the present invention, since the first reflecting portion is provided independently at a position separated from the light source, a reflective polarizing element can be obtained by selecting a material having high reflectance as the first reflecting portion. It is possible to efficiently reflect the light reflected by the reflection type polarizing element again. Therefore, in the process in which the polarized light circulates (recycles) in the optical path between the first and second reflecting portions and the reflective polarizing element, the reflective polarizing element can efficiently extract polarized light in a specific vibration direction. Become.

また、本発明の照明装置は、前記光源から射出された光を略平行化する平行化光学系を備えることが好ましい。
本発明に係る照明装置では、光源から射出された光を平行光光学系によって略平行化するため、光源から射出された光は反射型偏光板に対して略垂直な方向から入射することになる。すなわち、光を反射型偏光板に対して略垂直な方向から入射させることにより、光源から射出された光を効率良く分離することができる。
Moreover, it is preferable that the illuminating device of this invention is equipped with the parallelizing optical system which makes the light inject | emitted from the said light source substantially parallel.
In the illuminating device according to the present invention, the light emitted from the light source is approximately collimated by the parallel light optical system, so that the light emitted from the light source is incident from a direction substantially perpendicular to the reflective polarizing plate. . That is, the light emitted from the light source can be efficiently separated by making the light incident from a direction substantially perpendicular to the reflective polarizing plate.

また、本発明の照明装置は、前記第1の反射部が前記光源に隣接して配置されるとともに、前記平行化光学系を通過した前記光源からの光の中心光線及び前記平行化光学系を通過した前記第1の反射部により反射された光の中心光線と、前記平行化光学系の光軸とのなす角が略等しくなるように前記光源及び前記第1の反射部が配置されていることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, the first reflecting portion is disposed adjacent to the light source, and the central ray of the light from the light source that has passed through the collimating optical system and the collimating optical system are provided. The light source and the first reflecting portion are arranged so that the angle formed between the central ray of the light reflected by the first reflecting portion that has passed and the optical axis of the collimating optical system is substantially equal. It is preferable.

本発明に係る照明装置では、第1の反射部が光源に隣接して配置されているため、光源及び第1の反射部を配置し易くなるとともに、照明装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。また、平行化光学系とのなす角が略等しくなるように光源及び第1の反射部を配置することにより、反射型偏光素子で反射した光を効率良く第1の反射部に導くことができる。   In the illuminating device according to the present invention, since the first reflecting portion is disposed adjacent to the light source, the light source and the first reflecting portion can be easily disposed, and the entire illuminating device can be made compact. It becomes. Further, by arranging the light source and the first reflecting portion so that the angles formed by the collimating optical system are substantially equal, the light reflected by the reflective polarizing element can be efficiently guided to the first reflecting portion. .

また、本発明の照明装置は、前記光源と前記第1の反射部との少なくとも一方が、前記平行化光学系の光軸に向けて傾斜していることが好ましい。
本発明に係る照明装置では、光源と第1の反射部との少なくとも一方が、平行化光学系の光軸に向けて傾斜しているため、光源及び第1の反射部の配置の制約が少ないので、生産性を向上させることが可能となる。また、光源から射出された光が第1の反射部で効率良く反射されるように光源を傾斜させたり、また、反射型偏光素子で反射した光が第1の反射部によって効率良く反射されるように第1の反射部を傾斜させたりすることで、光利用効率を向上させることが可能である。
In the illumination device of the present invention, it is preferable that at least one of the light source and the first reflecting portion is inclined toward the optical axis of the collimating optical system.
In the illuminating device according to the present invention, at least one of the light source and the first reflecting unit is inclined toward the optical axis of the collimating optical system, and therefore there are few restrictions on the arrangement of the light source and the first reflecting unit. Therefore, productivity can be improved. In addition, the light source is tilted so that the light emitted from the light source is efficiently reflected by the first reflecting portion, and the light reflected by the reflective polarizing element is efficiently reflected by the first reflecting portion. As described above, the light use efficiency can be improved by inclining the first reflecting portion.

また、本発明の照明装置は、前記光源は、前記光の中心光線と前記平行化光学系の光軸とが一致するように配されるとともに、前記反射型偏光素子が前記光源から射出された光を前記第1の反射部に向かって反射するように傾斜していることが好ましい。
本発明に係る照明装置では、光源から射出された光の中心光線と平行化光学系の光軸とが一致しているため、光源から射出された光を平行化光学系により効率良く反射型偏光素子に導くことができ、さらに、反射型偏光素子が傾斜しているため、より多くの光を第1の反射部に反射させることが可能となる。
In the illumination device of the present invention, the light source is arranged so that a central ray of the light and an optical axis of the collimating optical system coincide with each other, and the reflective polarizing element is emitted from the light source. It is preferable to incline so that light may be reflected toward the first reflecting portion.
In the illuminating device according to the present invention, since the central ray of the light emitted from the light source coincides with the optical axis of the collimating optical system, the light emitted from the light source is efficiently reflected by the collimating optical system. Further, since the reflective polarizing element is inclined, more light can be reflected to the first reflecting portion.

本発明のプロジェクタは、上記の照明装置と、該照明装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、該空間光変調装置により変調された光を投射する投射装置とを備えることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタでは、照明装置より射出された光は空間光変調装置に入射される。そして、空間光変調装置により変調された画像が、投射装置によって投影される。このとき、照明装置より射出される光は、上述したように、高い利用効率で特定の方向に振動する光に揃えられているため、空間光変調装置を通過する際、光量を落とすことがないので、高い消光比を維持するとともに、明るさが均一な画像を投射することが可能となる。
A projector of the present invention includes the above-described illumination device, a spatial light modulation device that modulates light emitted from the illumination device in accordance with an image signal, and a projection device that projects light modulated by the spatial light modulation device. It is characterized by providing.
In the projector according to the present invention, the light emitted from the illumination device enters the spatial light modulation device. Then, the image modulated by the spatial light modulation device is projected by the projection device. At this time, the light emitted from the lighting device is aligned with the light that vibrates in a specific direction with high utilization efficiency as described above, so that the amount of light does not drop when passing through the spatial light modulation device. Therefore, it is possible to project an image having a uniform brightness while maintaining a high extinction ratio.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.

次に、本発明の第1実施形態について、図1から図4を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタ1は、図1に示すように、画像信号に応じた光をスクリーン60に投射し、スクリーン60に対してプロジェクタ1と同じ側から投射像を観察する、いわゆるフロント型プロジェクタである。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the projector 1 of the present embodiment is a so-called front type projector that projects light according to an image signal onto a screen 60 and observes a projected image from the same side as the projector 1 with respect to the screen 60. is there.

プロジェクタ1は、赤色光(以下、「R光」という。)を射出するR光用照明装置(照明装置)10Rと、緑色光(以下、「G光」という。)を射出するG光用照明装置(照明装置)10Gと、青色光(以下、「B光」という。)を射出するB光用照明装置(照明装置)10Bと、それぞれの照明装置10R、10G、10Bから射出されたR、G、Bの輝度を画像信号に応じて変調する透過型液晶ライトバルブ(空間光変調装置)20R、20G、20Bと、変調された各色光を合成してカラー画像とするダイクロイックプリズム40と、ダイクロイックプリズム40から射出されたカラー画像をスクリーン60に投射する投射レンズ(投射装置)50とを備えている。   The projector 1 includes an R light illumination device (illumination device) 10R that emits red light (hereinafter referred to as “R light”) and a G light illumination that emits green light (hereinafter referred to as “G light”). A device (illumination device) 10G, a B light illumination device (illumination device) 10B for emitting blue light (hereinafter referred to as “B light”), and R emitted from each of the illumination devices 10R, 10G, and 10B. Transmission type liquid crystal light valves (spatial light modulators) 20R, 20G, and 20B that modulate the luminance of G and B according to an image signal, a dichroic prism 40 that combines the modulated color lights into a color image, and a dichroic A projection lens (projection device) 50 that projects a color image emitted from the prism 40 onto a screen 60 is provided.

R光用照明装置10Rは、4つの光源部11R、12R、13R、14Rと、各光源部11R〜14Rに対応して設けられたロッドインテグレータ21R、22R、23R、24Rと、各ロッドインテグレータ21R〜24Rの射出端面に配された中空ロッドインテグレータ25Rとを備えている。また、G光用照明装置10Gも同様に、4つの光源部11G、12G、13G、14Gを有し、B光用照明装置10Bは、1つの光源部11Bを有している。   The R light illumination device 10R includes four light source units 11R, 12R, 13R, and 14R, rod integrators 21R, 22R, 23R, and 24R provided corresponding to the light source units 11R to 14R, and the rod integrators 21R to 21R, respectively. And a hollow rod integrator 25R disposed on the injection end face of 24R. Similarly, the G light illumination device 10G includes four light source units 11G, 12G, 13G, and 14G, and the B light illumination device 10B includes one light source unit 11B.

また、ロッドインテグレータ21R〜24Rは、中実のガラスや樹脂などの透明な部材でできており、各光源部11R〜14Rから射出された光を中空ロッドインテグレータ25Rに導くとともに、内部で全反射を繰り返すことにより、光源部11R〜14Rから照射された光の照度分布を略均一にしている。
また、中空ロッドインテグレータ25Rは中空のロッドであり、アルミ蒸着されたロッドの内面で全反射を繰り返すことにより、光源部11R〜14Rから照射された光の照度分布を略均一にし、透過型液晶ライトバルブ20Rに均一な照明を照射するようになっている。
The rod integrators 21R to 24R are made of a transparent member such as solid glass or resin, and guide the light emitted from the light source units 11R to 14R to the hollow rod integrator 25R and totally reflect the light internally. By repeating, the illuminance distribution of the light emitted from the light source units 11R to 14R is made substantially uniform.
Moreover, the hollow rod integrator 25R is a hollow rod, and repeats total reflection on the inner surface of the aluminum-deposited rod, thereby making the illuminance distribution of the light emitted from the light source units 11R to 14R substantially uniform and transmitting liquid crystal light. The bulb 20R is irradiated with uniform illumination.

次に、各光源部11R〜14Rの構成を、図2に示すような簡略図を用いて説明する。また、各光源部11R〜14Rの詳細については後ほど図3を用いて説明する。
各光源部11R〜14Rは、いずれも、図2に示すように、光を射出する発光部であるR光用LED(光源)31Rと、R光用LED31Rから射出された光を略平行化するコリメータレンズ(平行化光学系)32と、コリメータレンズ32の射出側に配されたλ/4位相板33と、λ/4位相板33に直接接触するとともに、λ/4位相板33を透過した光のうち特定の振動方向の偏光光を透過させ、特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光板(反射型偏光素子)34と、R光用LED31Rから射出された光を集光させてロッドインテグレータ21Rに入射させる集光レンズ35とを備えている。なお、図2において、R光用LED31Rから射出された光の光路を分かりやすく説明するために、λ/4位相板33と反射型偏光板34とを間隔を開けて配置している。
また、R光用LED31Rの発光部の大きさは約4mm×2mmとなっている。
Next, the structure of each light source part 11R-14R is demonstrated using a simplified diagram as shown in FIG. Details of each of the light source units 11R to 14R will be described later with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, each of the light source units 11R to 14R substantially parallelizes the light emitted from the R light LED (light source) 31R and the light emitted from the R light LED 31R. The collimator lens (collimating optical system) 32, the λ / 4 phase plate 33 disposed on the exit side of the collimator lens 32, and the λ / 4 phase plate 33 are in direct contact with and transmitted through the λ / 4 phase plate 33. Reflected polarizing plate (reflective polarizing element) 34 that transmits polarized light of a specific vibration direction out of the light and reflects polarized light of another vibration direction different from the specific vibration direction, and emitted from the R light LED 31R And a condensing lens 35 that collects the incident light and enters the rod integrator 21R. In FIG. 2, the λ / 4 phase plate 33 and the reflective polarizing plate 34 are arranged with an interval therebetween in order to easily understand the optical path of the light emitted from the R light LED 31 </ b> R.
The size of the light emitting portion of the R light LED 31R is about 4 mm × 2 mm.

R光用LED31Rには、反射型偏光板34で反射されR光用LED31R側へ進行する光をコリメータレンズ32の方向へ反射させる反射ミラー(第1の反射部)15が隣接して設けられている。また、R光用LED31Rから射出された光の中心光線Oが、コリメータレンズ32を通過することにより曲げられ、反射型偏光板34の法線(本実施形態では光源部11Rの中心軸L、すなわち、コリメータレンズ32の光軸L)に対して所定の角度をなすように反射型偏光板34が配置されている。このとき、本実施形態では、反射ミラー15をR光用LED31Rに隣接して配置されるとともに、R光用LED31Rから射出されコリメータレンズ32により曲げられた光の中心光線O及び反射ミラー15により反射されコリメータレンズ32により曲げられた光の中心光線Mと、コリメータレンズ32の光軸Lとのなす角(図中に示す角度α及び角度β)が略等しくなるようにR光用LED31R及び反射ミラー15を配置させることが好ましい。
また、中心光線O及び中心光線Mは、反射型偏光板34の法線Lと平行に射出される光線であって、かつ、R光用LED31R及び反射ミラー15の略中心から射出される光線である。
The R light LED 31R is provided with a reflection mirror (first reflection portion) 15 adjacent to the light reflected from the reflective polarizing plate 34 and traveling toward the R light LED 31R toward the collimator lens 32. Yes. Further, the central ray O of the light emitted from the LED 31R for R light is bent by passing through the collimator lens 32, and is normal to the reflective polarizing plate 34 (in this embodiment, the central axis L of the light source unit 11R, ie, The reflective polarizing plate 34 is arranged so as to form a predetermined angle with respect to the optical axis L) of the collimator lens 32. At this time, in the present embodiment, the reflection mirror 15 is disposed adjacent to the R light LED 31R, and is reflected by the central ray O of the light emitted from the R light LED 31R and bent by the collimator lens 32 and the reflection mirror 15. The LED 31R for R light and the reflection mirror so that the angles (angle α and angle β shown in the figure) formed by the central ray M of the light bent by the collimator lens 32 and the optical axis L of the collimator lens 32 are substantially equal. It is preferable to arrange 15.
The central light beam O and the central light beam M are light beams emitted in parallel with the normal line L of the reflective polarizing plate 34 and light beams emitted from substantially the centers of the R light LED 31R and the reflection mirror 15. is there.

さらに、R光用LED31Rには、反射型偏光板34で反射され、R光用LED31Rの方向へ進行する光をコリメータレンズ32の方向へ反射させる反射部16(第2の反射部)が設けられている。
反射ミラー15及び反射部16は、光反射率の高い部材、例えば、アルミニウムや銀等の金属部材によって構成されている。この反射ミラー15及び反射部16を金属部材で構成することにより、耐熱性に優れた構成となる。これにより、R光用LED31Rに戻った光は、反射ミラー15あるいは反射部16で反射されて再びコリメータレンズ32の方向へ進行する。コリメータレンズ32を透過して再びλ/4位相板33に入射する光のうち円偏光は、例えば、直線偏光であるp偏光光に変換される。特定の振動方向の偏光光であるp偏光光は、反射型偏光板34を透過することが可能となっている。これに対して、再度、λ/4位相板33を透過することにより特定の振動方向とは異なる他の振動方向に変換された直線偏光は、反射型偏光板34で反射され、上述の循環を繰り返すようになっている。
Further, the R light LED 31R is provided with a reflecting portion 16 (second reflecting portion) that reflects light reflected by the reflective polarizing plate 34 and traveling in the direction of the R light LED 31R toward the collimator lens 32. ing.
The reflection mirror 15 and the reflection part 16 are comprised by members with high light reflectivity, for example, metal members, such as aluminum and silver. By configuring the reflection mirror 15 and the reflection portion 16 with a metal member, the structure is excellent in heat resistance. Thereby, the light returned to the R light LED 31 </ b> R is reflected by the reflection mirror 15 or the reflection part 16 and travels again toward the collimator lens 32. Of the light that passes through the collimator lens 32 and enters the λ / 4 phase plate 33 again, circularly polarized light is converted into, for example, p-polarized light that is linearly polarized light. The p-polarized light that is polarized light in a specific vibration direction can pass through the reflective polarizing plate 34. On the other hand, the linearly polarized light that has been converted to another vibration direction different from the specific vibration direction by transmitting again through the λ / 4 phase plate 33 is reflected by the reflective polarizing plate 34 and passes through the circulation described above. It is supposed to repeat.

次に、光源部11Rの詳細について説明する。
光源部11Rは、図3に示すように、R光用LED31Rと、コリメータレンズ32と、λ/4位相板33と、反射型偏光板34と、集光レンズ35とが支持基板36により一体化された光源ユニットとなっている。
また、R光用LED31Rは、チップ31aが実装されたパッケージの形になっている。また、R光用LED31Rには、支持基板36に固定するLED固定板37が設けられており、このLED固定板37は、導通するための回路基板の機能が備えられている。さらに、LED固定板37は、X,Y方向(光軸LをZ方向とする)に移動可能であり、R光用LED31Rの位置を調整可能となっている。さらに、LED固定板37の背面37aには、熱的に接続されるとともにR光用LED31Rの発光の際に生じた熱をLED固定板37を介して放熱する放熱板38が備えられている。
Next, details of the light source unit 11R will be described.
As shown in FIG. 3, the light source unit 11 </ b> R includes an R light LED 31 </ b> R, a collimator lens 32, a λ / 4 phase plate 33, a reflective polarizing plate 34, and a condenser lens 35 integrated by a support substrate 36. Light source unit.
The LED 31R for R light is in the form of a package on which a chip 31a is mounted. Further, the LED 31R for R light is provided with an LED fixing plate 37 that is fixed to the support substrate 36. The LED fixing plate 37 has a function of a circuit board for conducting. Further, the LED fixing plate 37 is movable in the X and Y directions (the optical axis L is the Z direction), and the position of the R light LED 31R can be adjusted. Further, the back surface 37 a of the LED fixing plate 37 is provided with a heat radiating plate 38 that is thermally connected and radiates heat generated when the R light LED 31 R emits light through the LED fixing plate 37.

コリメータレンズ32,集光レンズ35は、2枚組で構成されており、これらは鏡筒39a,39b内に収納されている。これらの鏡筒39a,39bは、Z方向に移動,調整可能となっている。
なお、コリメータレンズ32及び集光レンズ35とも2枚組構成としたが、1枚でも良く、また、3枚以上であっても良い。
The collimator lens 32 and the condensing lens 35 are composed of two pieces, and these are housed in the lens barrels 39a and 39b. These lens barrels 39a and 39b can be moved and adjusted in the Z direction.
The collimator lens 32 and the condensing lens 35 are configured as a two-sheet set, but may be one or three or more.

また、各光源部11G〜14Gは、R光用LED(光源)31Rに代えてG光用LED31Gを有し、光源部11Bは、R光用LED31Rに代えてB光用LED31Bを有している点の他は光源部11R〜14Rと同様の構成を有している。   Each of the light source units 11G to 14G has a G light LED 31G instead of the R light LED (light source) 31R, and the light source unit 11B has a B light LED 31B instead of the R light LED 31R. Other than the points, the light source units 11R to 14R have the same configuration.

中空ロッドインテグレータ25Rから射出されたR光は、図1に示すように、透過型液晶ライトバルブ20Rに入射するようになっている。中空ロッドインテグレータ25Rの光が伝播する部分の断面は、透過型液晶ライトバルブ20Rの変調領域と略同一の形状を有している。中空ロッドインテグレータ25Rと透過型液晶ライトバルブ20Rとは互いに接合することで、中空ロッドインテグレータ25Rから射出されたR光は、直接透過型液晶ライトバルブ20Rへ入射するようになっている。また、透過型液晶ライトバルブ20Rは、R光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置であり、透過型液晶ライトバルブ20Rで変調された光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム40に入射するようになっている。   As shown in FIG. 1, the R light emitted from the hollow rod integrator 25R enters the transmissive liquid crystal light valve 20R. The cross section of the portion of the hollow rod integrator 25R through which light propagates has substantially the same shape as the modulation region of the transmissive liquid crystal light valve 20R. The hollow rod integrator 25R and the transmissive liquid crystal light valve 20R are joined to each other so that the R light emitted from the hollow rod integrator 25R is directly incident on the transmissive liquid crystal light valve 20R. The transmissive liquid crystal light valve 20R is a transmissive liquid crystal display device that modulates R light according to an image signal, and the light modulated by the transmissive liquid crystal light valve 20R is a cross dichroic that is a color synthesis optical system. The light enters the prism 40.

G光用照明装置10Gは、図1に示すプラスZ方向へG光を射出させるようになっている。光源部11G〜14Gからの光は、ロッドインテグレータ21G、22G、23G、24Gによって中空ロッドインテグレータ25Gへ導かれる。中空ロッドインテグレータ25GからのG光は、透過型液晶ライトバルブ20Gに入射するようになっている。中空ロッドインテグレータ25Gと透過型液晶ライトバルブ20Gとは、互いに接合している。また、透過型液晶ライトバルブ20Gは、G光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置であり、G光用空間光変調装置20Gで変調された光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム40に入射するようになっている。   The G light illumination device 10G is configured to emit G light in the plus Z direction shown in FIG. Light from the light source units 11G to 14G is guided to the hollow rod integrator 25G by the rod integrators 21G, 22G, 23G, and 24G. The G light from the hollow rod integrator 25G enters the transmissive liquid crystal light valve 20G. The hollow rod integrator 25G and the transmissive liquid crystal light valve 20G are joined to each other. The transmissive liquid crystal light valve 20G is a transmissive liquid crystal display device that modulates G light according to an image signal, and the light modulated by the G light spatial light modulator 20G is a color synthesis optical system. The light enters the cross dichroic prism 40.

B光用照明装置10Bは、図1に示すマイナスX方向へB光を射出させるようになっている。光源部11Bは、B光用照明装置10BからのB光の出射方向に対して略垂直なマイナスZ方向を向けて設けられている。光源部11Bの出射側には、テーパロッド26が設けられている。テーパロッド26は、入射面より出射面が大きい構造体であって、透明部材によって構成されている。光源部11BからのB光はテーパロッド26によって中空ロッドインテグレータ27へ広げられる。テーパロッド27は、界面における全反射によって光軸方向へ光を揃える機能も果たしている。中空ロッドインテグレータ27へ入射した光は、三角プリズム28で角度を90度変換され、中空ロッドインテグレータ25Bへ導かれる。B光用照明装置10Bは、テーパロッド26から中空ロッドインテグレータ25Bまでの構成によって強度分布が均一化されるようになっている。   The B light illumination device 10B is configured to emit B light in the minus X direction shown in FIG. The light source unit 11B is provided in the minus Z direction substantially perpendicular to the emission direction of the B light from the B light illumination device 10B. A tapered rod 26 is provided on the emission side of the light source unit 11B. The taper rod 26 is a structure having an exit surface larger than the entrance surface, and is made of a transparent member. The B light from the light source unit 11 </ b> B is spread to the hollow rod integrator 27 by the taper rod 26. The taper rod 27 also functions to align light in the optical axis direction by total reflection at the interface. The light incident on the hollow rod integrator 27 is converted into an angle of 90 degrees by the triangular prism 28 and guided to the hollow rod integrator 25B. The intensity distribution of the B light illumination device 10B is made uniform by the configuration from the taper rod 26 to the hollow rod integrator 25B.

中空ロッドインテグレータ25BからのB光は、透過型液晶ライトバルブ20Bに入射するようになっている。中空ロッドインテグレータ25Bと透過型液晶ライトバルブ20Bとは、互いに接合している。また、透過型液晶ライトバルブ20Bは、B光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。透過型液晶ライトバルブ20Bで変調された光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム40に入射するようになっている。   The B light from the hollow rod integrator 25B enters the transmissive liquid crystal light valve 20B. The hollow rod integrator 25B and the transmissive liquid crystal light valve 20B are joined to each other. The transmissive liquid crystal light valve 20B is a transmissive liquid crystal display device that modulates B light according to an image signal. The light modulated by the transmissive liquid crystal light valve 20B enters the cross dichroic prism 40 which is a color synthesis optical system.

クロスダイクロイックプリズム40は、B光を反射し、R光、G光を透過するダイクロイック膜と、R光を反射し、B光、G光を透過するダイクロイック膜とをX字型に直交して配置して構成されている。クロスダイクロイックプリズム40は、各空間光変調装置20R、20G、20Bでそれぞれ変調されたR光、G光及びB光を合成する。クロスダイクロイックプリズム40で合成された光は、投射レンズ50によってスクリーン60へ投射される。   In the cross dichroic prism 40, a dichroic film that reflects B light and transmits R light and G light and a dichroic film that reflects R light and transmits B light and G light are arranged orthogonally in an X shape. Configured. The cross dichroic prism 40 combines the R light, the G light, and the B light that are respectively modulated by the spatial light modulators 20R, 20G, and 20B. The light synthesized by the cross dichroic prism 40 is projected onto the screen 60 by the projection lens 50.

次に、以上の構成からなる本実施形態のプロジェクタ1を用いて、画像をスクリーン60に投射する方法について説明する。
なお、R光用LED31R,G光用LED31G,B光用LED31Bから射出された各色光についての作用は同一であるので、R光用LED31Rから射出された赤色光についての作用を説明し、その他の緑色光、青色光についての作用は説明を省略する。
Next, a method of projecting an image on the screen 60 using the projector 1 of the present embodiment having the above configuration will be described.
Since the operation for each color light emitted from the R light LED 31R, the G light LED 31G, and the B light LED 31B is the same, the operation for the red light emitted from the R light LED 31R will be described. The description of the action of green light and blue light is omitted.

まず、R光用照明装置10RのR光用LED31Rに電流が供給されると、図2に示すように、R光用LED31Rから赤色光がコリメータレンズ32に向けて射出される。
コリメータレンズ32に入射した赤色光は平行化され、反射型偏光板34に入射されp偏光光のみが透過される。このとき、図4に示すように、R光用LED31RのA点から射出された光の光路は、コリメータレンズ32のB点を通過し、λ/4位相板33及び反射型偏光板34のC点に到達する。その後、反射型偏光板34を透過した赤色光のp偏光は、集光レンズ35により集光され、各ロッドインテグレータ21R〜24Rに入射される。このときの反射型偏光板34を透過したp偏光光の光路は、集光レンズ35のD点を通過し、チップ像のE点に到達する。
First, when a current is supplied to the R light LED 31R of the R light illumination device 10R, red light is emitted from the R light LED 31R toward the collimator lens 32 as shown in FIG.
The red light incident on the collimator lens 32 is collimated and incident on the reflective polarizing plate 34 to transmit only p-polarized light. At this time, as shown in FIG. 4, the optical path of the light emitted from the point A of the R light LED 31 </ b> R passes through the point B of the collimator lens 32, and C of the λ / 4 phase plate 33 and the reflective polarizing plate 34. Reach the point. Thereafter, the p-polarized light of the red light transmitted through the reflective polarizing plate 34 is collected by the condenser lens 35 and is incident on each of the rod integrators 21R to 24R. The optical path of the p-polarized light transmitted through the reflective polarizing plate 34 at this time passes through the point D of the condenser lens 35 and reaches the point E of the chip image.

一方、反射型偏光板34において、反射された赤色光のs偏光は、λ/4位相板33及びコリメータレンズ32を透過し、反射ミラー15に入射する。このときの反射型偏光板34を反射したs偏光光の光路は、コリメータレンズ32のB1点を通過し、反射ミラー15のA1点に結像する。その後、反射ミラー15に入射した赤色光は反射され、再びコリメータレンズ32に向けて進行する。   On the other hand, the s-polarized light of the red light reflected by the reflective polarizing plate 34 passes through the λ / 4 phase plate 33 and the collimator lens 32 and enters the reflection mirror 15. At this time, the optical path of the s-polarized light reflected by the reflective polarizing plate 34 passes through the B1 point of the collimator lens 32 and forms an image at the A1 point of the reflecting mirror 15. Thereafter, the red light incident on the reflection mirror 15 is reflected and travels toward the collimator lens 32 again.

このように、反射型偏光板34を透過しないs偏光は、反射型偏光板34と反射部16との間を行き来するが、2回λ/4位相板33を透過することにより、位相がλ/2変化することになる。このため、反射型偏光板34で反射された直線偏光のうち一部の直線偏光を再度反射型偏光板34に入射させるまでに偏光軸が90度回転して、p偏光に変換することになる。このようにしてp偏光に変換された光は、反射型偏光板34を透過することになる。
このときの反射ミラー15を反射したs偏光光の光路は、コリメータレンズ32のB2点を通過し、λ/4位相板33及び反射型偏光板34のC1点を経由する。そして、p偏光に変換された光が反射型偏光板34を透過して、集光レンズ35のD点を通過し、チップ像のE1点に到達する。
As described above, the s-polarized light that does not pass through the reflective polarizing plate 34 travels between the reflective polarizing plate 34 and the reflecting portion 16, but passes through the λ / 4 phase plate 33 twice so that the phase is λ. / 2 will change. For this reason, a part of the linearly polarized light reflected by the reflective polarizing plate 34 is rotated by 90 degrees before being again incident on the reflective polarizing plate 34 and converted into p-polarized light. . The light thus converted into p-polarized light is transmitted through the reflective polarizing plate 34.
At this time, the optical path of the s-polarized light reflected by the reflecting mirror 15 passes through the point B2 of the collimator lens 32 and passes through the point C1 of the λ / 4 phase plate 33 and the reflective polarizing plate 34. Then, the light converted into p-polarized light passes through the reflective polarizing plate 34, passes through the point D of the condenser lens 35, and reaches the point E1 of the chip image.

そして、ロッドインテグレータ21R〜24R内を導光し、各ロッドインテグレータ21R〜24Rから入射した光の照度分布が、中空ロッドインテグレータ25Rにより均一化される。その後、中空ロッドインテグレータ25Rから射出された光は、透過型液晶ライトバルブ20Rに入射され、プロジェクタ1に入力された映像信号に基づいて変調され、ダイクロイックプリズム40に向けて射出される。   And the illuminance distribution of the light which guided the inside of the rod integrators 21R-24R and entered from each rod integrator 21R-24R is equalized by the hollow rod integrator 25R. Thereafter, the light emitted from the hollow rod integrator 25R enters the transmissive liquid crystal light valve 20R, is modulated based on the video signal input to the projector 1, and is emitted toward the dichroic prism 40.

ダイクロイックプリズム40には、同様に、映像信号に基づいて変調された緑色光のp偏光及び青色光のp偏光も入射される。これらの色光が、青色光を反射する青色光反射ダイクロイック膜と赤色光を反射する赤色光反射ダイクロイック膜とによって合成されてカラー画像を表す光が形成され、投射レンズ50に向けて射出される。投射レンズ50は、カラー画像を表す光をスクリーン60に向けて拡大投射して、カラー画像を表示する。   Similarly, p-polarized light of green light and p-polarized light of blue light modulated based on the video signal are also incident on the dichroic prism 40. These color lights are combined by a blue light reflecting dichroic film that reflects blue light and a red light reflecting dichroic film that reflects red light to form light representing a color image and emitted toward the projection lens 50. The projection lens 50 enlarges and projects light representing a color image toward the screen 60 and displays a color image.

ここで、本実施形態の比較として、図5に示すように、反射ミラー15を用いず、R光用LED31Rから射出する光の中心光線Oとコリメータレンズ32の光軸Lとを一致させて配置した光源部65を用いて説明する。この構成の場合、上述した光源部11Rのときと同様に、R光用LED31RのA点から射出された光路は、コリメータレンズ32のB点を通過し、λ/4位相板33及び反射型偏光板34のC点に到達する。そして、反射型偏光板34を透過したp偏光光の光路は、集光レンズ35のD点を通過し、チップ像のE点に到達する。   Here, as a comparison with the present embodiment, as shown in FIG. 5, the central ray O of the light emitted from the R light LED 31 </ b> R and the optical axis L of the collimator lens 32 are arranged so as not to coincide with each other without using the reflection mirror 15. The light source unit 65 will be described. In the case of this configuration, as in the case of the light source unit 11R described above, the optical path emitted from the point A of the R light LED 31R passes through the point B of the collimator lens 32, and the λ / 4 phase plate 33 and the reflective polarization The point C of the plate 34 is reached. Then, the optical path of the p-polarized light transmitted through the reflective polarizing plate 34 passes through the point D of the condenser lens 35 and reaches the point E of the chip image.

一方、反射型偏光板34を反射したs偏光光の光路は、コリメータレンズ32のB1点を通過し、反射部16のA1点に結像する。次いで、反射部16を反射したs偏光光の光路は、コリメータレンズ32のB2点を通過し、λ/4位相板33及び反射型偏光板34のC1点を経由する。そして、p偏光に変換された光が反射型偏光板34を透過して、集光レンズ35のD点を通過し、チップ像のE1点に到達する。
比較例の光源部65によれば、反射部16の反射率が低い場合、例えば、反射率が50%であると、反射型偏光板34に戻る光は、R光用LED31Rから発光した光量の半分になってしまい、光の利用効率が低下してしまう。
On the other hand, the optical path of the s-polarized light reflected by the reflective polarizing plate 34 passes through the B1 point of the collimator lens 32 and forms an image at the A1 point of the reflecting unit 16. Next, the optical path of the s-polarized light reflected from the reflecting portion 16 passes through the point B2 of the collimator lens 32 and passes through the point C1 of the λ / 4 phase plate 33 and the reflective polarizing plate 34. Then, the light converted into p-polarized light passes through the reflective polarizing plate 34, passes through the point D of the condenser lens 35, and reaches the point E1 of the chip image.
According to the light source unit 65 of the comparative example, when the reflectance of the reflecting unit 16 is low, for example, when the reflectance is 50%, the light returning to the reflective polarizing plate 34 has a light amount emitted from the R light LED 31R. The light usage efficiency is reduced by half.

本実施形態に係る照明装置10R、10G、10Bによれば、反射ミラー15が、光源とは離間した位置に独立して設けられているので、反射ミラー15として反射率の高い材料を選択することにより、反射型偏光板34で反射された光を効率良く再び反射型偏光板34に反射させることができる。また、反射ミラー15として反射率の高い材料を選択しなくとも、反射ミラー15が光源とは離間した位置に独立して設けられているので、反射型偏光板34で反射された光をLEDを介さず反射することができ、LED自体の光の吸収による光の利用効率の低下を軽減することもできる。
したがって、反射ミラー15及び反射部16と反射型偏光板34との光路を偏光光が循環(リサイクル)する過程において、反射型偏光板34で特定の振動方向の偏光光を効率良く取り出すことが可能となる。さらに、照明装置10R、10G、10Bを用いることにより、高い利用効率で特定の方向に振動する光に揃えられているため、透過型液晶ライトバルブ20R,20G,20Bを通過する際、光量を落とすことがないので、高い消光比を維持するとともに、明るさが均一な画像を投射することが可能となる。
According to the illuminating devices 10R, 10G, and 10B according to the present embodiment, since the reflection mirror 15 is provided independently at a position separated from the light source, a material having high reflectance is selected as the reflection mirror 15. Thus, the light reflected by the reflective polarizing plate 34 can be efficiently reflected by the reflective polarizing plate 34 again. Even if a material having high reflectivity is not selected as the reflecting mirror 15, the reflecting mirror 15 is provided independently at a position separated from the light source. It is possible to reflect without intervening, and it is possible to reduce a decrease in light use efficiency due to light absorption of the LED itself.
Therefore, in the process in which the polarized light circulates (recycles) in the optical path between the reflection mirror 15 and the reflection part 16 and the reflective polarizing plate 34, the reflective polarizing plate 34 can efficiently extract polarized light in a specific vibration direction. It becomes. Further, by using the illuminating devices 10R, 10G, and 10B, the light that is oscillated in a specific direction with high utilization efficiency is arranged, so that the amount of light is reduced when passing through the transmissive liquid crystal light valves 20R, 20G, and 20B. Therefore, an image with uniform brightness can be projected while maintaining a high extinction ratio.

なお、本実施形態において、コリメータレンズ32を用いなくても、上述と同様の効果を得られるが、コリメータレンズ32を備えることにより、R光用LED31Rから射出された光をコリメータレンズ32によって略平行化するため、R光用LED31Rから射出された光は反射型偏光板34に対して略垂直な方向から入射することになる。このように、R光用LED31Rから射出された光を反射型偏光板34に対して略垂直な方向から入射させることにより、R光用LED31Rから射出された光を効率良く分離することができる。
なお、平行化光学系としては、コリメータレンズ32を用いたが、これに限らず、例えば、リフレクタ、コリメータレンズとリフレクタとの組合せ、のいずれかであっても良い。平行化光学系としてコリメータレンズ、リフレクタ、コリメータレンズとリフレクタとの組合せのいずれかを設けることにより、R光用LED31Rから射出された光を略平行光に変換することができる。
また、照明装置10R,10G,10Bからロッドインテグレータを省いた構成としても良い。
In the present embodiment, the same effect as described above can be obtained without using the collimator lens 32. However, by providing the collimator lens 32, the light emitted from the R light LED 31R is substantially parallel by the collimator lens 32. Therefore, the light emitted from the R light LED 31R enters the reflective polarizing plate 34 from a substantially vertical direction. In this way, by allowing the light emitted from the R light LED 31R to enter the reflective polarizing plate 34 from a substantially perpendicular direction, the light emitted from the R light LED 31R can be efficiently separated.
Although the collimating lens 32 is used as the collimating optical system, the collimating lens 32 is not limited to this, and may be any one of a reflector and a combination of a collimator lens and a reflector. By providing any one of a collimator lens, a reflector, and a combination of a collimator lens and a reflector as the collimating optical system, the light emitted from the R light LED 31R can be converted into substantially parallel light.
Moreover, it is good also as a structure which excluded the rod integrator from illuminating device 10R, 10G, 10B.

(プロジェクタの第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態について、図6を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係るプロジェクタ1と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係るプロジェクタにおいて、第1実施形態と異なる点は、第2実施形態では、光源部70において、R光用LED71R,G光用LED71G,B光用LED71Bと反射ミラー72とが、コリメータレンズ32の光軸Lに向けて傾斜されている点である。
この構成では、R光用LED71R,G光用LED71G,B光用LED71Bから射出された光は、コリメータレンズ32により平行化され、λ/4位相板33を透過し反射型偏光板34に向かう。そして、反射型偏光板34により反射された光は、反射ミラー72により反射した光を再び反射型偏光板34の方向へ反射される。このように、R光用LED71R,G光用LED71G,B光用LED71B及び反射ミラー72の配置の制約が少ないので、生産性を向上させることが可能となる。
(Second embodiment of projector)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In each embodiment described below, portions having the same configuration as those of the projector 1 according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the projector according to the present embodiment, the difference from the first embodiment is that in the second embodiment, in the light source unit 70, the R light LED 71R, the G light LED 71G, the B light LED 71B, and the reflection mirror 72 are collimators. This is a point inclined toward the optical axis L of the lens 32.
In this configuration, the light emitted from the R light LED 71R, the G light LED 71G, and the B light LED 71B is collimated by the collimator lens 32, passes through the λ / 4 phase plate 33, and travels toward the reflective polarizing plate 34. Then, the light reflected by the reflective polarizing plate 34 is reflected again toward the reflective polarizing plate 34 by the light reflected by the reflective mirror 72. Thus, since there are few restrictions on arrangement | positioning of LED71R for R light, LED71G for G light, LED71B for B light, and the reflective mirror 72, it becomes possible to improve productivity.

なお、R光用LED71R,G光用LED71G,B光用LED71Bと反射ミラー72との少なくとも一方が、コリメータレンズ32の光軸Lに向けて傾斜されていれば良いため、図7に示すように、R光用LED71R,G光用LED71G,B光用LED71B及び反射型偏光板34が傾斜している光源部75であっても良い。また、反射ミラー76はコリメータ32の光軸L上に配置している。これら光源部70,75によれば、R光用LED71R,G光用LED71G,B光用LED71Bと反射ミラー72,76との少なくとも一方が傾斜しているため、R光用LED71R,G光用LED71G,B光用LED71Bから射出された光が反射ミラー72,76で効率良く反射されるように各LED71R,71G,71Bを傾斜させたり、また、反射型偏光板34で反射した光が反射ミラー72,76によって効率良く反射されるように反射ミラー72,76を傾斜させたりすることで、光利用効率を向上させることが可能である。   Note that at least one of the LED 71R for R light, the LED 71G for G light, the LED 71B for B light, and the reflection mirror 72 only needs to be inclined toward the optical axis L of the collimator lens 32, as shown in FIG. The light source section 75 in which the LED 71R for R light, the LED 71G for G light, the LED 71B for B light, and the reflective polarizing plate 34 are inclined may be used. The reflection mirror 76 is disposed on the optical axis L of the collimator 32. According to these light source units 70 and 75, since at least one of the R light LED 71R, the G light LED 71G, the B light LED 71B, and the reflection mirrors 72 and 76 is inclined, the R light LED 71R and the G light LED 71G. The LEDs 71R, 71G, 71B are tilted so that the light emitted from the B light LED 71B is efficiently reflected by the reflection mirrors 72, 76, and the light reflected by the reflective polarizing plate 34 is reflected by the reflection mirror 72. , 76 so that the reflection mirrors 72 and 76 are tilted so that the light is efficiently reflected.

(プロジェクタの第3実施形態)
本実施形態に係るプロジェクタにおいて、第1実施形態と異なる点は、第3実施形態では、図8に示すように、光源部80において、R光用LED81R,G光用LED81G,B光用LED81Bが、これらLED81R,81G,81Bから射出された光の中心光線Oとコリメータレンズ32の光軸Lとが一致するように配されるとともに、反射型偏光板34がR光用LED81R,G光用LED81G,B光用LED81Bから射出された光を反射ミラー82に向かって反射するように傾斜している点である。また、本実施形態では反射ミラー82も中心光線Oに対して傾斜させる。
(Third embodiment of projector)
In the projector according to this embodiment, the difference from the first embodiment is that, in the third embodiment, as shown in FIG. 8, in the light source unit 80, the R light LED 81 R, the G light LED 81 G, and the B light LED 81 B are provided. The LED 81R, 81G, and 81B are arranged so that the central ray O of the light emitted from the LEDs 81R, 81G, and 81B coincides with the optical axis L of the collimator lens 32, and the reflective polarizing plate 34 includes the R light LED 81R and the G light LED 81G. , The light emitted from the B light LED 81B is inclined so as to be reflected toward the reflection mirror 82. In the present embodiment, the reflection mirror 82 is also tilted with respect to the central ray O.

この構成では、各LED81R,81G,81Bから射出され、反射型偏光板34により反射された光は、反射型偏光板34が傾斜していることにより、効率良く反射ミラー82に反射されることになる。また、反射ミラー82も傾斜させることにより、反射ミラー82において反射した光をさらに効率良く反射型偏光板34に導くことができる。   In this configuration, the light emitted from each of the LEDs 81R, 81G, and 81B and reflected by the reflective polarizing plate 34 is efficiently reflected by the reflective mirror 82 because the reflective polarizing plate 34 is inclined. Become. Further, by tilting the reflection mirror 82, the light reflected by the reflection mirror 82 can be guided to the reflection type polarizing plate 34 more efficiently.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第1実施形態において、反射ミラー15をG光用LED31Gに隣接させて配置したが、G光用LED31Gと反射ミラー15とを並べてパッケージされた構造が好ましい。
また、R光用照明装置10R及びG光用照明装置10Gは、4つの光源部を備え,B光用照明装置10Bは、1つの光源部を備えた構成にしたが、光源部の個数はこれに限るものではなく、用途に応じて適宜変更が可能である。
また、投射装置とて投射レンズ50を用いたが、複数のミラーを組み合わせてミラー投射方式を用いることも可能である。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the first embodiment, the reflection mirror 15 is disposed adjacent to the G light LED 31G, but a structure in which the G light LED 31G and the reflection mirror 15 are packaged side by side is preferable.
In addition, the R light illumination device 10R and the G light illumination device 10G include four light source units, and the B light illumination device 10B includes one light source unit. It is not restricted to this, It can change suitably according to a use.
Moreover, although the projection lens 50 was used as a projection apparatus, it is also possible to use a mirror projection system combining several mirrors.

本発明の第1実施形態に係るプロジェクタを示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the projector which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の光源部から照射された光の光路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical path of the light irradiated from the light source part of FIG. 図1の光源部を示す要部構成図である。It is a principal part block diagram which shows the light source part of FIG. 図1の光源部から照射された光の光路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical path of the light irradiated from the light source part of FIG. 比較例として、光源部から照射された光の光路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical path of the light irradiated from the light source part as a comparative example. 本発明の第2実施形態に係るプロジェクタの光源部から照射された光の光路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical path of the light irradiated from the light source part of the projector which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るプロジェクタの変形例の光源部であり、光源部から照射された光の光路を示す説明図である。It is a light source part of the modification of the projector which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and is explanatory drawing which shows the optical path of the light irradiated from the light source part. 本発明の第3実施形態に係るプロジェクタの光源部から照射された光の光路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical path of the light irradiated from the light source part of the projector which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…プロジェクタ、10R…R光用照明装置(照明装置)、10G…G光用照明装置(照明装置)、10B…B光用照明装置(照明装置)、15,72,76,82…反射ミラー(第1の反射部)、16…反射部(第2の反射部)、20R,20G,20B…透過型液晶ライトバルブ(空間光変調装置)、31R,71R,81R…R光用LED(光源)、31G,71G,81B…G光用LED(光源)、31B,71B,81B…B光用LED(光源)、32…コリメータレンズ(平行化光学系)、34…反射型偏光板(反射型偏光素子)、50…投射レンズ(投射装置)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 10R ... R light illumination device (illumination device), 10G ... G light illumination device (illumination device), 10B ... B light illumination device (illumination device), 15, 72, 76, 82 ... Reflection mirror (First reflecting part), 16 ... reflecting part (second reflecting part), 20R, 20G, 20B ... transmissive liquid crystal light valve (spatial light modulator), 31R, 71R, 81R ... LED for R light (light source) ), 31G, 71G, 81B ... LED for G light (light source), 31B, 71B, 81B ... LED for B light (light source), 32 ... Collimator lens (parallelizing optical system), 34 ... Reflective polarizing plate (reflective type) Polarizing element), 50 ... Projection lens (projection device)

Claims (6)

光を射出する光源と、
該光源から射出された光のうち特定の振動方向の偏光光を透過させ、前記特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光素子と、
前記光源から離間した位置に設けられ、前記反射型偏光素子で反射された光が入射され、その光を前記反射型偏光素子の方向へ反射させる第1の反射部と、
前記光源に設けられ、前記反射型偏光素子で反射され前記光源の方向へ進行する光を前記反射型偏光素子の方向へ反射させる第2の反射部とを備え、
前記反射型偏光子に入射する前記光源からの光の中心光線が前記反射型偏光素子の法線に対して所定の角度をなすように前記反射型偏光素子が配置されていることを特徴とする照明装置。
A light source that emits light;
A reflective polarizing element that transmits polarized light in a specific vibration direction out of the light emitted from the light source and reflects polarized light in another vibration direction different from the specific vibration direction;
A first reflection unit provided at a position separated from the light source, and the light reflected by the reflective polarizing element is incident thereon, and reflects the light toward the reflective polarizing element;
A second reflection unit provided in the light source and configured to reflect the light reflected by the reflective polarizing element and traveling in the direction of the light source toward the reflective polarizing element;
The reflective polarizing element is arranged such that a central ray of light from the light source incident on the reflective polarizer makes a predetermined angle with respect to a normal line of the reflective polarizing element. Lighting device.
前記光源から射出された光を略平行化する平行化光学系を備えることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The illumination device according to claim 1, further comprising a collimating optical system that substantially collimates light emitted from the light source. 前記第1の反射部が前記光源に隣接して配置されるとともに、前記平行化光学系を通過した前記光源からの光の中心光線及び前記平行化光学系を通過した前記第1の反射部により反射された光の中心光線と、前記平行化光学系の光軸とのなす角が略等しくなるように前記光源及び前記第1の反射部が配置されていることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。   The first reflection unit is disposed adjacent to the light source, and is formed by a central ray of light from the light source that has passed through the parallelizing optical system and the first reflection unit that has passed through the parallelizing optical system. The light source and the first reflecting portion are arranged so that angles formed by a central ray of reflected light and an optical axis of the collimating optical system are substantially equal. The lighting device described. 前記光源と前記第1の反射部との少なくとも一方が、前記平行化光学系の光軸に向けて傾斜していることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 2, wherein at least one of the light source and the first reflecting portion is inclined toward an optical axis of the collimating optical system. 前記光源は、前記光の中心光線と前記平行化光学系の光軸とが一致するように配されるとともに、前記反射型偏光素子が前記光源から射出された光を前記第1の反射部に向かって反射するように傾斜していることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。   The light source is arranged so that a central ray of the light and an optical axis of the collimating optical system coincide with each other, and light reflected from the light source by the reflective polarizing element is sent to the first reflecting portion. The lighting device according to claim 2, wherein the lighting device is inclined so as to be reflected. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置と、
該照明装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
該空間光変調装置により変調された光を投射する投射装置とを備えることを特徴とするプロジェクタ。









The lighting device according to any one of claims 1 to 5,
A spatial light modulation device that modulates light emitted from the illumination device in accordance with an image signal;
A projector comprising: a projection device that projects light modulated by the spatial light modulation device.









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