JP2006308778A - Two-lamp synthetic optical system and image projecting device equipped with same - Google Patents

Two-lamp synthetic optical system and image projecting device equipped with same Download PDF

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Yasumasa Sawai
靖昌 澤井
Shigeru Sawamura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid decrease in use efficiency of light and to improve quality of a projected image by homogenizing illuminance distribution of emitting light even when only one lamp in two lamps is turned on. <P>SOLUTION: A deflecting member 16 is disposed on an entrance side of an integrator rod 13 which synthesizes emitting light from a first light source unit 11 and from a second light source unit 12 to emit light with uniform illuminance distribution. The deflecting member 16 transmits and deflects each light in such a manner that the reference axes A, B of the respective emitting light just before entering the integrator rod 13 are almost perpendicular to the entrance face 13a. Even when only one emitting light enters the integrator rod 13, the emitting light from the rod has homogeneous angle distribution with respect to an axis along an optical axis C, and each emitting light produce uniform distribution of light quantity within a pupil of a relay lens group. Even when an image is projected with only one lamp, illuminance irregularity on the plane of a DMD (digital micromirror device) element can be avoided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばプロジェクターに用いられ、2個のランプから出射される光束を合成して光変調素子(例えばDMD(Digital Micromirror Device;米国テキサスインスツルメント社製))に供給する2灯合成光学系と、それを備えた画像投影装置とに関するものである。   The present invention is used in, for example, a projector, and combines two light beams emitted from two lamps and supplies them to a light modulation element (for example, DMD (Digital Micromirror Device; manufactured by Texas Instruments, USA)). The present invention relates to a system and an image projection apparatus including the system.

現在、プロジェクター(特にデータプロジェクター)では高輝度化が求められているが、現在供給されているランプでシステム効率の良いアークの小さいものは、その出力に限界がある。このため、そのようなランプを1個だけ用いたシステム(画像投影装置)では、システムとしての出力が制限され、高輝度化に限界がある。一方、高出力のランプは一般に寿命が短く、ランプ交換など市場において頻繁にメンテナンスが必要となる。そこで、現在では、プロジェクター用のランプの光学系として、単独では出力の限られたランプを2個用いてシステムとして大きな出力を得る照明光学系が主流となっている。   Currently, projectors (especially data projectors) are required to have high brightness, but currently supplied lamps with small system-efficient arcs have limited output. For this reason, in a system (image projection apparatus) using only one such lamp, the output as the system is limited and there is a limit to increasing the brightness. On the other hand, high-power lamps generally have a short life and require frequent maintenance in the market, such as lamp replacement. Therefore, at present, as a lamp optical system for a projector, an illumination optical system that obtains a large output as a system by using two lamps with limited outputs alone has become the mainstream.

このような照明光学系としては、例えば特許文献1および2に開示されたものがある。特許文献1では、各光源からの光を各集光光学系(例えばリフレクタ)によって対応する反射手段(例えばミラー)の反射面上に集光させ、各反射手段によって集光レンズ系に反射させるようにしている。このとき、各反射手段における反射面上の集光位置は互いに接近しており、かつ、集光レンズ系の物点の近くに設定されている。これにより、各反射手段から集光レンズ系に反射される光は、互いに重なり合わされて照度の高い光となり、輝度の高い映像が得られるようになっている。   Examples of such illumination optical systems include those disclosed in Patent Documents 1 and 2. In Patent Document 1, light from each light source is condensed on a reflecting surface of a corresponding reflecting means (for example, a mirror) by each condensing optical system (for example, a reflector), and is reflected on a condensing lens system by each reflecting means. I have to. At this time, the condensing positions on the reflecting surfaces of the reflecting means are close to each other and set near the object point of the condensing lens system. As a result, the light reflected from the respective reflecting means to the condenser lens system is superposed on each other to become light with high illuminance, so that an image with high luminance can be obtained.

また、特許文献2では、各光源から出射された光が、各光源に対応する集光装置(例えば楕円鏡)によってカラーホイール上またはその近傍で重畳するように、各光源および各集光装置を配置している。これにより、カラーホイール上またはその近傍に形成される光源像を最小限に抑え、カラーホイールの大型化や混色による画像劣化を避けるようにしている。
特開平6−242397号公報 特許第3596357号公報
Moreover, in patent document 2, each light source and each condensing apparatus are made so that the light radiate | emitted from each light source may be superimposed on a color wheel or its vicinity by the condensing apparatus (for example, elliptical mirror) corresponding to each light source. It is arranged. As a result, the light source image formed on or near the color wheel is minimized, and image deterioration due to enlargement of the color wheel or color mixture is avoided.
JP-A-6-242397 Japanese Patent No. 3596357

ところで、投影画像の品位を向上させるためには、照明光の照度を高くすることのみならず、照明光の照度分布を均一にする必要がある。照明光の照度分布を均一化する手段としては、例えばインテグレータロッドという光学素子が一般的に知られている。したがって、複数の光源を用いた構成で照明光の照度分布を均一にするためには、例えば上記した特許文献1または2の照明光学系にインテグレータロッドを適用すればよいと考えられる。   By the way, in order to improve the quality of the projection image, it is necessary not only to increase the illuminance of the illumination light but also to make the illuminance distribution of the illumination light uniform. As means for equalizing the illuminance distribution of illumination light, for example, an optical element called an integrator rod is generally known. Therefore, in order to make the illuminance distribution of illumination light uniform with a configuration using a plurality of light sources, it is considered that an integrator rod may be applied to the illumination optical system described in Patent Document 1 or 2, for example.

しかし、特許文献1の照明光学系にインテグレータロッドを適用しようとすると、反射手段に入射する光源からの光とインテグレータロッドとの干渉を避けるために、反射手段とある程度の距離をおいてインテグレータロッドを配置する必要がある。その結果、インテグレータロッドに入射する光線の取り込みが少なくなり、明るさの低下(光利用効率の低下)を招く。   However, when the integrator rod is applied to the illumination optical system of Patent Document 1, in order to avoid interference between the light from the light source incident on the reflecting means and the integrator rod, the integrator rod is placed at a certain distance from the reflecting means. Need to be placed. As a result, the amount of light incident on the integrator rod is reduced, leading to a decrease in brightness (a decrease in light utilization efficiency).

また、特許文献2の照明光学系にインテグレータロッドを単に適用しただけでは、2灯のうちの1灯のみしか点灯しない場合に、インテグレータロッドから出射される光の照度分布を均一にすることができず、投影画像の品位が低下するという問題が生じる。なお、2灯のうちの1灯のみしか点灯しない場合とは、例えば、2灯のうちの1灯が破損により点灯しない場合や、ロングライフや省エネルギーを考えて1灯のみしか故意に点灯させない場合を考えることができる。例えば、複数のプロジェクターによる投影画像を組み合わせて大画面を形成する監視システムの場合、ランプが破損すると緊急事態に対応できないため、バックアップとして複数の光源を点灯させることができるようになっており、通常は1灯のみを点灯させている。1灯のみの点灯で照度むらが発生していると、システムとして品位が低下してしまう。特に複数の投影画像で1つの大きな画像を形成する場合、照度むらは投影画像の品位を著しく低下させる。以下、このような問題についてさらに詳細に説明する。   Further, when the integrator rod is simply applied to the illumination optical system of Patent Document 2, when only one of the two lights is lit, the illuminance distribution of the light emitted from the integrator rod can be made uniform. Therefore, there arises a problem that the quality of the projected image is deteriorated. Note that when only one of the two lights is lit, for example, when one of the two lights is not lit due to damage, or when only one lamp is intentionally lit for long life and energy saving. Can think. For example, in the case of a monitoring system that forms a large screen by combining projection images from multiple projectors, it is not possible to respond to an emergency situation if the lamp breaks, so multiple light sources can be turned on as a backup. Only lights one light. If uneven illumination occurs when only one lamp is turned on, the quality of the system will deteriorate. In particular, when one large image is formed by a plurality of projection images, unevenness in illuminance significantly reduces the quality of the projection image. Hereinafter, such a problem will be described in more detail.

図12は、特許文献2の照明光学系にインテグレータロッドをそのまま適用した場合の画像投影装置の主要部の概略の構成を模式的に示す説明図である。この装置では、2個の光源部101・102からの出射光がインテグレータロッド103の光入射面上にそれぞれ集光するように、光源部101・102が配置されている。なお、インテグレータロッド103の光入射側に配置されるカラーホイールの図示は省略している。また、図13は、図12の照明光学系において、1個の光源部101からの出射光がインテグレータロッド103の光入射面に入射する様子を拡大して示している。   FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing a schematic configuration of a main part of the image projection apparatus when the integrator rod is applied to the illumination optical system of Patent Document 2 as it is. In this apparatus, the light source units 101 and 102 are arranged so that light emitted from the two light source units 101 and 102 is collected on the light incident surface of the integrator rod 103, respectively. The illustration of the color wheel disposed on the light incident side of the integrator rod 103 is omitted. FIG. 13 shows an enlarged view of the light emitted from one light source unit 101 entering the light incident surface of the integrator rod 103 in the illumination optical system of FIG.

例えば片方の光源部101しか点灯しない場合、図13に示すように、インテグレータロッド103の光入射面に対する光の入射角度(光源部101の光軸とインテグレータロッド103の光軸とのなす角度)が大きくなり、インテグレータロッド103の光軸(または光入射面)に対する入射光の角度分布が大きく偏る。この結果、図12に示す照明リレー系104の瞳104a内で光量分布に偏りができ、光変調素子105の素子面上で照度むらが生じる。したがって、光変調素子105を介してスクリーンに投影される画像に照度むらが生じ、投影画像の品位が劣化する。   For example, when only one of the light sources 101 is turned on, as shown in FIG. 13, the incident angle of light with respect to the light incident surface of the integrator rod 103 (the angle formed by the optical axis of the light source 101 and the optical axis of the integrator rod 103). The angle distribution of the incident light with respect to the optical axis (or light incident surface) of the integrator rod 103 is greatly biased. As a result, the light amount distribution can be biased in the pupil 104a of the illumination relay system 104 shown in FIG. 12, and the illuminance unevenness occurs on the element surface of the light modulation element 105. Therefore, uneven illuminance occurs in the image projected on the screen via the light modulation element 105, and the quality of the projected image is deteriorated.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、光の利用効率の低下を回避するとともに、複数の光源のうちの1個のみの点灯であっても出射光の照度分布を均一化して投影画像の品位を向上させることができる2灯合成光学系と、それを備えた画像投影装置とを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to avoid a decrease in light use efficiency and to turn on only one of a plurality of light sources. An object of the present invention is to provide a two-lamp combining optical system capable of improving the quality of a projected image by making the illuminance distribution of emitted light uniform, and an image projecting apparatus including the same.

本発明の2灯合成光学系は、光を出射する複数の光源部と、各光源部からの出射光を合成し、照度分布を均一化して出射する合成部(例えばインテグレータロッド)とを備えた2灯合成光学系であって、各光源部から上記合成部に至る各光の光路中で、各光源部の出射光の光軸、またはその光軸を含んでその延長線上にある軸を基準軸とすると、各光源部は、各基準軸の一部が上記合成部の光軸に対して傾くように配置されており、上記合成部の光入射側に設けられ、上記合成部に入射する直前の各光の基準軸が上記合成部の光入射面に対して略垂直となるように、上記各光を透過偏向させる偏向部材を備えていることを特徴としている。   The two-lamp combining optical system of the present invention includes a plurality of light source units that emit light, and a combining unit (for example, an integrator rod) that combines the emitted light from each light source unit and outputs the light with a uniform illuminance distribution. A two-lamp combining optical system, in which the optical axis of the light emitted from each light source unit or the axis on the extension line is included in the optical path of each light from each light source unit to the combining unit. As a shaft, each light source unit is arranged such that a part of each reference axis is inclined with respect to the optical axis of the synthesis unit, is provided on the light incident side of the synthesis unit, and is incident on the synthesis unit A deflecting member for transmitting and deflecting each light is provided so that the reference axis of each light just before is substantially perpendicular to the light incident surface of the combining unit.

本発明の2灯合成光学系において、上記偏向部材は、(上記各光を屈折によって偏向させる)屈折型の光学素子であることが望ましく、例えば偏向プリズムであることが望ましい。   In the two-lamp combining optical system of the present invention, the deflecting member is preferably a refractive optical element (which deflects each light by refraction), and is preferably a deflecting prism, for example.

本発明の2灯合成光学系において、上記偏向部材は、(上記合成部の光軸に沿った方向の厚さが、上記光軸から最も離れた位置で最も厚く、)上記合成部の光軸上で最も薄くなる形状で形成されていてもよい。   In the two-lamp combining optical system according to the present invention, the deflection member may be configured such that the thickness in the direction along the optical axis of the combining unit is the thickest at the position farthest from the optical axis, and the optical axis of the combining unit. You may form in the shape which becomes thinnest on the top.

本発明の2灯合成光学系において、上記偏向部材の光出射側の面は、一方の光源部の出射光を屈折させる第1の光出射面と、他方の光源部の出射光を屈折させる第2の光出射面とで構成されており、上記第1の光出射面および上記第2の光出射面は、これらの面のそれぞれにおける上記合成部の光軸側の各端部が上記光軸とは反対側の各端部よりも光入射側の面に近づくように、上記合成部の光軸に対して傾いて配置されていてもよい。   In the two-lamp combining optical system of the present invention, the light emitting side surface of the deflecting member includes a first light emitting surface that refracts the emitted light from one light source unit and a first light emitting surface that refracts the emitted light from the other light source unit. The first light emitting surface and the second light emitting surface are configured such that each end portion on the optical axis side of the combining portion in each of these surfaces is the optical axis. It may be arranged so as to be inclined with respect to the optical axis of the combining portion so as to be closer to the light incident side surface than each end portion on the opposite side.

本発明の2灯合成光学系において、上記偏向部材は、上記各基準軸を含む平面に垂直な面であって、上記合成部の光軸を含む面で該偏向部材を2等分したときの各プリズムの組み合わせで構成されていてもよい。   In the two-lamp combining optical system according to the present invention, the deflecting member is a surface perpendicular to a plane including the reference axes, and the deflecting member is divided into two equal parts by a surface including the optical axis of the combining unit. You may comprise by the combination of each prism.

本発明の2灯合成光学系において、上記偏向部材の光入射側の面は、一方の光源部の出射光を屈折させる第1の光入射面と、他方の光源部の出射光を屈折させる第2の光入射面とで構成されており、上記第1の光入射面および上記第2の光入射面は、これらの面のそれぞれにおける上記合成部の光軸側の各端部が上記光軸とは反対側の各端部よりも光出射側の面に近づくように、上記合成部の光軸に対して傾いて配置されていてもよい。   In the two-lamp combining optical system of the present invention, the surface on the light incident side of the deflecting member includes a first light incident surface that refracts the light emitted from one light source unit and a first light incident surface that refracts the light emitted from the other light source unit. Each of the first light incident surface and the second light incident surface has an end on the optical axis side of the combining portion on each of the surfaces. It may be arranged so as to be inclined with respect to the optical axis of the synthesizing part so as to be closer to the surface on the light emitting side than the end parts on the opposite side.

本発明の2灯合成光学系において、上記合成部の光出射面は、四角形状であり、上記偏向部材は、上記合成部の光軸を回転中心としたときに、上記偏向部材に入射する前の各光の各基準軸と上記合成部の光軸とを含む平面に対して回転角θで配置されており、上記回転角θは、一方の光源部の出射光による光源像と他方の光源部の出射光による光源像とが上記合成部の光出射面上で対角方向に並ぶような回転角であってもよい。   In the two-lamp combining optical system according to the present invention, the light exit surface of the combining unit has a quadrangular shape, and the deflecting member is incident on the deflecting member when the optical axis of the combining unit is set as the rotation center. Are arranged at a rotation angle θ with respect to a plane including each reference axis of each light and the optical axis of the combining unit, and the rotation angle θ is determined by the light source image emitted from one light source unit and the other light source. The rotation angle may be such that the light source image by the emitted light of the part is aligned diagonally on the light emitting surface of the combining part.

本発明の2灯合成光学系において、上記第1の光出射面および上記第2の光出射面は、これらの面で屈折された各光が、上記偏向部材に入射する前の各光の各基準軸と上記合成部の光軸とを含む平面に対して互いに反対側で上記合成部に入射するように配置されていてもよい。   In the two-lamp combining optical system according to the present invention, the first light exit surface and the second light exit surface may be configured such that each light refracted by these surfaces is before each light is incident on the deflecting member. You may arrange | position so that it may inject into the said synthetic | combination part on the opposite side mutually with respect to the plane containing a reference axis and the optical axis of the said synthetic | combination part.

本発明の2灯合成光学系において、上記合成部の光入射面は、四角形状であり、上記光入射面における対角方向の長さをaとし、上記光入射面の中心と上記光入射面上での各光源部からの出射光の集光位置との間の距離をbとすると、
(1/8)×a<b<(1/3)×a
を満足することが望ましい。
In the two-lamp combining optical system according to the present invention, the light incident surface of the combining unit is a quadrangle, the diagonal length of the light incident surface is a, the center of the light incident surface and the light incident surface When the distance between the light collection positions of the light emitted from each light source unit above is b,
(1/8) × a <b <(1/3) × a
It is desirable to satisfy

本発明の2灯合成光学系において、上記合成部の光軸と上記偏向部材にて偏向された後の各出射光の基準軸とのなす角度をそれぞれα1とし、上記各基準軸が上記偏向部材の光出射側の面と交わる点をP、上記合成部の光入射面と交わる点をQとしたときに、点Qに対して点Pが上記合成部の光軸とは反対側に位置する場合の上記角度を正、点Qに対して点Pが上記合成部の光軸側に位置する場合の上記角度を負としたとき、
−2°<α1<5°
を満足することが望ましい。
In the two-lamp combining optical system of the present invention, an angle formed by the optical axis of the combining unit and the reference axis of each outgoing light after being deflected by the deflecting member is α1, and each reference axis is the deflecting member. The point P is located on the opposite side of the optical axis of the combining unit with respect to the point Q, where P is the point that intersects the light emitting side surface of the light source and Q is the point that intersects the light incident surface of the combining unit. When the angle in the case is positive and the angle when the point P is located on the optical axis side of the combining unit with respect to the point Q is negative,
-2 ° <α1 <5 °
It is desirable to satisfy

本発明の2灯合成光学系において、上記各光源部は、光を発光する発光部(例えば発光管)と、その光を集光する第1集光部(例えば回転放物面鏡およびコンデンサーレンズ)とをそれぞれ含み、上記各光源部のうちの少なくとも一方は、上記第1集光部から出射される光の光路を反射によって折り曲げる反射ミラーを含んでいてもよい。   In the two-lamp combining optical system of the present invention, each of the light source units includes a light emitting unit (for example, an arc tube) that emits light and a first condensing unit (for example, a rotating paraboloid mirror and a condenser lens) that collects the light. And at least one of the light source units may include a reflection mirror that bends the optical path of the light emitted from the first light collecting unit by reflection.

本発明の2灯合成光学系において、上記各光源部は、上記反射ミラーをそれぞれ含んでおり、上記各光源部の発光部は、上記合成部の光軸を挟んで対向配置されていてもよい。   In the two-lamp combining optical system according to the present invention, each of the light source units may include the reflection mirror, and the light emitting unit of each of the light source units may be disposed to face each other across the optical axis of the combining unit. .

本発明の2灯合成光学系において、上記各光源部は、上記各反射ミラーにて反射された光を集光する第2集光部(例えばコンデンサーレンズ)をさらに含んでおり、上記第2集光部は、上記各光源部で共有されていてもよい。   In the two-lamp combining optical system of the present invention, each of the light source units further includes a second condensing unit (for example, a condenser lens) that condenses the light reflected by the reflecting mirrors. The light part may be shared by each light source part.

本発明の2灯合成光学系において、上記合成部は、光出射面よりも光入射面のほうが面積の広いテーパーロッドであってもよい。   In the two-lamp combining optical system of the present invention, the combining unit may be a tapered rod having a larger area on the light incident surface than on the light emitting surface.

本発明の画像投影装置は、上述した本発明の2灯合成光学系と、上記2灯合成光学系から供給される光を画像データに応じて変調する光変調素子と、上記光変調素子にて変調された光を被投影面(スクリーン)に投影する投影光学系とを備えていることを特徴としている。   The image projection apparatus of the present invention includes the above-described two-lamp combining optical system of the present invention, a light modulation element that modulates light supplied from the two-lamp combining optical system according to image data, and the light modulation element. And a projection optical system that projects the modulated light onto a projection surface (screen).

本発明によれば、合成部の光入射側には、各光源部からの出射光を透過偏向(例えば屈折)させる偏向部材が設けられる。これにより、例えば、各光源部の少なくとも一方が出射光の光路を折り曲げる反射ミラーを有している場合でも、合成部および偏向部材を、その反射ミラーに入射する光と干渉させることなく、反射ミラーに近い位置に配置することができる。この結果、偏向部材を介して合成部に入射する各出射光の利用効率が低下するのを回避することができ、投影画像の明るさの低下を回避することができる。   According to the present invention, the deflecting member that transmits and deflects (for example, refracts) the emitted light from each light source unit is provided on the light incident side of the combining unit. Thereby, for example, even when at least one of the light source sections has a reflection mirror that bends the optical path of the emitted light, the combining mirror and the deflecting member do not interfere with the light incident on the reflection mirror. It can arrange | position in the position near. As a result, it is possible to avoid a decrease in the utilization efficiency of each outgoing light incident on the combining unit via the deflecting member, and it is possible to avoid a decrease in the brightness of the projected image.

また、各光源部は、各基準軸の一部が上記合成部の光軸に対して傾くように配置されているが、合成部に入射する直前の各光の基準軸が合成部の光入射面に対して略垂直(上記合成部の光軸と略平行)となるように、各光源部からの出射光が偏向部材によって透過偏向される。これにより、2個の光源部のうちの一方の出射光のみが合成部に入射するときでも、その出射光は合成部の光軸と平行な軸に対して均等な(対称な)角度分布を持つので、合成部以降の光学系(例えば照明リレー系)の瞳内の光量分布が均等となる。   In addition, each light source unit is arranged such that a part of each reference axis is inclined with respect to the optical axis of the synthesis unit, but the reference axis of each light just before entering the synthesis unit is the light incidence of the synthesis unit Light emitted from each light source unit is transmitted and deflected by the deflecting member so as to be substantially perpendicular to the surface (substantially parallel to the optical axis of the combining unit). As a result, even when only one of the two light source units is incident on the combining unit, the output light has an even (symmetric) angular distribution with respect to an axis parallel to the optical axis of the combining unit. Therefore, the light quantity distribution in the pupil of the optical system (for example, the illumination relay system) after the combining unit is uniform.

したがって、本発明の2灯合成光学系と光変調素子(例えばDMD)とを用いて画像投影装置を構成し、1灯のみで画像投影を行う場合でも、光変調素子の素子面上で照度むらが生じるのを回避することができ、光変調素子を介してスクリーンに投影される画像に照度むらが生じるのを回避することができる。その結果、1灯のみで画像投影を行う場合でも、投影画像の品位を向上させることができる。   Therefore, even when an image projection apparatus is configured using the two-lamp combining optical system of the present invention and a light modulation element (for example, DMD) and image projection is performed with only one lamp, uneven illuminance on the element surface of the light modulation element. Can be avoided, and uneven illumination can be avoided in the image projected onto the screen via the light modulation element. As a result, the quality of the projected image can be improved even when image projection is performed with only one lamp.

〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
(1.画像投影装置の構成)
図2は、本実施形態に係る画像投影装置の概略の構成を模式的に示す平面図であり、図3は、この画像投影装置の側面図である。本実施形態の画像投影装置は、2灯合成光学系1と、DMD2と、投影光学系3とを有している。なお、図3では、DMD2よりも後段の光学系の図示を省略している。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(1. Configuration of image projection apparatus)
FIG. 2 is a plan view schematically showing a schematic configuration of the image projection apparatus according to the present embodiment, and FIG. 3 is a side view of the image projection apparatus. The image projection apparatus according to this embodiment includes a two-lamp combining optical system 1, a DMD 2, and a projection optical system 3. In FIG. 3, the optical system subsequent to DMD 2 is not shown.

2灯合成光学系1は、複数の光源部からの出射光を合成してDMD2に供給するための光学系であるが、その詳細な構成については後述する。   The two-lamp combining optical system 1 is an optical system for combining the light emitted from the plurality of light source units and supplying the combined light to the DMD 2, and the detailed configuration thereof will be described later.

DMD2は、表示画像の画像データに応じてON/OFF駆動される微小ミラーをマトリクス状に配置してなり、2灯合成光学系1から供給される光を画像データに応じて変調する光変調素子である。DMD2の各ミラーは、1画素に対応している。画像データに応じて各ミラーの傾斜角を変化させることにより、2灯合成光学系1から供給される光を各画素ごとに選択的に投影光学系3に入射させることができる。なお、DMD2の代わりに例えば反射型や透過型の液晶表示装置で光変調素子を構成することも可能である。   The DMD 2 is a light modulation element that arranges micromirrors that are driven ON / OFF according to image data of a display image in a matrix, and modulates light supplied from the two-lamp combining optical system 1 according to the image data. It is. Each mirror of DMD2 corresponds to one pixel. By changing the tilt angle of each mirror according to the image data, the light supplied from the two-lamp combining optical system 1 can be selectively incident on the projection optical system 3 for each pixel. Note that, instead of the DMD 2, for example, a light modulation element may be configured by a reflective or transmissive liquid crystal display device.

投影光学系3は、DMD2にて変調された光を、被投影面であるスクリーン4上に拡大して投影するための光学系である。   The projection optical system 3 is an optical system for enlarging and projecting the light modulated by the DMD 2 onto the screen 4 that is the projection surface.

(2.2灯合成光学系の構成)
2灯合成光学系1は、第1の光源部11と、第2の光源部12と、インテグレータロッド13と、カラーホイール14と、リレーレンズ群15と、偏向部材16とを有している。
(2.2 Configuration of the combined light optical system)
The two-lamp combining optical system 1 includes a first light source unit 11, a second light source unit 12, an integrator rod 13, a color wheel 14, a relay lens group 15, and a deflecting member 16.

ここで、以下での説明の便宜上、「基準軸」を以下のように定義しておく。つまり、「基準軸」とは、第1の光源部11(または第2の光源部12)からインテグレータロッド13に至る各光の光路中で、第1の光源部11(または第2の光源部12)の出射光の光軸、またはその光軸を含んでその延長線上にある軸を指すものとする。このように「基準軸」を定義したのは、「光軸」とは、通常、レンズの光学表面の曲率中心を結ぶ線を指すが、後述する実施の形態3では、そのような「光軸」よりも上記定義の「基準軸」という概念を用いるほうが適切であり、このような実施の形態3も含めて各実施の形態で統一した用語を使用するためである。以下では、必要に応じて「基準軸」という用語を使用し、第1の光源部11の基準軸をAとし、第2の光源部12の基準軸をBとする。   Here, for convenience of explanation below, the “reference axis” is defined as follows. That is, the “reference axis” refers to the first light source unit 11 (or the second light source unit) in the optical path of each light from the first light source unit 11 (or the second light source unit 12) to the integrator rod 13. 12) refers to the optical axis of the emitted light or the axis on the extension line including the optical axis. The “reference axis” is defined as described above. The “optical axis” usually refers to a line connecting the centers of curvature of the optical surfaces of the lens. In Embodiment 3 described later, It is more appropriate to use the concept of “reference axis” defined above than “”, and the terminology used in all the embodiments including the third embodiment is used. Hereinafter, the term “reference axis” is used as necessary, and the reference axis of the first light source unit 11 is A, and the reference axis of the second light source unit 12 is B.

第1の光源部11は、発光部21と、回転放物面鏡22と、2枚のコンデンサーレンズ23・24と、反射ミラー25とで構成されている。   The first light source unit 11 includes a light emitting unit 21, a rotary parabolic mirror 22, two condenser lenses 23 and 24, and a reflection mirror 25.

発光部21は、2つの電極間を放電させることにより白色光を出射する発光管で構成されており、回転放物面鏡22の焦点に位置している。回転放物面鏡22は、発光部21から出射された光を反射させて平行光にする。コンデンサーレンズ23・24は、回転放物面鏡22にて反射され、出射される平行光を収束させる。回転放物面鏡22とコンデンサーレンズ23・24とで、発光部21から出射される光をインテグレータロッド13の光入射面13a上に集光する第1集光部が構成されている。反射ミラー25は、第1集光部のコンデンサーレンズ24から出射される光をインテグレータロッド13の光入射面13aの方向に反射させて、その光路を折り曲げる光学素子である。   The light emitting unit 21 is composed of an arc tube that emits white light by discharging between two electrodes, and is positioned at the focal point of the rotary parabolic mirror 22. The rotary parabolic mirror 22 reflects the light emitted from the light emitting unit 21 into parallel light. The condenser lenses 23 and 24 converge the collimated light that is reflected by the rotating parabolic mirror 22 and emitted. The parabolic mirror 22 and the condenser lenses 23 and 24 constitute a first condensing unit that condenses the light emitted from the light emitting unit 21 onto the light incident surface 13a of the integrator rod 13. The reflection mirror 25 is an optical element that reflects light emitted from the condenser lens 24 of the first condensing unit in the direction of the light incident surface 13a of the integrator rod 13 and bends the optical path thereof.

第1の光源部11は、基準軸Aの一部がインテグレータロッド13の光軸Cに対して傾くように配置されている。つまり、第1の光源部11は、発光部21から偏向部材16に至る光路中で、基準軸Aが光軸Cに対して傾くように配置されている。ただし、第1の光源部11が反射ミラー25を有していることにより、基準軸Aは、反射ミラー25で折り曲げられている。   The first light source unit 11 is arranged so that a part of the reference axis A is inclined with respect to the optical axis C of the integrator rod 13. That is, the first light source unit 11 is arranged such that the reference axis A is inclined with respect to the optical axis C in the optical path from the light emitting unit 21 to the deflection member 16. However, since the first light source unit 11 has the reflection mirror 25, the reference axis A is bent by the reflection mirror 25.

一方、第2の光源部12は、発光部31と、回転放物面鏡32と、2枚のコンデンサーレンズ33・34とで構成されている。   On the other hand, the second light source unit 12 includes a light emitting unit 31, a rotary parabolic mirror 32, and two condenser lenses 33 and 34.

発光部31は、発光部21と同様に、2つの電極間を放電させることにより白色光を出射する発光管で構成されており、回転放物面鏡32の焦点に位置している。回転放物面鏡32は、発光部31から出射された光を反射させて平行光にする。コンデンサーレンズ33・34は、回転放物面鏡32にて反射され、出射される平行光を収束させる。回転放物面鏡32とコンデンサーレンズ33・34とで、発光部31から出射される光をインテグレータロッド13の光入射面13a上に集光する第1集光部が構成されている。   Like the light emitting unit 21, the light emitting unit 31 is composed of an arc tube that emits white light by discharging between two electrodes, and is positioned at the focal point of the rotary parabolic mirror 32. The rotary parabolic mirror 32 reflects the light emitted from the light emitting unit 31 into parallel light. The condenser lenses 33 and 34 converge the parallel light that is reflected by the rotary parabolic mirror 32 and emitted. The parabolic mirror 32 and the condenser lenses 33 and 34 constitute a first condensing unit that condenses the light emitted from the light emitting unit 31 on the light incident surface 13 a of the integrator rod 13.

第2の光源部12についても、第1の光源部11と同様に、基準軸Bの一部がインテグレータロッド13の光軸Cに対して傾くように配置されている。つまり、第2の光源部12は、発光部31と偏向部材16との間の光路中で、基準軸Bが光軸Cに対して傾くように配置されている。   Similarly to the first light source unit 11, the second light source unit 12 is also arranged so that a part of the reference axis B is inclined with respect to the optical axis C of the integrator rod 13. That is, the second light source unit 12 is arranged such that the reference axis B is inclined with respect to the optical axis C in the optical path between the light emitting unit 31 and the deflecting member 16.

インテグレータロッド13は、断面が四角形の角柱形状であり、一方の端面である光入射面13aから内部に入った光を側面で全反射させて他方の端面である光出射面13bに導き、そこから出射させる。特に、本実施形態では、インテグレータロッド13は、第1の光源部11および第2の光源部12からの出射光を合成し、照度分布を均一化して出射する合成部を構成している。インテグレータロッド13の光軸Cは、リレーレンズ群15の光軸と一致している。   The integrator rod 13 has a quadrangular prism shape in cross section, and the light that has entered the inside from the light incident surface 13a that is one end surface is totally reflected by the side surface to be guided to the light emitting surface 13b that is the other end surface. Let it emit. In particular, in the present embodiment, the integrator rod 13 constitutes a combining unit that combines the light emitted from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 and outputs the light with a uniform illuminance distribution. The optical axis C of the integrator rod 13 coincides with the optical axis of the relay lens group 15.

カラーホイール14は、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ選択的に透過させる3種の色フィルタを有しており、インテグレータロッド13の光出射側に設けられている。各色フィルタは、回転時に、インテグレータロッド13から出射される光の光路を順次横切るように配置されている。したがって、カラーホイール14の回転により、白色光の照明光は時間的に赤色光、緑色光、青色光に分解され、カラー映像の提供が可能になる。このようなことから、カラーホイール14は、時分割色分解光学系を構成していると言える。   The color wheel 14 has three types of color filters that selectively transmit red light, green light, and blue light, and is provided on the light emitting side of the integrator rod 13. Each color filter is disposed so as to sequentially traverse the optical path of light emitted from the integrator rod 13 during rotation. Therefore, the rotation of the color wheel 14 causes the white illumination light to be temporally decomposed into red light, green light, and blue light, thereby providing a color image. Thus, it can be said that the color wheel 14 constitutes a time-division color separation optical system.

リレーレンズ群15は、複数のリレーレンズと、光束を規制するための絞りとで構成されており、その光軸がインテグレータロッド13の光入射面13aの中心と光出射面13bの中心とを通る。リレーレンズ群15は、インテグレータロッド13の光出射面13bとDMD2の素子面(表示面)とを光学的に略共役にしている。   The relay lens group 15 includes a plurality of relay lenses and a diaphragm for restricting the light flux, and its optical axis passes through the center of the light incident surface 13a and the center of the light output surface 13b of the integrator rod 13. . The relay lens group 15 optically conjugates the light exit surface 13b of the integrator rod 13 and the element surface (display surface) of the DMD 2.

偏向部材16は、インテグレータロッド13の光入射側に配置され、インテグレータロッド13に入射する直前の第1の光源部11からの出射光の基準軸Aおよび第2の光源部12からの出射光の基準軸Bが、インテグレータロッド13の光入射面13aに対して略垂直となるように(インテグレータロッド13の光軸Cと略平行となるように)、各出射光を透過偏向させるものであり、本実施形態では、屈折型の光学素子である偏向プリズムで構成されている。なお、偏向部材16の詳細については後述する。   The deflecting member 16 is disposed on the light incident side of the integrator rod 13, and the reference axis A of the emitted light from the first light source unit 11 immediately before entering the integrator rod 13 and the emitted light from the second light source unit 12. Each outgoing light is transmitted and deflected so that the reference axis B is substantially perpendicular to the light incident surface 13a of the integrator rod 13 (so as to be substantially parallel to the optical axis C of the integrator rod 13). In the present embodiment, the deflecting prism is a refractive optical element. The details of the deflection member 16 will be described later.

上記の構成において、第1の光源部11の発光部21から出射された光は、回転放物面鏡22にて反射されて平行光となり、コンデンサーレンズ23・24にて収束され、反射ミラー25にて反射されて偏向部材16に入射する。一方、第2の光源部12の発光部31から出射された光は、回転放物面鏡32にて反射されて平行光となり、コンデンサーレンズ33・34にて収束されて偏向部材16に入射する。   In the above configuration, the light emitted from the light emitting unit 21 of the first light source unit 11 is reflected by the rotary parabolic mirror 22 to become parallel light, converged by the condenser lenses 23 and 24, and reflected by the reflecting mirror 25. And is incident on the deflecting member 16. On the other hand, the light emitted from the light emitting unit 31 of the second light source unit 12 is reflected by the rotary parabolic mirror 32 to become parallel light, converged by the condenser lenses 33 and 34, and enters the deflecting member 16. .

偏向部材16では、第1の光源部11および第2の光源部12からの各出射光が屈折され、インテグレータロッド13の光入射面13aに対して各基準軸A・Bが略垂直となる状態で光入射面13aに入射する。そして、これらの各出射光がインテグレータロッド13にて合成された後、カラーホイール14の任意の色フィルタを透過し、リレーレンズ群15を介してDMD2に入射する。DMD2では、画像データに応じて各ミラーの傾き角がONとOFFとで変化するが、ONとなったミラーで反射された光が、投影光学系3を介してスクリーン4上に投射される。   In the deflecting member 16, the light emitted from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 is refracted, and the reference axes A and B are substantially perpendicular to the light incident surface 13 a of the integrator rod 13. Is incident on the light incident surface 13a. These emitted lights are combined by the integrator rod 13, pass through an arbitrary color filter of the color wheel 14, and enter the DMD 2 through the relay lens group 15. In DMD 2, the tilt angle of each mirror changes depending on the image data, and the light reflected by the mirror that is turned on is projected onto the screen 4 via the projection optical system 3.

このように、本実施形態では、インテグレータロッド13の光入射側に偏向部材16が設けられ、この偏向部材16によって、第1の光源部11および第2の光源部12からの各出射光が透過偏向(屈折)される。これにより、インテグレータロッド13および偏向部材16を、発光部21から第1集光部を介して反射ミラー25に入射する光線と干渉させることなく、反射ミラー25に近づけて配置することが可能となる。この結果、インテグレータロッド13に入射する各出射光の利用効率が低下するのを回避することができ、投影画像の明るさの低下を回避することができる。   As described above, in the present embodiment, the deflecting member 16 is provided on the light incident side of the integrator rod 13, and each deflected light from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 is transmitted by the deflecting member 16. It is deflected (refracted). As a result, the integrator rod 13 and the deflecting member 16 can be arranged close to the reflection mirror 25 without interfering with the light beam incident on the reflection mirror 25 from the light emitting unit 21 via the first light collecting unit. . As a result, it is possible to avoid a decrease in the utilization efficiency of each outgoing light incident on the integrator rod 13, and it is possible to avoid a decrease in the brightness of the projected image.

また、第1の光源部11では、反射ミラー25によって出射光の光路を折り曲げているので、第1の光源部11および第2の光源部12からの各出射光を互いに干渉させずに、かつ、第2の光源部12からの出射光と反射ミラー25とを干渉させずに、第1の光源部11および第2の光源部12を配置することができる。つまり、上述したように各基準軸A・Bの一部がインテグレータロッド13の光軸Cに対して傾くように、第1の光源部11および第2の光源部12を配置することができる。   Further, in the first light source unit 11, the optical path of the emitted light is bent by the reflection mirror 25, so that the emitted light from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 do not interfere with each other, and The first light source unit 11 and the second light source unit 12 can be arranged without causing interference between the light emitted from the second light source unit 12 and the reflection mirror 25. That is, as described above, the first light source unit 11 and the second light source unit 12 can be arranged such that a part of each of the reference axes A and B is inclined with respect to the optical axis C of the integrator rod 13.

(3−1.偏向部材の構成(1))
次に、上述した偏向部材16の詳細について説明する。図1(a)は、2灯合成光学系1の主要部を拡大して示す平面図であり、図1(b)は、偏向部材16を拡大して示す平面図である。
(3-1. Configuration of deflection member (1))
Next, details of the above-described deflection member 16 will be described. FIG. 1A is an enlarged plan view showing the main part of the two-lamp combining optical system 1, and FIG. 1B is an enlarged plan view showing the deflection member 16.

偏向部材16は、各基準軸A・Bを含む平面に沿った断面内でのインテグレータロッド13の光軸Cに沿った方向の厚さが、光軸Cから最も離れた位置で最も厚く、光軸C上で最も薄くなる形状となっている。   The deflecting member 16 has the thickness in the direction along the optical axis C of the integrator rod 13 in the cross section along the plane including the reference axes A and B, which is the thickest at the position farthest from the optical axis C. The shape is the thinnest on the axis C.

より詳細には、偏向部材16は、光出射側に面16a・16bを有しており、光入射側に面16c・16dを有している。面16aは、第1の光源部11からの出射光を屈折させる第1の光出射面であり、面16bは、第2の光源部12からの出射光を屈折させる第2の光出射面である。また、面16cは、第1の光源部11からの出射光を屈折させる第1の光入射面であり、面16dは、第2の光源部12からの出射光を屈折させる第2の光入射面である。面16a・16bは、その光軸C側の端部が光軸Cとは反対側の端部よりも光入射側の面16c・16dに近づくように光軸Cに対して傾いて配置されている。このような面16a・16bの配置により、偏向部材16の上記形状を実現することができる。   More specifically, the deflecting member 16 has surfaces 16a and 16b on the light emitting side, and surfaces 16c and 16d on the light incident side. The surface 16a is a first light emitting surface that refracts the emitted light from the first light source unit 11, and the surface 16b is a second light emitting surface that refracts the emitted light from the second light source unit 12. is there. The surface 16c is a first light incident surface that refracts the light emitted from the first light source unit 11, and the surface 16d is a second light incident that refracts the light emitted from the second light source unit 12. Surface. The surfaces 16a and 16b are inclined with respect to the optical axis C so that the end on the optical axis C side is closer to the surfaces 16c and 16d on the light incident side than the end opposite to the optical axis C. Yes. With the arrangement of the surfaces 16a and 16b, the shape of the deflection member 16 can be realized.

このような形状で偏向部材16が構成されていれば、インテグレータロッド13に入射する直前の各出射光の基準軸A・Bがインテグレータロッド13の光入射面13aに対して略垂直となるように、第1の光源部11および第2の光源部12からの各出射光を偏向部材16によって確実に偏向(屈折)させることができる。   If the deflecting member 16 is configured in such a shape, the reference axes A and B of the respective outgoing lights immediately before entering the integrator rod 13 are substantially perpendicular to the light incident surface 13a of the integrator rod 13. The outgoing light from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 can be reliably deflected (refracted) by the deflecting member 16.

なお、略垂直とは、完全に垂直な場合を含むほか、完全に垂直な場合から若干ずれる場合も含むが、この点については、後述する数値実施例で説明する。   The term “substantially vertical” includes not only the case of being completely vertical but also a case of being slightly deviated from the case of being completely vertical. This point will be described in numerical examples described later.

上記のように、インテグレータロッド13に入射する直前の各出射光の基準軸A・Bがインテグレータロッド13の光入射面13aに対して略垂直となれば、1灯のみで画像投影を行う場合でも、投影画像の品位を向上させることができる。その理由は、以下の通りである。   As described above, if the reference axes A and B of the respective outgoing lights immediately before entering the integrator rod 13 are substantially perpendicular to the light incident surface 13a of the integrator rod 13, even when image projection is performed with only one lamp. The quality of the projected image can be improved. The reason is as follows.

インテグレータロッド13の長さが無限であれば、インテグレータロッド13の光入射面13aに対する光の入射角が大きくなっても、インテグレータロッド13内部での全反射によって光出射面13bからは照度分布の十分均一な光が出射されるものと思われる。しかし、インテグレータロッド13の長さは、実際には有限であるので、光入射面13aに対する光の入射角が大きくなると、インテグレータロッド13にて照度分布を十分には均一化しきれない。また、リレーレンズ群15の瞳内の光量分布は、インテグレータロッド13に入射する光の光軸Cに対する角度分布を保存しており、光入射面13aに対する入射角が大きくなると、瞳内の光量分布も均一から崩れる。   If the length of the integrator rod 13 is infinite, even if the incident angle of light with respect to the light incident surface 13a of the integrator rod 13 is increased, sufficient illumination distribution is obtained from the light emitting surface 13b due to total reflection inside the integrator rod 13. It seems that uniform light is emitted. However, since the length of the integrator rod 13 is actually finite, the illuminance distribution cannot be sufficiently uniformed by the integrator rod 13 when the incident angle of light with respect to the light incident surface 13a increases. The light quantity distribution in the pupil of the relay lens group 15 preserves the angular distribution of the light incident on the integrator rod 13 with respect to the optical axis C. When the incident angle with respect to the light incident surface 13a increases, the light quantity distribution in the pupil. Also collapse from uniform.

以上のことから、リレーレンズ群15の瞳内の光量分布を均一化するためには、長さが有限であるインテグレータロッド13の光入射面13aに入射する光が持つ光軸Cに対する角度分布を均等に(光軸Cに沿った軸に対して対称となるように)すればよいと言える。したがって、上述した偏向部材16の構成によって、インテグレータロッド13に入射する直前の各出射光の基準軸A・Bを、インテグレータロッド13の光入射面13aに対して略垂直にすれば、インテグレータロッド13に入射する直前の各出射光の光軸Cに対する角度分布が略均等となるので、各出射光のそれぞれについて、リレーレンズ群15の瞳内の光量分布を均一化することができる。つまり、第1の光源部11からの出射光のみが偏向部材16を介してインテグレータロッド13に入射する場合でも、第2の光源部12からの出射光のみが偏向部材16を介してインテグレータロッド13に入射する場合でも、リレーレンズ群15の瞳内の光量分布を均一化することができる。   From the above, in order to make the light quantity distribution in the pupil of the relay lens group 15 uniform, the angular distribution with respect to the optical axis C of the light incident on the light incident surface 13a of the integrator rod 13 having a finite length is obtained. It can be said that they should be evenly (so as to be symmetric with respect to the axis along the optical axis C). Therefore, with the configuration of the deflecting member 16 described above, if the reference axes A and B of each outgoing light immediately before entering the integrator rod 13 are made substantially perpendicular to the light incident surface 13a of the integrator rod 13, the integrator rod 13 Since the angle distribution with respect to the optical axis C of each outgoing light immediately before entering the lens is substantially uniform, the light quantity distribution in the pupil of the relay lens group 15 can be made uniform for each outgoing light. That is, even when only the emitted light from the first light source unit 11 enters the integrator rod 13 via the deflecting member 16, only the emitted light from the second light source unit 12 passes through the deflecting member 16 to the integrator rod 13. Even when the light is incident on the pupil, the light quantity distribution in the pupil of the relay lens group 15 can be made uniform.

なお、インテグレータロッド13の光入射面13aの中心からずれた位置に光が入射しても、インテグレータロッド13の長さが有限である以上、リレーレンズ群15の瞳内の光量分布は均一から多少崩れるが、その崩れは、入射光の角度分布が均一から崩れる場合ほど大きくはなく、入射光の角度分布を均一にすることによって十分に補うことが可能である。   Even if light is incident on a position deviated from the center of the light incident surface 13a of the integrator rod 13, the light quantity distribution in the pupil of the relay lens group 15 is uniform to some extent as long as the length of the integrator rod 13 is finite. Although it breaks down, the breakage is not as great as when the angular distribution of incident light collapses from uniform, and can be sufficiently compensated by making the angular distribution of incident light uniform.

このように、インテグレータロッド13に入射する直前の各出射光の基準軸A・Bを、インテグレータロッド13の光入射面13aに対して略垂直にすることにより、第1の光源部11と第2の光源部12とのうちのいずれか一方だけを用いて画像投影を行う場合でも、リレーレンズ群15の瞳内の光量分布を均一化することができる。これにより、1灯だけで画像投影を行う場合でも、DMD2の素子面上で照度むらが生じるのを回避することができるとともに、DMD2を介してスクリーン4に投影される画像に照度むらが生じるのを回避することができ、投影画像の品位を向上させることができる。   Thus, by making the reference axes A and B of the respective outgoing lights just before entering the integrator rod 13 substantially perpendicular to the light incident surface 13a of the integrator rod 13, the first light source unit 11 and the second light source part 11 Even when image projection is performed using only one of the light source units 12, the light amount distribution in the pupil of the relay lens group 15 can be made uniform. As a result, even when image projection is performed with only one lamp, it is possible to avoid uneven illuminance on the element surface of the DMD 2 and to cause uneven illuminance on the image projected on the screen 4 via the DMD 2. Can be avoided, and the quality of the projected image can be improved.

また、本実施形態では、第1の光源部11および第2の光源部12からの各出射光を反射偏向ではなく透過偏向させる光学素子(例えば偏向プリズム)で偏向部材16を構成しているが、これは以下の理由によるものである。   In the present embodiment, the deflecting member 16 is composed of an optical element (for example, a deflection prism) that transmits and deflects each light emitted from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 instead of reflection deflection. This is due to the following reason.

インテグレータロッド13の光入射側には、第1の光源部11および第2の光源部12が位置しているため、インテグレータロッド13の光入射面13aの近傍に配置される偏向部材16には、第1の光源部11および第2の光源部12からの熱負担が非常に大きい。このとき、偏向部材16が例えば反射ミラーのような反射型の光学素子で構成されていると、反射ミラーの反射面は、基板上に誘電体薄膜を成膜することで形成されているため、第1の光源部11および第2の光源部12からの熱で誘電体薄膜が剥離する場合がある。   Since the first light source unit 11 and the second light source unit 12 are located on the light incident side of the integrator rod 13, the deflection member 16 disposed in the vicinity of the light incident surface 13 a of the integrator rod 13 includes: The heat burden from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 is very large. At this time, if the deflecting member 16 is formed of a reflective optical element such as a reflecting mirror, the reflecting surface of the reflecting mirror is formed by depositing a dielectric thin film on the substrate. The dielectric thin film may be peeled off by heat from the first light source unit 11 and the second light source unit 12.

これに対して、透過型の光学素子は、熱エネルギーが残らない特性があるので、このような透過型の光学素子を用いることで、耐熱性および信頼性の面で優れた偏向部材16を実現することができる。   On the other hand, since the transmissive optical element has a characteristic that no thermal energy remains, by using such a transmissive optical element, the deflection member 16 excellent in heat resistance and reliability is realized. can do.

特に、偏向部材16を、各出射光を屈折させることによって偏向させる屈折型の光学素子(例えば偏向プリズム)で構成することにより、偏向部材16を後述する成形や複数プリズムの貼り合わせで容易に実現することができる。   In particular, the deflecting member 16 is configured by a refractive optical element (for example, a deflecting prism) that deflects each outgoing light by refracting the deflecting member 16, so that the deflecting member 16 can be easily realized by molding or bonding a plurality of prisms to be described later. can do.

(3−2.偏向部材の構成(2))
以上では、偏向部材16が単一の光学素子(偏向プリズム)で構成されている場合について説明したが、複数部材の組み合わせで構成されていてもよい。図4は、偏向部材16の他の構成を示す平面図である。この偏向部材16は、各基準軸A・Bを含む平面に垂直な面であって、インテグレータロッド13の光軸Cを含む面で偏向部材16を2等分してできる各プリズム16A・16Bの貼り合わせで構成されている。なお、各プリズム16A・16Bの貼り合わせは、接着剤を用いて行ってもよいし、接着剤を用いずに行ってもよい。後者の場合は、各プリズム16A・16B同士は接着されてはいないが、単に接触しているだけの状態となる。
(3-2. Configuration of deflection member (2))
The case where the deflection member 16 is configured by a single optical element (deflection prism) has been described above, but may be configured by a combination of a plurality of members. FIG. 4 is a plan view showing another configuration of the deflecting member 16. The deflecting member 16 is a surface perpendicular to the plane including the reference axes A and B, and each of the prisms 16A and 16B formed by equally dividing the deflecting member 16 by the surface including the optical axis C of the integrator rod 13. It consists of pasting together. Note that the bonding of the prisms 16A and 16B may be performed using an adhesive or may be performed without using an adhesive. In the latter case, the prisms 16A and 16B are not bonded to each other but are simply in contact with each other.

偏向部材16を単一の光学素子で構成する場合は、偏向部材16を例えばガラス成形によって形成することができる。これに対して、偏向部材16を各プリズム16A・16Bの貼り合わせで構成する場合は、各プリズム16A・16Bを例えば研磨で形成し、これらの研磨部品を貼り合わせて偏向部材16を構成することができる。したがって、研磨と貼り合わせだけで偏向部材16を容易に実現することができる。   When the deflecting member 16 is constituted by a single optical element, the deflecting member 16 can be formed by, for example, glass molding. On the other hand, when the deflection member 16 is configured by bonding the prisms 16A and 16B, the prisms 16A and 16B are formed by polishing, for example, and these polishing components are bonded to form the deflection member 16. Can do. Therefore, the deflection member 16 can be easily realized only by polishing and bonding.

なお、各プリズム16A・16Bは、空隙を介して対向して配置されていてもよい。したがって、偏向部材16を構成する各プリズム16A・16Bの組み合わせには、上記した各プリズム16A・16Bの貼り合わせ(偏向部材16の分離面を接着剤で接着させる手法や、接着剤を用いずに単に接触させる手法)も含まれるし、各プリズム16A・16Bの空隙を介しての対向配置も含まれる。   In addition, each prism 16A * 16B may be arrange | positioned facing through the space | gap. Therefore, the combination of the prisms 16A and 16B constituting the deflecting member 16 is performed by bonding the prisms 16A and 16B as described above (without using a method of bonding the separation surface of the deflecting member 16 with an adhesive or using an adhesive). A simple contact method) is also included, and an opposing arrangement through the gaps of the prisms 16A and 16B is also included.

(3−3.偏向部材の構成(3))
以上では、偏向部材16の光出射側の面16a・16bだけを光軸Cに対して傾けて偏向部材16を構成した場合について説明したが、さらに光入射側の面16c・16dを光軸Cに対して傾けて偏向部材16を構成してもよい。図5は、偏向部材16のさらに他の構成を示す平面図である。この偏向部材16では、図1(b)の構成に加えて、光入射側の面16c・16dが、その光軸C側の端部が光軸Cとは反対側の端部よりも光出射側の面16a・16b側に近づくように、光軸Cに対して傾いて配置されている。
(3-3. Configuration of Deflection Member (3))
In the above, the case where the deflecting member 16 is configured by tilting only the light emitting side surfaces 16a and 16b of the deflecting member 16 with respect to the optical axis C has been described. The deflecting member 16 may be configured with an inclination relative to the angle. FIG. 5 is a plan view showing still another configuration of the deflection member 16. In this deflecting member 16, in addition to the configuration of FIG. 1B, the light incident side surfaces 16c and 16d emit light more than the end opposite to the optical axis C at the end on the optical axis C side. It is inclined with respect to the optical axis C so as to approach the side surfaces 16a and 16b.

この構成では、光出射面(面16a・16b)だけを光軸Cに対して傾ける場合に比べて、偏向部材16の屈折パワーをより強くすることができるので、第1の光源部11および第2の光源部12の配置や設計の自由度を増大させることができる。   In this configuration, since the refractive power of the deflecting member 16 can be made stronger than when only the light emitting surfaces (surfaces 16a and 16b) are inclined with respect to the optical axis C, the first light source unit 11 and the first light source unit 11 The degree of freedom of arrangement and design of the two light source units 12 can be increased.

(3−4.偏向部材の回転配置)
ところで、図6(a)(b)は、インテグレータロッド13と偏向部材16との相対位置関係で決まる、インテグレータロッド13の光出射面13b上での光源像41および光源像42の位置関係を模式的に示す説明図である。なお、光源像41は、第1の光源部11からの出射光によって形成される光源像であり、光源像42は、第2の光源部12からの出射光によって形成される光源像である。特に、図6(a)は、偏向部材16に入射する前の各出射光の各基準軸A・Bと光軸Cとを含む平面に対して、光軸Cを回転中心として偏向部材16を回転させる前の光源像41・42の位置関係を示しており、図6(b)は、図6(a)の状態から、上記平面に対して光軸Cを回転中心として偏向部材16を回転角θだけ回転させて配置した場合の光源像41・42の位置関係を示している。図7は、図6(b)の状態の偏向部材16を光入射側から見たときの様子を示している。
(3-4. Rotation arrangement of deflection member)
6A and 6B schematically show the positional relationship between the light source image 41 and the light source image 42 on the light emitting surface 13b of the integrator rod 13 determined by the relative positional relationship between the integrator rod 13 and the deflecting member 16. FIG. FIG. The light source image 41 is a light source image formed by the emitted light from the first light source unit 11, and the light source image 42 is a light source image formed by the emitted light from the second light source unit 12. In particular, FIG. 6A shows the deflection member 16 with the optical axis C as the center of rotation with respect to the plane including the reference axes A and B and the optical axis C of each outgoing light before entering the deflection member 16. FIG. 6B shows the positional relationship between the light source images 41 and 42 before the rotation, and FIG. 6B shows the rotation of the deflecting member 16 about the optical axis C with respect to the plane from the state of FIG. The positional relationship between the light source images 41 and 42 in the case where the light source images 41 and 42 are arranged rotated by an angle θ is shown. FIG. 7 shows a state when the deflection member 16 in the state of FIG. 6B is viewed from the light incident side.

図6(b)に示すように、光軸Cを回転中心として偏向部材16を回転させると、インテグレータロッド13の光出射面13b上での光源像41・42の位置を光出射面13b内で変化させることができる。このとき、光出射面13b上の光源像41・42の位置によって、明るさや照度分布は微妙に変化するが、四角形状の光出射面13b上において、光源像41・42がその対角方向に並ぶようにすれば、インテグレータロッド13から出射される光として、明るさと照度分布とを両方満足させる光が得られることが分かっている。つまり、光源像41・42がその対角方向に並ぶと、明るさおよび照度分布の両方が最適に近い状態となる。   As shown in FIG. 6B, when the deflection member 16 is rotated about the optical axis C, the positions of the light source images 41 and 42 on the light exit surface 13b of the integrator rod 13 are within the light exit surface 13b. Can be changed. At this time, the brightness and the illuminance distribution slightly change depending on the positions of the light source images 41 and 42 on the light emitting surface 13b. However, the light source images 41 and 42 are diagonally arranged on the rectangular light emitting surface 13b. If it is arranged, it is known that light that satisfies both the brightness and the illuminance distribution can be obtained as the light emitted from the integrator rod 13. That is, when the light source images 41 and 42 are arranged in the diagonal direction, both the brightness and the illuminance distribution are close to optimal.

したがって、図6(b)に示すように、光源像41・42が四角形状の光出射面13b上で対角方向に並ぶような回転角θで、光軸Cを回転中心として偏向部材16を回転させて配置することにより、第1の光源部11および第2の光源部12の2灯を両方とも使用する場合に、インテグレータロッド13から出射される光として、明るさおよび照度分布の両方を満足させる光を得ることができる。   Therefore, as shown in FIG. 6B, the deflection member 16 is rotated around the optical axis C at the rotation angle θ such that the light source images 41 and 42 are aligned diagonally on the rectangular light emission surface 13b. By rotating and arranging, when using both the first light source unit 11 and the second light source unit 12, both brightness and illuminance distribution are emitted as light emitted from the integrator rod 13. Satisfactory light can be obtained.

なお、偏向部材16の回転角を適切に選べば、明るさだけを最適化したり、照度分布だけを最適化したりすることも可能である。また、光軸Cを中心に偏向部材16を回転させる回転駆動部(図示せず)を設け、この回転駆動部によって偏向部材16の回転位置を種々設定できる構成としてもよい。   If the rotation angle of the deflection member 16 is appropriately selected, it is possible to optimize only the brightness or only the illuminance distribution. Further, a rotation drive unit (not shown) that rotates the deflection member 16 around the optical axis C may be provided, and various rotation positions of the deflection member 16 may be set by the rotation drive unit.

(3−5.偏向部材の構成(4))
図8は、偏向部材16のさらに他の構成を示す平面図である。この偏向部材16は、光出射側の面16a・16bが以下のように配置されて構成されている。すなわち、面16a・16bは、これらの面で屈折された各出射光が、偏向部材16に入射する前の各出射光の各基準軸A・Bと光軸Cとを含む平面に対して互いに反対側でインテグレータロッド13の光入射面13aに入射するように、互いにねじれて配置されている。
(3-5. Configuration of Deflection Member (4))
FIG. 8 is a plan view showing still another configuration of the deflection member 16. The deflecting member 16 is configured by arranging the light emitting side surfaces 16a and 16b as follows. That is, the surfaces 16a and 16b are mutually opposite to a plane including the reference axes A and B and the optical axis C of the emitted lights before the emitted lights refracted by these surfaces are incident on the deflecting member 16. They are twisted so as to be incident on the light incident surface 13a of the integrator rod 13 on the opposite side.

このような光出射側の面16a・16bの配置によっても、インテグレータロッド13の光出射面13b上で各光源像41・42の位置を対角方向に並べることができる。したがって、図8の偏向部材16を用いても、図6(b)のような偏向部材16の回転配置によって得られる上述の効果を容易に得ることができる。   The arrangement of the light emitting surfaces 16a and 16b can also arrange the positions of the light source images 41 and 42 on the light emitting surface 13b of the integrator rod 13 in the diagonal direction. Therefore, even if the deflection member 16 of FIG. 8 is used, the above-described effect obtained by the rotational arrangement of the deflection member 16 as shown in FIG. 6B can be easily obtained.

なお、図6(b)や図8の構成では、偏向部材16から出射される各出射光の基準軸A・Bは、完全な平行にはならないが、これらのずれは精々2〜3°くらいであり、大きな角度差はないので差し支えない。   6B and FIG. 8, the reference axes A and B of the respective outgoing lights emitted from the deflecting member 16 are not completely parallel, but these deviations are at most about 2 to 3 °. And there is no big difference in angle.

(4.その他)
なお、本実施形態では、各光源部の第1集光部を、回転放物面鏡およびコンデンサーレンズで構成した例について説明したが、回転楕円鏡で構成することも可能である。この場合、回転楕円鏡の一方の焦点位置に発光部を位置させ、他方の焦点位置に合成部の光入射面を位置させればよい。
(4. Other)
In the present embodiment, the example in which the first condensing unit of each light source unit is configured by a rotating parabolic mirror and a condenser lens has been described. However, the first condensing unit may be configured by a rotating ellipsoidal mirror. In this case, the light emitting unit may be positioned at one focal position of the spheroid mirror and the light incident surface of the combining unit may be positioned at the other focal position.

なお、本実施形態では、偏向部材16を偏向プリズムで構成した例について説明したが、インテグレータロッド13に入射する直前の各出射光の基準軸A・Bがインテグレータロッド13の光入射面13aに対して略垂直となるように、第1の光源部11および第2の光源部12からの各出射光を透過偏向させるものであればよく、例えばそのような機能を有するレンズで構成することも可能である。   In the present embodiment, an example in which the deflecting member 16 is configured by a deflecting prism has been described. However, the reference axes A and B of each outgoing light immediately before entering the integrator rod 13 are relative to the light incident surface 13a of the integrator rod 13. In other words, it is only necessary to transmit and deflect the emitted light from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 so as to be substantially vertical. For example, a lens having such a function may be used. It is.

(5.数値実施例)
次に、2灯合成光学系1の数値実施例を実施例1および2として以下に示す。
図9(a)は、実施例1および2における2灯合成光学系1の概略の構成を示す平面図であり、図9(b)(c)(d)は、2灯合成光学系1の偏向部材16をそれぞれ拡大して示す平面図である。なお、これらの図では、第2の光源部12からの出射光および基準軸Bの図示を省略している。
(5. Numerical examples)
Next, numerical examples of the two-lamp combining optical system 1 are shown as Examples 1 and 2 below.
FIG. 9A is a plan view showing a schematic configuration of the two-lamp combining optical system 1 in Examples 1 and 2. FIGS. 9B, 9C, and 9D are diagrams of the two-lamp combining optical system 1. FIG. It is a top view which expands and shows the deflection | deviation member 16, respectively. In these drawings, the light emitted from the second light source unit 12 and the reference axis B are not shown.

Figure 2006308778
Figure 2006308778

ただし、表1で挙げた各パラメータは、以下のように定義されている。
β:リレーレンズ群15の倍率
ω1:ロッド出射光線角、すなわち、リレーレンズ群15に入射する光のインテグレ
ータロッド13側の有効な角度(°)
ω2:各光源部から出射されて偏向部材16に入射する各出射光の収束角度(°)
a:インテグレータロッド13の光入射面13a(四角形状)における対角方向の
長さ(mm)
b:インテグレータロッド13の光入射面13aにおけるその中心と、各光源部か
らの各出射光の集光位置との間の距離(mm)
L1:インテグレータロッド13の光入射面13aと、偏向部材16の光出射側の面
との間の軸上距離(mm)
L2:偏向部材16の光軸C上の厚さ(mm)
n:偏向部材16の屈折率
γ1:偏向部材16の光出射側の面と光軸Cとがインテグレータロッド13側でなす
角度(°)
γ2:偏向部材16の光入射側の面と光軸Cとがインテグレータロッド13とは反対
側でなす角度(°)
α1:光軸Cと偏向部材16にて偏向された後の各出射光の基準軸A・Bとのなす角
度(°)
(ただし、収束側を正とし、発散側を負とする。収束側とは、基準軸A(B)
が偏向部材16の光出射側の面と交わる点をPとし、インテグレータロッド1
3の光入射面13aと交わる点(集光位置)をQとしたときに、点Qに対して
点Pが光軸Cとは反対側に位置する場合を指す。一方、発散側とは、点Qに対
して点Pが光軸C側に位置する場合を指す。)
α2:光軸Cと偏向部材16を通過する前の光の各基準軸A・Bとのなす角度(°)
However, each parameter listed in Table 1 is defined as follows.
β: magnification of the relay lens group 15 ω1: angle of light emitted from the rod, that is, integration of light incident on the relay lens group 15
Effective angle (°) on the rod rod 13 side
ω2: Convergence angle (°) of each outgoing light emitted from each light source and entering the deflecting member 16
a: in the diagonal direction on the light incident surface 13a (rectangular shape) of the integrator rod 13
Length (mm)
b: the center of the light incident surface 13a of the integrator rod 13 and each light source part
Distance from each light collection position (mm)
L1: Light incident surface 13a of integrator rod 13 and light emitting side surface of deflection member 16
On-axis distance between (mm)
L2: thickness of the deflecting member 16 on the optical axis C (mm)
n: Refractive index of the deflecting member 16 γ1: The light emitting side surface of the deflecting member 16 and the optical axis C are formed on the integrator rod 13 side.
Angle (°)
γ2: The light incident side surface of the deflecting member 16 and the optical axis C are opposite to the integrator rod 13
Side angle (°)
α1: Angle formed between the optical axis C and the reference axes A and B of each outgoing light after being deflected by the deflecting member 16
Degree (°)
(However, the convergence side is positive and the divergence side is negative. The convergence side is the reference axis A (B).
Is the point where the crossing with the light exit side surface of the deflecting member 16 is P, and the integrator rod 1
When the point (condensing position) that intersects the light incident surface 13a of 3 is defined as Q,
The case where the point P is located on the opposite side to the optical axis C is indicated. On the other hand, the divergent side is
In this case, the point P is located on the optical axis C side. )
α2: Angle (°) formed by the optical axis C and the reference axes A and B of the light before passing through the deflecting member 16

ここで、aおよびbについては、(1/8)×a<b<(1/3)×aの関係を満たすことが望ましい。bが下限値以下の場合は、各光源部からの各出射光を干渉させることなく、各出射光の基準軸A・Bをインテグレータロッド13の光入射面13aに対して略垂直にすることが困難となる。一方、bが上限値以上の場合は、各光源部からの各出射光の集光スポットが光出射面13aからはみ出す場合があり、この場合は各出射光を有効利用することができない。   Here, as for a and b, it is desirable to satisfy the relationship of (1/8) × a <b <(1/3) × a. When b is equal to or lower than the lower limit value, the reference axes A and B of the respective outgoing lights can be made substantially perpendicular to the light incident surface 13a of the integrator rod 13 without causing the outgoing lights from the respective light source units to interfere with each other. It becomes difficult. On the other hand, when b is equal to or larger than the upper limit value, the condensed spot of each emitted light from each light source unit may protrude from the light emitting surface 13a. In this case, each emitted light cannot be effectively used.

この点、実施例1および2では、上記の条件式は満たされている。したがって、各光源部からの出射光を干渉させることなく有効利用しつつ、基準軸A・Bを光入射面13aに対して略垂直にして、1灯のみの点灯の場合であってもインテグレータロッド13からの出射光の照度分布を均一にすることができる。   In this regard, in Examples 1 and 2, the above conditional expression is satisfied. Therefore, the integrator rod can be used even when only one lamp is lit while the reference beams A and B are made substantially perpendicular to the light incident surface 13a while effectively using the light emitted from each light source unit without causing interference. The illuminance distribution of the emitted light from 13 can be made uniform.

また、α1は、−2°<α1<5°を満たす角度であることが望ましい。α1がこの範囲であれば、インテグレータロッド13の光入射面13aに入射する各出射光の基準軸A・Bが光入射面13aに対して略垂直となり、各出射光が持つ光軸Cに沿った軸に対する角度分布をほぼ均等にすることができる。したがって、1灯のみの点灯の場合でも、インテグレータロッド13からの出射光の照度分布を均一にすることができる。   Α1 is desirably an angle satisfying −2 ° <α1 <5 °. If α1 is within this range, the reference axes A and B of each outgoing light incident on the light incident surface 13a of the integrator rod 13 are substantially perpendicular to the light incident surface 13a, and along the optical axis C of each outgoing light. The angle distribution with respect to the axis can be made substantially uniform. Therefore, even when only one lamp is lit, the illuminance distribution of the emitted light from the integrator rod 13 can be made uniform.

また、α1が下限値以下の場合は、インテグレータロッド13から出射される光が光線角の大きい発散光となるので、リレーレンズ群15に取り込まれない光が生じ、光伝達的には不利となる。したがって、α1は−2°よりも大きいことが望ましい。この点、実施例1および2では、上記の条件式は満たされている。   When α1 is less than or equal to the lower limit value, the light emitted from the integrator rod 13 becomes divergent light having a large light beam angle, so that light that is not taken into the relay lens group 15 is generated, which is disadvantageous in terms of light transmission. . Therefore, α1 is desirably larger than −2 °. In this regard, in Examples 1 and 2, the above conditional expression is satisfied.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、インテグレータロッド13の光入射側に偏向部材16が設けられているなど、2灯合成光学系1の第1の光源部11および第2の光源部12の構成以外については、実施の形態1と同様の構成である。なお、説明の便宜上、実施の形態1と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. In the present embodiment, the configuration other than the configuration of the first light source unit 11 and the second light source unit 12 of the two-lamp combining optical system 1 is implemented, such as a deflecting member 16 provided on the light incident side of the integrator rod 13. It is the structure similar to the form 1. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same member numbers, and the description thereof is omitted.

図10は、本実施形態の2灯合成光学系1の主要部の概略の構成を示す平面図である。本実施形態では、第1の光源部11および第2の光源部12の両方が、反射ミラー25・35をそれぞれ有している。反射ミラー35は、第1集光部のコンデンサーレンズ34から出射される光の光路を反射によって折り曲げる光学素子である。そして、第1の光源部11および第2の光源部12は、発光部21・31がインテグレータロッド13の光軸Cを挟んで対向するように配置されている。   FIG. 10 is a plan view showing a schematic configuration of a main part of the two-lamp combining optical system 1 of the present embodiment. In the present embodiment, both the first light source unit 11 and the second light source unit 12 have reflection mirrors 25 and 35, respectively. The reflection mirror 35 is an optical element that bends the light path of the light emitted from the condenser lens 34 of the first light collecting unit by reflection. And the 1st light source part 11 and the 2nd light source part 12 are arrange | positioned so that the light emission parts 21 * 31 may oppose on both sides of the optical axis C of the integrator rod 13. FIG.

このように、第1の光源部11および第2の光源部12の両方が反射ミラー25・35をそれぞれ有していることにより、第1の光源部11および第2の光源部12からの出射光を、互いに干渉させることなくインテグレータロッド13に入射させることができる。したがって、この構成によっても、第1の光源部11および第2の光源部12からの各出射光を利用して、高輝度の投影画像を確実に得ることができる。   As described above, since both the first light source unit 11 and the second light source unit 12 have the reflection mirrors 25 and 35, the light sources from the first light source unit 11 and the second light source unit 12 are output. The incident light can be incident on the integrator rod 13 without interfering with each other. Therefore, even with this configuration, it is possible to reliably obtain a high-luminance projection image by using the emitted light from the first light source unit 11 and the second light source unit 12.

また、発光部21・31を光軸Cを挟んで対向配置することにより、例えばこれらを同じ高さ位置に配置することができる。この配置では、投影位置を変化させるとしても、各発光部21・31同士を結ぶ軸を中心に装置全体を回転させれば、各発光部21・31は鉛直方向に垂直な面に対して傾くことはない。各発光部21・31が鉛直方向に垂直な面に対して傾くと、各発光部21・31の動作が不安定になるが、上記構成によれば、各発光部21・31の動作を安定に保ちながら、装置の設置状態だけを変化させることができる。   Further, by arranging the light emitting units 21 and 31 to face each other with the optical axis C interposed therebetween, for example, they can be arranged at the same height position. In this arrangement, even if the projection position is changed, if the entire apparatus is rotated around the axis connecting the light emitting units 21 and 31, the light emitting units 21 and 31 are inclined with respect to the plane perpendicular to the vertical direction. There is nothing. When the light emitting units 21 and 31 are inclined with respect to the plane perpendicular to the vertical direction, the operations of the light emitting units 21 and 31 become unstable. However, according to the above configuration, the operations of the light emitting units 21 and 31 are stabilized. It is possible to change only the installation state of the apparatus while maintaining the above.

〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、インテグレータロッド13の光入射側に偏向部材16が設けられている点では実施の形態2と同様であるが、合成部および第1の光源部11および第2の光源部12の構成が実施の形態2とは若干異なっている。なお、説明の便宜上、実施の形態1または2と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to the drawings. The present embodiment is the same as the second embodiment in that the deflecting member 16 is provided on the light incident side of the integrator rod 13, but the combining unit, the first light source unit 11, and the second light source unit 12 The configuration is slightly different from that of the second embodiment. For convenience of explanation, the same members as those in the first or second embodiment are denoted by the same member numbers, and the explanation thereof is omitted.

図11は、本実施形態の2灯合成光学系1の主要部の概略の構成を示す平面図である。本実施形態では、実施の形態2と同様に、第1の光源部11および第2の光源部12が反射ミラー25・35をそれぞれ有しており、発光部21・31がインテグレータロッド13の光軸Cを挟んで対向するように配置されている。   FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a main part of the two-lamp combining optical system 1 of the present embodiment. In the present embodiment, as in the second embodiment, the first light source unit 11 and the second light source unit 12 have reflection mirrors 25 and 35, respectively, and the light emitting units 21 and 31 are light beams from the integrator rod 13. It arrange | positions so that the axis | shaft C may be pinched | interposed.

また、本実施形態では、インテグレータロッド13の代わりにテーパーロッド51が合成部として設けられている。このテーパーロッド51は、光出射面51bよりも光入射面51aのほうが面積の広いテーパー形状のインテグレータロッドである。このようなテーパーロッド51で合成部を構成することにより、光出射面13bおよび光入射面13aの面積が同じであるインテグレータロッド13を用いる場合に比べて、第1の光源部11および第2の光源部12からの各出射光の取り込み効率を上げることができ、各出射光を有効利用することができる。   In the present embodiment, a taper rod 51 is provided as a synthesizing part instead of the integrator rod 13. The tapered rod 51 is a tapered integrator rod having a light incident surface 51a having a larger area than the light emitting surface 51b. By forming the combining unit with such a tapered rod 51, the first light source unit 11 and the second light source unit 11 are compared with the case where the integrator rod 13 having the same area of the light emitting surface 13b and the light incident surface 13a is used. The efficiency of capturing each outgoing light from the light source unit 12 can be increased, and each outgoing light can be used effectively.

また、本実施形態では、第1の光源部11は、第1集光部と第2集光部とを含んでいる。ただし、第1の光源部11では、第1集光部は回転放物面鏡22とコンデンサーレンズ23とで構成されており、第2集光部はコンデンサーレンズ52で構成されている。一方、第2の光源部12も第1集光部と第2集光部とを含んでいる。ただし、第2の光源部12では、第1集光部は回転放物面鏡32とコンデンサーレンズ33とで構成されており、第2集光部はコンデンサーレンズ52で構成されている。つまり、コンデンサーレンズ52は、第1の光源部11および第2の光源部12で共有されている。このコンデンサーレンズ52は、各反射ミラー25・35とテーパーロッド51との間に配置されている。   Moreover, in this embodiment, the 1st light source part 11 contains the 1st condensing part and the 2nd condensing part. However, in the 1st light source part 11, the 1st condensing part is comprised by the rotating paraboloid mirror 22 and the condenser lens 23, and the 2nd condensing part is comprised by the condenser lens 52. FIG. On the other hand, the 2nd light source part 12 also contains the 1st condensing part and the 2nd condensing part. However, in the second light source unit 12, the first condensing unit is configured by the rotary parabolic mirror 32 and the condenser lens 33, and the second condensing unit is configured by the condenser lens 52. That is, the condenser lens 52 is shared by the first light source unit 11 and the second light source unit 12. The condenser lens 52 is disposed between the reflecting mirrors 25 and 35 and the taper rod 51.

各反射ミラー25・35とテーパーロッド51との間にコンデンサーレンズ52が配置されることにより、各出射光の利用効率を低下させずに、第1の光源部11および第2の光源部12をテーパーロッド51から遠ざけて配置することが可能となる。これにより、図11に示すように、テーパーロッド51とコンデンサーレンズ52との間に、第1の光源部11および第2の光源部12と干渉しないようにカラーホイール14を配置することが可能となる。つまり、テーパーロッド51とコンデンサーレンズ52との間に、カラーホイール14を配置するスペースを確保することができる。   By disposing the condenser lens 52 between the reflecting mirrors 25 and 35 and the taper rod 51, the first light source unit 11 and the second light source unit 12 can be connected without lowering the utilization efficiency of each emitted light. It is possible to dispose the taper rod 51 away. As a result, as shown in FIG. 11, the color wheel 14 can be disposed between the tapered rod 51 and the condenser lens 52 so as not to interfere with the first light source unit 11 and the second light source unit 12. Become. That is, a space for arranging the color wheel 14 can be secured between the taper rod 51 and the condenser lens 52.

ここで、合成部(ここではテーパーロッド51)の光出射面と光変調素子(ここではDMD2)の素子面とはリレーレンズ群15によって光学的に略共役となっているので、カラーホイール14を合成部の光出射側に配置すると、カラーホイール14の各色フィルタの境界部分が合成部の光出射面を横切るときに、混色がそのままが素子面に反映され、素子面上で部分的な色むらが生じる。しかし、カラーホイール14を合成部の光入射側に配置した場合は、カラーホイール14の各色フィルタの境界付近を光が通過しても、混色の光が合成部でミキシングされて光変調素子に供給されるので、光変調素子の素子面上で部分的な色むらが生じるのを抑えることができる。   Here, since the light exit surface of the combining portion (here, the taper rod 51) and the element surface of the light modulation element (here, DMD2) are optically substantially conjugate by the relay lens group 15, the color wheel 14 is When arranged on the light emitting side of the combining unit, when the boundary portion of each color filter of the color wheel 14 crosses the light emitting surface of the combining unit, the mixed color is reflected as it is on the element surface, and partial color unevenness on the element surface. Occurs. However, when the color wheel 14 is arranged on the light incident side of the combining unit, even if light passes near the boundary of each color filter of the color wheel 14, mixed color light is mixed by the combining unit and supplied to the light modulation element. Therefore, partial color unevenness on the element surface of the light modulation element can be suppressed.

また、本実施形態では、コンデンサーレンズ52が第1の光源部11と第2の光源部12とで共有されているので、実施の形態1および2と比べて、コンデンサーレンズの枚数をトータルで(4枚から3枚に)減らすことができ、部品点数を削減することができる効果もある。   In this embodiment, since the condenser lens 52 is shared by the first light source unit 11 and the second light source unit 12, the total number of condenser lenses is smaller than in the first and second embodiments ( (4 sheets to 3 sheets) and the number of parts can be reduced.

なお、本実施形態では、第1の光源部11の発光部21からコンデンサーレンズ52に至る光軸は、反射ミラー25によって折り曲げられているが、この光軸はコンデンサーレンズ52の光入射面の曲率中心を通ってはいない。したがって、第1の光源部11の光軸は、反射ミラー25以降の光路では、光軸と呼ぶのに相応しくはない。この点は、第2の光源部12の光軸についても同様である。   In the present embodiment, the optical axis from the light emitting unit 21 of the first light source unit 11 to the condenser lens 52 is bent by the reflecting mirror 25, and this optical axis is the curvature of the light incident surface of the condenser lens 52. Not through the center. Therefore, the optical axis of the first light source unit 11 is not suitable to be called an optical axis in the optical path after the reflection mirror 25. The same applies to the optical axis of the second light source unit 12.

そこで、実施の形態1で述べたように、基準軸A・Bを定義している。本実施形態では、基準軸Aは、第1の光源部11(発光部21)から合成部(テーパーロッド51)に至る光路中で、発光部21から反射ミラー25に至る光軸を含み、その延長線上にある軸を指す。また、基準軸Bは、第2の光源部12(発光部31)から(テーパーロッド51)に至る光路中で、発光部31から反射ミラー35に至る光軸を含み、その延長線上にある軸を指す。   Therefore, as described in the first embodiment, the reference axes A and B are defined. In the present embodiment, the reference axis A includes the optical axis from the light emitting unit 21 to the reflecting mirror 25 in the optical path from the first light source unit 11 (light emitting unit 21) to the combining unit (tapered rod 51). Refers to the axis on the extension line. The reference axis B includes an optical axis from the light emitting unit 31 to the reflecting mirror 35 in the optical path from the second light source unit 12 (light emitting unit 31) to the (tapered rod 51), and is on an extension line thereof. Point to.

このように基準軸A・Bを定義することにより、コンデンサーレンズ52を用いる本実施形態の構成においても、合成部に入射する直前の各出射光の基準軸A・Bが合成部の光入射面に対して略垂直となるように、各出射光を透過偏向させるという偏向部材16の機能を正確に表現することができる。   By defining the reference axes A and B in this way, even in the configuration of the present embodiment using the condenser lens 52, the reference axes A and B of the respective outgoing lights immediately before entering the combining unit are the light incident surfaces of the combining unit. Therefore, the function of the deflecting member 16 for transmitting and deflecting each emitted light can be accurately expressed so as to be substantially perpendicular to the above.

なお、以上で説明した各実施の形態の構成を組み合わせることは勿論可能である。例えば、実施の形態1の偏向部材16の種々の構成を実施の形態2および3に適用することは勿論可能であり、実施の形態3のテーパーロッド51を実施の形態1および2に適用することも勿論可能である。   Of course, it is possible to combine the configurations of the embodiments described above. For example, various configurations of the deflecting member 16 of the first embodiment can of course be applied to the second and third embodiments, and the tapered rod 51 of the third embodiment is applied to the first and second embodiments. Of course it is possible.

(a)は、本発明の実施の一形態に係る画像投影装置に用いられる2灯合成光学系の主要部を拡大して示す平面図であり、(b)は、上記2灯合成光学系の偏向部材を拡大して示す平面図である。(A) is a top view which expands and shows the principal part of the 2 lamp | ramp synthetic | combination optical system used for the image projector which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is the said 2 lamp | ramp synthetic | combination optical system. It is a top view which expands and shows a deflection | deviation member. 上記画像投影装置の概略の構成を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the schematic structure of the said image projector. 上記画像投影装置の側面図である。It is a side view of the said image projector. 上記偏向部材の他の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the other structure of the said deflection | deviation member. 上記偏向部材のさらに他の構成を示す平面図である。It is a top view which shows other structure of the said deflection | deviation member. (a)は、偏向部材の回転前におけるインテグレータロッドの光出射面上での各光源像の位置関係を模式的に示す説明図であり、(b)は、偏向部材の回転後におけるインテグレータロッドの光出射面上での各光源像の位置関係を模式的に示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows typically the positional relationship of each light source image on the light-projection surface of the integrator rod before rotation of a deflection | deviation member, (b) of the integrator rod after rotation of a deflection | deviation member is shown. It is explanatory drawing which shows typically the positional relationship of each light source image on a light-projection surface. 回転後の上記偏向部材を光入射側から見たときの状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a state when the said deflection | deviation member after rotation is seen from the light-incidence side. 上記偏向部材のさらに他の構成を示す平面図である。It is a top view which shows other structure of the said deflection | deviation member. (a)は、各実施例における2灯合成光学系の概略の構成を示す平面図であり、(b)(c)(d)は、上記2灯合成光学系の偏向部材をそれぞれ拡大して示す平面図である。(A) is a top view which shows the general | schematic structure of the 2 lamp | ramp synthetic | combination optical system in each Example, (b) (c) (d) expands the deflection | deviation member of the said 2 lamp | ramp synthetic optical system, respectively. FIG. 本発明の他の実施の形態に係る2灯合成光学系の主要部の概略の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the schematic structure of the principal part of the 2 lamp | ramp synthetic optical system which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係る2灯合成光学系の主要部の概略の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the outline of the principal part of the 2 lamp | ramp synthetic optical system which concerns on other embodiment of this invention. 従来の照明光学系にインテグレータロッドをそのまま適用した場合の画像投影装置の主要部の概略の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the outline of the principal part of an image projection apparatus at the time of applying an integrator rod as it is to the conventional illumination optical system. 上記画像投影装置の照明光学系において、1個の光源部からの出射光がインテグレータロッドの光入射面に入射する様子を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows a mode that the emitted light from one light source part injects into the light-incidence surface of an integrator rod in the illumination optical system of the said image projector.

符号の説明Explanation of symbols

1 2灯合成光学系
2 DMD(光変調素子)
3 投影光学系
4 スクリーン(被投影面)
11 第1の光源部
12 第2の光源部
13 インテグレータロッド(合成部)
13a 光入射面
13b 光出射面
16 偏向部材
16a 面(光出射面)
16b 面(光出射面)
16c 面(光入射面)
16d 面(光入射面)
16A プリズム
16B プリズム
21 発光部
22 回転放物面鏡(第1集光部)
23 コンデンサーレンズ(第1集光部)
24 コンデンサーレンズ(第1集光部)
25 反射ミラー
31 発光部
32 回転放物面鏡(第1集光部)
33 コンデンサーレンズ(第1集光部)
34 コンデンサーレンズ(第1集光部)
35 反射ミラー
41 光源像
42 光源像
51 テーパーロッド(合成部)
52 コンデンサーレンズ(第2集光部)
A 光軸
B 光軸
C 光軸
1 Two-lamp composite optical system 2 DMD (light modulation element)
3 Projection optical system 4 Screen (projection surface)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 1st light source part 12 2nd light source part 13 Integrator rod (synthesis | combination part)
13a Light incident surface 13b Light emitting surface 16 Deflection member 16a surface (light emitting surface)
16b surface (light exit surface)
16c surface (light incident surface)
16d surface (light incident surface)
16A prism 16B prism 21 light emitting unit 22 rotating parabolic mirror (first condensing unit)
23 Condenser lens (first condensing part)
24 condenser lens (first condensing part)
25 Reflecting mirror 31 Light emitting unit 32 Rotary parabolic mirror (first condensing unit)
33 Condenser lens (first condensing part)
34 Condenser lens (first condensing part)
35 Reflecting mirror 41 Light source image 42 Light source image 51 Tapered rod (synthesis unit)
52 Condenser lens (second condenser)
A Optical axis B Optical axis C Optical axis

Claims (16)

光を出射する複数の光源部と、
各光源部からの出射光を合成し、照度分布を均一化して出射する合成部とを備えた2灯合成光学系であって、
各光源部から上記合成部に至る各光の光路中で、各光源部の出射光の光軸、またはその光軸を含んでその延長線上にある軸を基準軸とすると、
各光源部は、各基準軸の一部が上記合成部の光軸に対して傾くように配置されており、
上記合成部の光入射側に設けられ、上記合成部に入射する直前の各光の基準軸が上記合成部の光入射面に対して略垂直となるように、上記各光を透過偏向させる偏向部材を備えていることを特徴とする2灯合成光学系。
A plurality of light source units that emit light;
A two-lamp combining optical system including a combining unit that combines the light emitted from each light source unit and outputs the light with a uniform illuminance distribution;
In the optical path of each light from each light source unit to the synthesis unit, the optical axis of the emitted light of each light source unit, or the axis on the extension line including the optical axis as a reference axis,
Each light source unit is arranged such that a part of each reference axis is inclined with respect to the optical axis of the combining unit,
A deflection that is provided on the light incident side of the combining unit and transmits and deflects each light so that the reference axis of each light immediately before entering the combining unit is substantially perpendicular to the light incident surface of the combining unit. A two-lamp composite optical system comprising a member.
上記偏向部材は、屈折型の光学素子であることを特徴とする請求項1に記載の2灯合成光学系。   The two-lamp combining optical system according to claim 1, wherein the deflecting member is a refractive optical element. 上記偏向部材は、偏向プリズムであることを特徴とする請求項1または2に記載の2灯合成光学系。   The two-lamp combining optical system according to claim 1 or 2, wherein the deflecting member is a deflecting prism. 上記偏向部材は、上記合成部の光軸上で最も薄くなる形状で形成されていることを特徴とする請求項3に記載の2灯合成光学系。   The two-lamp combining optical system according to claim 3, wherein the deflecting member is formed in a shape that is thinnest on the optical axis of the combining unit. 上記偏向部材の光出射側の面は、一方の光源部の出射光を屈折させる第1の光出射面と、他方の光源部の出射光を屈折させる第2の光出射面とで構成されており、
上記第1の光出射面および上記第2の光出射面は、これらの面のそれぞれにおける上記合成部の光軸側の各端部が上記光軸とは反対側の各端部よりも光入射側の面に近づくように、上記合成部の光軸に対して傾いて配置されていることを特徴とする請求項4に記載の2灯合成光学系。
The surface on the light emission side of the deflection member is composed of a first light emission surface that refracts the emitted light of one light source unit and a second light emission surface that refracts the emitted light of the other light source unit. And
In the first light emitting surface and the second light emitting surface, each end on the optical axis side of the combining portion in each of these surfaces is more incident than each end on the side opposite to the optical axis. 5. The two-lamp combining optical system according to claim 4, wherein the two-lamp combining optical system is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the combining unit so as to approach the side surface.
上記偏向部材は、上記各基準軸を含む平面に垂直な面であって、上記合成部の光軸を含む面で該偏向部材を2等分したときの各プリズムの組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項3から5のいずれかに記載の2灯合成光学系。   The deflecting member is a surface perpendicular to a plane including the reference axes, and is constituted by a combination of prisms obtained by dividing the deflecting member into two equal parts by a surface including the optical axis of the combining unit. The two-lamp combining optical system according to any one of claims 3 to 5, wherein 上記偏向部材の光入射側の面は、一方の光源部の出射光を屈折させる第1の光入射面と、他方の光源部の出射光を屈折させる第2の光入射面とで構成されており、
上記第1の光入射面および上記第2の光入射面は、これらの面のそれぞれにおける上記合成部の光軸側の各端部が上記光軸とは反対側の各端部よりも光出射側の面に近づくように、上記合成部の光軸に対して傾いて配置されていることを特徴とする請求項5または6に記載の2灯合成光学系。
The surface on the light incident side of the deflecting member is composed of a first light incident surface that refracts the emitted light of one light source unit and a second light incident surface that refracts the emitted light of the other light source unit. And
The first light incident surface and the second light incident surface are such that each end on the optical axis side of the combining portion on each of these surfaces emits light more than each end on the side opposite to the optical axis. 7. The two-lamp combining optical system according to claim 5, wherein the two-lamp combining optical system is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the combining unit so as to approach the side surface.
上記合成部の光出射面は、四角形状であり、
上記偏向部材は、上記合成部の光軸を回転中心としたときに、上記偏向部材に入射する前の各光の各基準軸と上記合成部の光軸とを含む平面に対して回転角θで配置されており、
上記回転角θは、一方の光源部の出射光による光源像と他方の光源部の出射光による光源像とが上記合成部の光出射面上で対角方向に並ぶような回転角であることを特徴とする請求項3から7のいずれかに記載の2灯合成光学系。
The light emission surface of the synthesis part is a quadrangle shape,
The deflection member has a rotation angle θ with respect to a plane including the reference axis of each light before entering the deflection member and the optical axis of the combining unit when the optical axis of the combining unit is set as the rotation center. Arranged in the
The rotation angle θ is a rotation angle such that the light source image by the light emitted from one light source unit and the light source image by the light emitted from the other light source unit are aligned diagonally on the light emission surface of the synthesis unit. The two-lamp combining optical system according to any one of claims 3 to 7, wherein
上記第1の光出射面および上記第2の光出射面は、これらの面で屈折された各光が、上記偏向部材に入射する前の各光の各基準軸と上記合成部の光軸とを含む平面に対して互いに反対側で上記合成部に入射するように配置されていることを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載の2灯合成光学系。   The first light exit surface and the second light exit surface are configured such that each light refracted by these surfaces is a reference axis of each light before entering the deflecting member, and an optical axis of the combining unit. 8. The two-lamp combining optical system according to claim 5, wherein the two-lamp combining optical system is disposed so as to be incident on the combining unit on opposite sides to a plane including. 上記合成部の光入射面は、四角形状であり、
上記光入射面における対角方向の長さをaとし、上記光入射面の中心と上記光入射面上での各光源部からの出射光の集光位置との間の距離をbとすると、
(1/8)×a<b<(1/3)×a
を満足することを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の2灯合成光学系。
The light incident surface of the synthesis unit is a quadrangular shape,
When the diagonal length of the light incident surface is a, and the distance between the center of the light incident surface and the condensing position of the emitted light from each light source unit on the light incident surface is b,
(1/8) × a <b <(1/3) × a
The two-lamp combining optical system according to any one of claims 1 to 9, wherein:
上記合成部の光軸と上記偏向部材にて偏向された後の各出射光の基準軸とのなす角度をそれぞれα1とし、上記各基準軸が上記偏向部材の光出射側の面と交わる点をP、上記合成部の光入射面と交わる点をQとしたときに、点Qに対して点Pが上記合成部の光軸とは反対側に位置する場合の上記角度を正、点Qに対して点Pが上記合成部の光軸側に位置する場合の上記角度を負としたとき、
−2°<α1<5°
を満足することを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の2灯合成光学系。
The angle formed between the optical axis of the combining unit and the reference axis of each outgoing light after being deflected by the deflecting member is α1, and the point at which each reference axis intersects the light emitting side surface of the deflecting member. P, where Q is the point that intersects the light incident surface of the combining unit, the angle when the point P is located on the opposite side of the optical axis of the combining unit with respect to the point Q is positive and point Q On the other hand, when the angle when the point P is located on the optical axis side of the combining unit is negative,
-2 ° <α1 <5 °
The two-lamp combining optical system according to any one of claims 1 to 10, wherein:
上記各光源部は、光を発光する発光部と、その光を集光する第1集光部とをそれぞれ含み、
上記各光源部のうちの少なくとも一方は、上記第1集光部から出射される光の光路を反射によって折り曲げる反射ミラーを含んでいることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の2灯合成光学系。
Each light source unit includes a light emitting unit that emits light and a first light collecting unit that collects the light,
The at least one of each said light source part contains the reflective mirror which bends | reflects the optical path of the light radiate | emitted from the said 1st condensing part by reflection, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Two-lamp synthetic optical system.
上記各光源部は、上記反射ミラーをそれぞれ含んでおり、
上記各光源部の発光部は、上記合成部の光軸を挟んで対向配置されていることを特徴とする請求項12に記載の2灯合成光学系。
Each of the light sources includes the reflection mirror,
The two-lamp combining optical system according to claim 12, wherein the light emitting units of the respective light source units are arranged to face each other with the optical axis of the combining unit interposed therebetween.
上記各光源部は、上記各反射ミラーにて反射された光を集光する第2集光部をさらに含んでおり、
上記第2集光部は、上記各光源部で共有されていることを特徴とする請求項13に記載の2灯合成光学系。
Each light source unit further includes a second light collecting unit that collects the light reflected by each reflection mirror,
The two-lamp combining optical system according to claim 13, wherein the second light collecting unit is shared by the light source units.
上記合成部は、光出射面よりも光入射面のほうが面積の広いテーパーロッドであることを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の2灯合成光学系。   The two-lamp combining optical system according to any one of claims 1 to 14, wherein the combining unit is a tapered rod having a larger area on the light incident surface than on the light emitting surface. 請求項1から15のいずれかに記載の2灯合成光学系と、
上記2灯合成光学系から供給される光を画像データに応じて変調する光変調素子と、
上記光変調素子にて変調された光を被投影面に投影する投影光学系とを備えていることを特徴とする画像投影装置。
A two-lamp combining optical system according to any one of claims 1 to 15,
A light modulation element that modulates light supplied from the two-lamp combining optical system according to image data;
An image projection apparatus comprising: a projection optical system that projects light modulated by the light modulation element onto a projection surface.
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