JP2007011180A - Illuminating device and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ライトバルブその他の光変調装置を照明するための照明装置、及びこれを組み込んだプロジェクタに関する。 The present invention relates to an illumination device for illuminating a liquid crystal light valve and other light modulation devices, and a projector incorporating the illumination device.
第1のプロジェクタとして、ロッドインテグレータの一端側に光源ランプを配置するとともにこのロッドインテグレータの他端側に偏光分離用のプリズム部材を配置し、このプリズム部材を経た一対の偏光の偏光方向を一致させた後、レンズで合成して照明領域を重畳して照明するものが存在する(特許文献1、2参照)。 As a first projector, a light source lamp is disposed on one end side of the rod integrator, and a polarization separating prism member is disposed on the other end side of the rod integrator, and the polarization directions of a pair of polarized light passing through the prism member are matched. Then, there exists what illuminates by superimposing the illumination area by combining with a lens (see Patent Documents 1 and 2).
また、第2のプロジェクタとして、R色のLEDアレイ及び導波路ブロックによって赤色光用の液晶表示素子を照明し、G色のLEDアレイ及び導波路ブロックによって緑色光用の液晶表示素子を照明し、B色のLEDアレイ及び導波路ブロックによって青色光用の液晶表示素子を照明するものがある(特許文献3参照)。 Further, as the second projector, the liquid crystal display element for red light is illuminated by the R color LED array and the waveguide block, and the liquid crystal display element for green light is illuminated by the G color LED array and the waveguide block. There is one that illuminates a liquid crystal display element for blue light using a B-color LED array and a waveguide block (see Patent Document 3).
また、第3のプロジェクタとして、光源光を偏光フィルタで特定の偏光方向に制限し、偏光ビームスプリッタで各色の光路に導くものが存在する(特許文献4参照)。このプロジェクタでは、偏光ビームスプリッタの前後に特定色で偏光方向を回転させる狭帯域位相差板を設けて色分離及び色合成を簡易に達成している。
しかし、上記のうち第1や第2のプロジェクタでは、ロッドインテグレータや導波路ブロックによって照明光の均一化を行っており、光源や照明系のサイズが大型化し易い。特に、第1のプロジェクタでは、ロッドインテグレータの射出端に偏光分離用のプリズム部材を配置したことに対応して、プリズム部材からの射出光を液晶パネル上で重ね合わせるための一対のコンデンサーレンズ、或いは偏心系レンズを配置する必要が生じ、光源や照明系の構造が複雑化する。しかも、射出側のコンデンサーレンズや偏心系レンズを液晶パネルに近づけた場合、液晶パネルに入射する照明光の入射角度分布が画面の縦横方向で大きく異なるものとなり、照明光の広がり角度の大きな方向に関して照明光のロスが増加するとともに、液晶パネルの動作の信頼性が低下する傾向が生じる。 However, in the first and second projectors among the above, the illumination light is made uniform by the rod integrator and the waveguide block, and the size of the light source and the illumination system is easily increased. In particular, in the first projector, a pair of condenser lenses for superimposing the light emitted from the prism member on the liquid crystal panel, corresponding to the arrangement of the prism member for polarization separation at the exit end of the rod integrator, or It becomes necessary to arrange an eccentric lens, and the structure of the light source and the illumination system becomes complicated. In addition, when the condenser lens and eccentric lens on the exit side are brought close to the liquid crystal panel, the incident angle distribution of the illumination light incident on the liquid crystal panel is greatly different in the vertical and horizontal directions of the screen, and the direction in which the spread angle of the illumination light is large As the loss of illumination light increases, the operation reliability of the liquid crystal panel tends to decrease.
また、第3のプロジェクタでは、ロッドインテグレータや導波路ブロックが存在しないことから、光源や照明系のサイズを小型化し易いともいえるが、液晶パネルの形状の縦横比が4:3、16:9等である場合、縦横比が異なる分だけ光のロスが大きくなる。ここで、ランプのミラー後段にシリンドリカルレンズを配置してランプからの照明光のビーム断面を楕円形にすることも考えられるが、液晶パネルに入射する照明光の入射角度分布が画面の縦横で異なるものとなり、照明光の広がり角度の大きな方向に関して結果的に照明光のロスが増加するとともに、液晶パネルの動作の信頼性が低下する傾向が生じる。 In the third projector, since there is no rod integrator or waveguide block, it can be said that it is easy to reduce the size of the light source and the illumination system, but the aspect ratio of the shape of the liquid crystal panel is 4: 3, 16: 9, etc. In this case, the loss of light is increased by the difference in aspect ratio. Here, it is conceivable to arrange a cylindrical lens behind the mirror of the lamp to make the beam cross section of the illumination light from the lamp elliptical, but the incident angle distribution of the illumination light incident on the liquid crystal panel differs depending on the vertical and horizontal directions of the screen. As a result, the loss of the illumination light increases with respect to the direction in which the spread angle of the illumination light is large, and the reliability of the operation of the liquid crystal panel tends to decrease.
そこで、本発明は、小型の光源を用いた小型の照明装置であって、被照明対象への入射角の制御が容易で、損失の少ない照明装置、並びに、これを用いたプロジェクタを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a small illuminating device using a small light source, an illuminating device that can easily control an incident angle to an object to be illuminated, and has little loss, and a projector using the same. With the goal.
上記課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、(a)光源光を発生する光源と、(b)光源から射出される光源光を、第1偏光の第1光束と第1偏光と異なる第2偏光の第2光束とに分割するとともに、当該第1及び第2光束を互いに平行にすることによって空間的につなぎ合わせた光束を照明光として射出させる偏光分離合成装置を少なくとも一部に有する光束整形手段とを備える。 In order to solve the above-described problem, an illumination device according to the present invention includes (a) a light source that generates light source light, and (b) light source light emitted from the light source. At least a part of the polarization separation / combination device that splits the first and second light fluxes into a second light flux of different second polarization and emits the spatially joined light flux as illumination light by making the first and second light fluxes parallel to each other Light beam shaping means.
上記照明装置では、光束整形手段に設けた偏光分離合成装置が、光源から射出される光源光を第1及び第2光束に分割し互いに平行にすることによって空間的につなぎ合わせた光束を照明光として射出させるので、照明光の光束を偏光分離合成装置を設けた分だけ光束に垂直な横方向(画面の横方向に限らず、光束の進行方向に垂直な任意の方向を意味するものとする)に伸張することができる。この際、分割された第1及び第2光束が互いに平行であり、照明光の横方向への伸張に拘らず照明光の角度増加を回避することができるので、照明光のロス増加を簡易に抑えた小型の照明装置を提供することができる。 In the above illuminating device, the polarization separation / combination device provided in the light beam shaping means illuminates the light beam spatially connected by dividing the light source light emitted from the light source into first and second light beams and making them parallel to each other. Therefore, it means that the illumination light beam is perpendicular to the light beam by the amount provided by the polarization separation / synthesis device (not limited to the horizontal direction of the screen, but any direction perpendicular to the traveling direction of the light beam). ). At this time, the divided first and second light beams are parallel to each other, and an increase in the angle of the illumination light can be avoided regardless of the extension of the illumination light in the lateral direction. A small-sized lighting device can be provided.
また、本発明の具体的な態様又は観点では、上記照明装置において、光束整形手段が、被照明領域の形状と略同一の形状を有する照明光用の射出面を有し、偏光分離合成装置が、射出面のうち周辺側に配置されている。この場合、照明装置からの射出光をそのまま被照明領域に入射させるだけの簡単な構成の照明装置を提供することができ、偏光分離合成装置による光束の横方向の伸張分だけ被照明領域を横方向に拡張したものとすることができる。 According to a specific aspect or aspect of the present invention, in the illumination device, the light beam shaping unit has an exit surface for illumination light having a shape substantially the same as the shape of the illuminated region, and the polarization separation / synthesis device is , Arranged on the peripheral side of the emission surface. In this case, it is possible to provide an illuminating device having a simple configuration in which light emitted from the illuminating device is directly incident on the illuminated region, and the illuminated region is laterally expanded by the lateral extension of the light beam by the polarization separation / combination device. It can be expanded in the direction.
本発明の別の態様では、偏光分離合成装置が、当該第1及び第2光束のうち一方の光束の偏光方向を他方の光束の偏光方向に変換するための位相素子を含む。この場合、偏光分離合成装置からの射出光束の偏光方向をそろえることができる。 In another aspect of the present invention, the polarization separation / combination device includes a phase element for converting the polarization direction of one of the first and second light beams into the polarization direction of the other light beam. In this case, the polarization direction of the light beam emitted from the polarization beam splitting / combining device can be aligned.
本発明の別の態様では、光源からの光源光を集光して光束整形手段に入射させる集光レンズをさらに備える。この場合、光源からの光源光を効率良く回収して光束整形手段に入射させることができる。 In another aspect of the present invention, a condensing lens for condensing the light source light from the light source and entering the light beam shaping means is further provided. In this case, the light source light from the light source can be efficiently collected and incident on the light beam shaping means.
本発明の別の態様では、光源が、固体発光素子を組み込んだものである。この場合、光源の小型化が達成され、比較的高輝度の照明光を得ることができる。 In another aspect of the present invention, the light source incorporates a solid state light emitting device. In this case, downsizing of the light source is achieved, and illumination light with relatively high brightness can be obtained.
本発明の別の態様では、固体発光素子が、例えば円形や正方形のような縦横寸法が略等しい発光面を有する。この場合、光源からの光源光の広がりを縦横に関して被照明領域の形状に一致させ易く、比較的均一な照明光を得易い。 In another aspect of the present invention, the solid state light emitting device has a light emitting surface having substantially the same vertical and horizontal dimensions, for example, a circle or a square. In this case, it is easy to make the spread of the light source light from the light source coincide with the shape of the illuminated area in the vertical and horizontal directions, and it is easy to obtain relatively uniform illumination light.
本発明に係るプロジェクタは、(a)上述のいずれかの照明装置と、(b)照明装置からの照明光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、(c)光変調装置光で形成された像光を投射する投射光学系とを備える。 The projector according to the present invention includes (a) any one of the above-described illumination devices, (b) a light modulation device that modulates illumination light from the illumination device according to image information, and (c) a light modulation device light. A projection optical system that projects the formed image light.
上記プロジェクタでは、上述の特徴を有する照明装置を用いているので、横方向に任意に伸張した照明光を得ることができる小型で簡単な構造の照明装置によって、小型で安価なプロジェクタを提供することができる。 Since the projector uses the illumination device having the above-described features, a small and inexpensive projector is provided by a small and simple structure illumination device that can obtain illumination light arbitrarily expanded in the lateral direction. Can do.
本発明に係る別のプロジェクタは、(a)各色光を照明光としてそれぞれ発生する上述のいずれかの各色用の照明装置と、(b)各色用の照明装置からの各色光を、画像情報に応じてそれぞれ変調する各色用の光変調装置と、(c)各色用の光変調装置でそれぞれ変調された各色の像光を合成して射出する光合成光学系と、(d)光合成光学系を経て合成された像光を投射する投射光学系とを備える。 Another projector according to the present invention includes (a) an illumination device for each color that generates each color light as illumination light, and (b) each color light from the illumination device for each color as image information. A light modulating device for each color that modulates in response, (c) a light combining optical system that combines and emits image light of each color modulated by the light modulating device for each color, and (d) a light combining optical system. A projection optical system that projects the synthesized image light.
上記プロジェクタでは、上述の特徴を有する照明装置を用いているので、横方向に任意に伸張した照明光を得ることができる小型で簡単な構造の各色用の照明装置によって、小型で安価なカラータイプのプロジェクタを提供することができる。 Since the projector uses the illumination device having the above-described features, a small and inexpensive color type can be obtained by the illumination device for each color having a small and simple structure capable of obtaining illumination light arbitrarily expanded in the lateral direction. Projectors can be provided.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の照明装置を組み込んだ第1実施形態に係るプロジェクタの構造を概念的に説明するブロック図である。このプロジェクタ10は、照明部20と、光変調部30と、投射レンズ40と、制御装置50とを備える。ここで、照明部20は、照明装置21と、光源駆動装置27とを有する。また、光変調部30は、光変調装置である液晶表示パネル31と、液晶表示パネル31に駆動信号を出力する素子駆動装置38とを有する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram conceptually illustrating the structure of the projector according to the first embodiment incorporating the illumination device of the present invention. The
上述の照明部20において、照明装置21は、略白色の光源である光源ユニット21aと、光源ユニット21aからの光源光LWを集光する集光レンズ21cと、光源光LWのビーム断面を±X方向にのみ伸張する光束整形装置61とを備える。
In the
これらのうち、光源ユニット21aは、固体発光素子(固体光源)或いは半導体発光素子と呼ばれるLED発光素子21fを回路基板21g上に取り付けたものである。LED発光素子21fの発光部は、3原色のうち青色の光を発生するLED本体と、当該LED本体からの青色光を緑色光や赤色光に変換する蛍光体とを内蔵しており、その射出側の発光面21sから略白色の光源光を集光レンズ21cに向けて射出する。LED発光素子21fの発光面21sは、樹脂モールドに比較して十分小さな正方形或いは円形となっており、その中心は、システム光軸SA上に配置されている。
Among these, the
集光レンズ21cは、例えば球面の両凸レンズであり、その光軸をシステム光軸SAに一致させて配置されている。LED発光素子21fから取り出された光源光LWは、集光レンズ21cを経た後、光束整形装置61の矩形入射面に入射する。この際、各LED発光素子21fからの光源光LWは、集光レンズ21cによってコリメートされ、略円形断面のビームにされている。光束整形装置61の矩形入射面の外側に入射した光源光LWは、不図示の遮光体によって遮られる。なお、集光レンズ21cは、LED発光素子21fの光射出特性に合わせて、輪帯状のレンズや非球面レンズとすることができ、この場合、レンズ領域の分割の仕方や曲率の調節等によって、集光レンズ21cから射出させる光源光LWの状態をより正確に制御することができる。
The
光束整形装置61は、集光レンズ21cの射出側にこれに対向して配置された光束整形手段であり、中央透過部61aと、一対の周辺伸張部61bとを備える。このうち、中央透過部61aは、集光レンズ21cを通過した光源光LWのうちシステム光軸SAを中心とした中央側の光束L0をそのまま透過させる部分であり、各周辺伸張部61bは、集光レンズ21cを通過した光源光LWのうち±X方向両端側の光束L1,L2を一部外側に伸張する偏光分離合成装置として機能する。
The light
前者の中央透過部61aは、システム光軸SAに対して垂直に配置される矩形の厚板状の外形を有する。また、後者の周辺伸張部61bは、平行四辺形プリズム62aの両側に直角三角形プリズム62b,62cを貼り合わせることによって形成されており、全体としてY軸方向に延びる角柱状となっている。このうち、内側の直角三角形プリズム62bは、中央透過部61aの側面に接合されることによって中央透過部61aと一体化されるが、当初から中央透過部61aと一体的に形成されたものとできる。
The former
各周辺伸張部61bは、偏光分離膜61dと、反射膜61eと、波長板61gとを備える。偏光分離膜61dは、平行四辺形プリズム62aと内側の直角三角形プリズム62bとに挟まれており、反射膜61eは、平行四辺形プリズム62aと外側の直角三角形プリズム62cとに挟まれており、波長板61gは、例えば内側の直角三角形プリズム62bの射出側に配置されている。偏光分離膜61dと反射膜61eとは、いずれかのプリズム62a,62b,62cの斜面上に蒸着によって形成された誘電体多層膜であり、システム光軸SAに対して45°傾斜した状態で配置されている。これらのうち、前者の偏光分離膜61dは、光源ユニット21aからのランダム偏光である光源光LWのうち特定方向の直線偏光(具体的にはP偏光)である第1光束L1を透過させるとともに、これに直交する方向の直線偏光(具体的にはS偏光)である第2光束L2を反射し、結果的に直交する2つの直線偏光成分にそれぞれ対応する第1及び第2光束L1,L2を効率よく分離する。また、後者の反射膜61eは、偏光分離膜61dで反射された第2光束L2を反射して光路を折り曲げ、平行四辺形プリズム62aからシステム光軸SA方向に沿って射出させる。結果的に、第1光束L1と第2光束L2とがシステム光軸SAに平行に射出され、かつ、第1光束L1と第2光束L2とが切れ目なくつなぎ合わされる。この反射膜61eは、金属膜の蒸着ミラーに置き換えることもできる。波長板61gは、1/2波長板で形成された位相素子であり、上記偏光分離膜61dを透過・直進し内側の直角三角形プリズム62bからシステム光軸SA方向に沿って射出する第1光束L1を、これに直交する成分の直線偏光(具体的にはS偏光)に変換する。ここで、偏光分離膜61dを透過・直進して波長板61gを通過した第1光束L1は、偏光分離膜61d及び反射膜61eで反射された第2光束L2とほぼ同一の強度及び偏光方向を有している。
Each
以上をまとめると、各周辺伸張部61bは、これに入射した第1及び第2光束L1,L2を、システム光軸SAに垂直な±X方向に関して両端側に伸張する。一方、中央透過部61aは、これに入射した光束L0をそのまま通過させる。この際、各光束L0,L1,L2は、システム光軸SAに略平行な状態で中央透過部61aや周辺伸張部61bに一様に入射する。結果的に、集光レンズ21cを通過した光源光LWは、光束整形装置61を通過することによって、±X方向に関してビーム断面を伸張した均一な照明光LIに変換される。ここで、中央透過部61aから射出される光束L0は、直交する2方向の直線偏光成分を含むものであるが、一方の直線偏光(具体的にはS偏光)のみを照明光LIとして活用するならば、光束整形装置61から射出される照明光LIの均一性が全体に亘って保たれる。
In summary, each peripheral extending
液晶表示パネル31は、光透過型の光変調装置であり、具体的には所謂単板式のカラー表示型液晶パネルである。すなわち、液晶表示パネル31は、外部から入力された画像信号に応じて照明光の偏光方向をカラーフィルタ付の画素単位で切替えることにより、液晶表示パネル31に入射した照明装置21からの照明光LIをそれぞれ2次元的に空間変調する。液晶表示パネル31の入射側には、その入射面に対向して第1偏光フィルタ26aが配置されており、液晶表示パネル31を偏光度を高めた特定方向の偏光成分によって照明することができる。つまり、照明装置21の中央透過部61aを通過した一方の直線偏光(具体的にはP偏光)が遮断される。また、液晶表示パネル31の射出側には、その射出面に対向して第2偏光フィルタ36aが配置されており、液晶表示パネル31を通過した上記特定方向に直交する方向の偏光成分のみを読み出すことができる。ここで、第1偏光フィルタ26a、液晶表示パネル31、及び第2偏光フィルタ36aは、入射光の空間的強度分布を調節するための液晶ライトバルブとして機能する。
The liquid
液晶表示パネル31を通過した像光は、投射光学系である投射レンズ40に入射してスクリーン(不図示)に適当な拡大率で投影される。つまり、本プロジェクタ10によって、液晶表示パネル31に形成されたカラー画像が、動画又は静止画としてスクリーン上に投射される。尚、液晶表示パネル31としてはカラー型としたが、モノクロ型を使用することも可能である。
The image light that has passed through the liquid
図2は、光束整形装置61によるビーム断面の伸張を説明するためのものである。図2(a)は、光束整形装置61の正面図であり、図2(b)は、液晶表示パネル31の正面図である。光束整形装置61に入射する光源光LWは円形の光束断面を有する。光源光LWのうち、光束整形装置61の左側に設けた周辺伸張部61bに入射したものは、図1でも説明したように−X方向に伸張され、右側に設けた周辺伸張部61bに入射したものは、+X方向に伸張される。つまり、左側の周辺伸張部61bに入射した光束は、説明の便宜上、点線で示す光束Llのように伸張され、右側の周辺伸張部61bに入射した光束も、説明の便宜上、点線で示す光束Lrのように伸張され、全体として、横長の円形状断面の光束に広げられる。ただし、光束整形装置61の矩形輪郭CL以上に光束が伸張されることはないので、光束整形装置61から射出される照明光LIは、結果的に光束整形装置61の矩形輪郭CLすなわち射出面に略一致したものとなる。図2(b)からも明らかなように、光束整形装置61の矩形輪郭CLは、液晶表示パネル31の有効領域すなわち被照明領域IAに対応しており、液晶表示パネル31の被照明領域IAが照明光LIによって過不足なく照明されることが分かる。
FIG. 2 is a view for explaining extension of the beam cross section by the light
なお、液晶表示パネル31の縦横比は、3:4となっており、光源光LWのビーム断面を実質的に3:4の縦横比に伸張した効果(X方向に約1.33倍に伸張した効果)が得られている。図示の例では、液晶表示パネル31の縦横比を3:4としているが、液晶表示パネル31の縦横比を9:16その他の比率とすることもでき、この場合、周辺伸張部61bの寸法調整によって、光源光LWのビーム断面のX方向に関する伸張量を所望の値に調整することができる。
The aspect ratio of the liquid
〔第2実施形態〕
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態のプロジェクタの基本構成は、第1実施形態と同様であるが、第1実施形態とは、照明装置の構成が異なっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration of the projector of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the illumination device is different from that of the first embodiment.
図示の照明装置121は、光束整形装置161を備える。この光束整形装置161は、図1に示す光束整形装置61を変形したものであり、中央透過部61aに代えて2つの中央伸張部161aを設けている。各中央伸張部161aは、周辺伸張部61bと同一の構造を有し、同様の姿勢で配置されている。この場合、中央伸張部161aにマスク161kを設け、中央伸張部161aに不要光が入射することを防止しており、照明装置121で迷光が発生することを防止している。
The illustrated
本実施形態の照明装置121によれば、光束整形装置161から射出される照明光LIが全て一方の直線偏光(具体的にはS偏光)となるので、第1偏光フィルタ26aでの光吸収が一様に低減され、或いは、第1偏光フィルタ26aが不要になる。
According to the illuminating
〔第3実施形態〕
次に、図4を参照して第3実施形態について説明する。本実施形態のプロジェクタは、図1に示す第1実施形態の照明装置21等を適宜変更して組み込んだものであり、所謂3板式のカラープロジェクタとなっている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. The projector according to the present embodiment is a so-called three-plate type color projector in which the
このプロジェクタ210は、照明部220と、光変調部230と、投射レンズ40と、制御装置50とを備える。ここで、照明部220は、青色光照明装置221と、緑色光照明装置223と、赤色光照明装置225と、光源駆動装置27とを有する。また、光変調部230は、光変調装置である3つの液晶表示パネル231,233,235と、光合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム237と、各液晶表示パネル231,233,235に駆動信号を出力する素子駆動装置38とを有する。
The
上記照明部220において、青色光照明装置221は、青色光用光源ユニット221aと、青色光用光源ユニット221aからの青色光を集光する集光レンズ21cと、青色光のビーム断面を横方向にのみ伸張する光束整形装置61とを備える。
In the
これらのうち、青色光用光源ユニット221aは、LED発光素子221fを回路基板21g上に取り付けたものであり、青色光すなわち第1光源光LBを発生する。また、集光レンズ21cや光束整形装置61の機能は、第1実施形態の場合と同様であり、集光レンズ21cによってコリメートされた第1光源光LBは、光束整形装置61によって、システム光軸SAに垂直で紙面に沿った横方向に関して光束断面が伸張される。この光束整形装置61を経た第1照明光LBは、その射出面に対向配置された第1偏光フィルタ26aを介して光変調部30のうち緑色光用の液晶表示パネル231に入射する。これにより、液晶表示パネル231上の被照射領域が青色光によって均一に照明される。
Among these, the blue
緑色光照明装置223は、緑色光用光源ユニット223aと、集光レンズ23cと、光束整形装置63とを備える。このうち、緑色光用光源ユニット223aは、青色光用光源ユニット221aと同様の構造を有するが、回路基板23g上のLED発光素子223fが、緑色光すなわち第2光源光LGを発生する。また、集光レンズ23cや光束整形装置63の機能は、第1実施形態の集光レンズ21cや光束整形装置61の場合と同様であり、集光レンズ23cによってコリメートされた第2光源光LGは、光束整形装置63によって、システム光軸SAに垂直で紙面に沿った横方向に関して光束断面が伸張される。この光束整形装置63を経た第2照明光LGは、その射出面に対向配置された第1偏光フィルタ26bを介して光変調部30のうち緑色光用の液晶表示パネル233に入射する。これにより、液晶表示パネル233上の被照射領域が緑色光によって均一に照明される。
The green
赤色光照明装置225は、赤色光用光源ユニット225aと、集光レンズ25cと、光束整形装置65とを備える。このうち、赤色光用光源ユニット225aは、青色光用光源ユニット221aと同様の構造を有するが、回路基板25g上のLED発光素子225fが、赤色光すなわち第3光源光LRを発生する。また、集光レンズ25cや光束整形装置65の機能は、第1実施形態の集光レンズ21cや光束整形装置61の場合と同様であり、集光レンズ25cによってコリメートされた第3光源光LRは、光束整形装置65によって、システム光軸SAに垂直で紙面に沿った横方向に関して光束断面が伸張される。この光束整形装置65を経た第3照明光LRは、その射出面に対向配置された第1偏光フィルタ26cを介して光変調部30のうち赤色光用の液晶表示パネル235に入射する。これにより、液晶表示パネル235上の被照射領域が緑色光によって均一に照明される。
The red
各液晶表示パネル231,233,235は、光透過型の光変調装置であり、外部から入力された画像信号に応じて照明光の偏光方向を画素単位で切替えることにより、各液晶表示パネル231,233,235に入射した各色光照明装置221,223,225からの照明光をそれぞれ2次元的に変調する。各液晶表示パネル231,233,235の入射側には、第1偏光フィルタ26a,26b,26cが配置されており、各液晶表示パネル231,233,235の射出側には、第2偏光フィルタ36a,36b,36cが配置されている。ここで、第1偏光フィルタ26a、液晶表示パネル231、及び第2偏光フィルタ36aは、青色用の液晶ライトバルブを構成し、第1偏光フィルタ26b、液晶表示パネル233、及び第2偏光フィルタ36bは、緑色用の液晶ライトバルブを構成し、第1偏光フィルタ26c、液晶表示パネル235、及び第2偏光フィルタ36cは、赤色用の液晶ライトバルブを構成する。
Each of the liquid
各液晶表示パネル231,233,235を通過した各色の像光は、クロスダイクロイックプリズム237で合成されて、その一側面から射出する。クロスダイクロイックプリズム237から射出された合成光の像は、投射光学系である投射レンズ40に入射してスクリーン(不図示)に適当な拡大率で投影される。つまり、プロジェクタ210によって、各液晶表示パネル231,233,235に形成された各色(青色、緑色、及び赤色)の画像を合成したカラー画像が、動画又は静止画としてスクリーン上に投射される。
The image lights of the respective colors that have passed through the liquid
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第1光束L1が直進・通過する直角三角形プリズム62bの射出面に波長板61gを配置しているが、第2光束L2が導かれる平行四辺形プリズム62aの射出面に波長板61gを配置することもできる。
Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the
また、光束整形装置61等に組み込まれる周辺伸張部61bについては、中央透過部61aの両側に配置する必要はなく、中央透過部61aの片側にのみ配置することができる。
Further, the
また、光束整形装置61,63,65に組み込まれる偏光分離膜61dについては、誘電体多層膜に限らず、有機偏光膜やワイヤグリッド偏光子等を用いることもできる。
The
また、第3実施形態において、照明装置220は、青色光照明装置221、緑色光照明装置223、及び赤色光照明装置225に限らず、他の波長を用いた2色以上の色光照明装置とすることができ、各色光照明装置において、上述の光束整形装置61,63,65に対応するものとして、使用波長に適合させた光束整形装置を用いることにより、所望の縦横比の照明光LIを各色ごとに得ることができる。
In the third embodiment, the
10…プロジェクタ、 20…照明部、 21…照明装置、 21a…光源ユニット、 21c…集光レンズ、 21f…発光素子、 21s…発光面、 26a…第1偏光フィルタ、 27…光源駆動装置、 30…光変調部、 31…液晶表示パネル、 36a…第2偏光フィルタ、 38…素子駆動装置、 40…投射レンズ、 50…制御装置、 61…光束整形装置、 61a…中央透過部、 61b…周辺伸張部、 61g…波長板、 61d…偏光分離膜、 61e…反射膜、 IA…被照明領域、 L1…第1光束、 L2…第2光束、 LI…照明光、 LW…光源光、 SA…システム光軸
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光源から射出される光源光を、第1偏光の第1光束と前記第1偏光と異なる第2偏光の第2光束とに分割するとともに、当該第1及び第2光束を互いに平行にすることによって空間的につなぎ合わせた光束を照明光として射出させる偏光分離合成装置を少なくとも一部に有する光束整形手段と、
を備える照明装置。 A light source that generates source light;
The light source light emitted from the light source is divided into a first light beam having a first polarization and a second light beam having a second polarization different from the first polarization, and the first and second light beams are made parallel to each other. A light beam shaping means having at least a part of a polarization beam splitting and synthesizing device that emits a light beam spatially joined by illumination as illumination light,
A lighting device comprising:
前記照明装置からの照明光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置光で形成された像光を投射する投射光学系と
を備えるプロジェクタ。 The lighting device according to any one of claims 1 to 6,
A light modulation device that modulates illumination light from the illumination device according to image information;
A projector comprising: a projection optical system that projects image light formed by the light modulation device light.
前記各色用の照明装置からの各色光を、画像情報に応じてそれぞれ変調する各色用の光変調装置と、
前記各色用の光変調装置でそれぞれ変調された各色の像光を合成して射出する光合成光学系と、
前記光合成光学系を経て合成された像光を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクタ。
The illumination device for each color according to any one of claims 1 to 6, wherein each color light is generated as illumination light, respectively.
A light modulation device for each color that modulates each color light from the illumination device for each color according to image information;
A light combining optical system for combining and emitting image light of each color modulated by the light modulation device for each color;
A projection optical system for projecting image light synthesized through the light synthesis optical system;
A projector comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005194644A JP2007011180A (en) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Illuminating device and projector |
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---|---|---|---|---|
JP2016154145A (en) * | 2016-03-23 | 2016-08-25 | セイコーエプソン株式会社 | Luminaire, electronic equipment and projection type display device |
-
2005
- 2005-07-04 JP JP2005194644A patent/JP2007011180A/en not_active Withdrawn
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