JP2007114347A - Projector - Google Patents

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JP2007114347A
JP2007114347A JP2005304019A JP2005304019A JP2007114347A JP 2007114347 A JP2007114347 A JP 2007114347A JP 2005304019 A JP2005304019 A JP 2005304019A JP 2005304019 A JP2005304019 A JP 2005304019A JP 2007114347 A JP2007114347 A JP 2007114347A
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Japan
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light
optical system
color
projector
image
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Application number
JP2005304019A
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Japanese (ja)
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Ryoji Katsuma
亮二 羯磨
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector which performs optical modulation at two stages, with the optical system reduced in size. <P>SOLUTION: An optical path in a projector 10 successively changes from a first direction AB to a fourth direction GH through a second direction CD and a third direction EF, and the optical system constituting the projector 10 is so compact as to be efficiently held in the square optical path. Therefore, the projector 10 is housed in extremely narrow space because of the compact optical system, and the miniaturization of the projector 10 is efficiently achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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

従来のプロジェクタとして、RGBの三色の光路上に配置された各色用液晶パネルの透
過率を変調するとともに、分光された光を合成した後の光路上に設けた高精細液晶パネル
の透過率を変調し、カラー画像表示時には、高精度液晶パネルから射出する各成分の光の
透過率をR,G,Bの逆γ補正値に比例させるものが存在する(特許文献1参照)。
As a conventional projector, the transmittance of each color liquid crystal panel arranged on the RGB three-color optical path is modulated, and the transmittance of the high-definition liquid crystal panel provided on the optical path after combining the dispersed light is adjusted. When modulating and displaying a color image, there is one that makes the light transmittance of each component emitted from a high-precision liquid crystal panel proportional to the inverse γ correction values of R, G, and B (see Patent Document 1).

同様のプロジェクタとして、映像表示液晶パネルと、照度表示液晶パネルとを備えるも
の(特許文献2参照)、各色用の第1〜第3の光変調器と、合成光用の光変調器とを備え
るもの(特許文献3参照)、第1の光変調器と、第2の光変調器とを備えるもの(特許文
献4参照)が存在する。
特開平6−167690号公報 特開平9−116840号公報 欧州特許公開第EP1427221号公報 米国特許第5987142号公報
As a similar projector, a projector including a video display liquid crystal panel and an illuminance display liquid crystal panel (see Patent Document 2), first to third light modulators for each color, and a light modulator for combined light are provided. There are some (see Patent Document 3), and those equipped with a first optical modulator and a second optical modulator (see Patent Document 4).
JP-A-6-167690 JP-A-9-116840 European Patent Publication No. EP1427271 US Pat. No. 5,987,142

しかし、上記のようなプロジェクタは、各色用液晶パネル等によって形成された像を高
精度のリレーレンズによって高精細液晶パネル等に投影する必要があり、光学系が全体と
して大型化する傾向がある。
However, the projector as described above needs to project an image formed by each color liquid crystal panel or the like onto a high-definition liquid crystal panel or the like by a high-precision relay lens, and the optical system tends to increase in size as a whole.

そこで、本発明は、2段で光変調を行うプロジェクタであって、光学系の大型化を抑え
たプロジェクタを提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a projector that performs light modulation in two stages and that suppresses an increase in the size of an optical system.

上記課題を解決するため、本発明に係る第1のプロジェクタは、(a)光源を含む照明
装置と、(b)照明装置からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、(c)複数の
色光を画像情報に応じてそれぞれ変調する第1光変調装置と、(d)第1光変調装置で変
調された各色の変調光を合成する光合成光学系と、(e)光合成光学系によって合成され
た合成光を一旦結像させるリレーレンズと、(f)リレーレンズによって結像された像光
を画像情報に応じて変調する第2光変調装置と、(g)第2光変調装置で変調された像光
を投射する投射光学系とを備える。さらに、第1のプロジェクタにおいて、照明装置が、
第1方向から略直交する第2方向に折れ曲がる光路を有し、色分離光学系、第1光変調装
置、及び光合成光学系が、前記光合成光学系から射出される像光を第1方向に平行で逆進
する第3方向に射出させる光路を有する。
In order to solve the above problems, a first projector according to the present invention includes (a) an illumination device including a light source, (b) a color separation optical system that separates light from the illumination device into a plurality of color lights, and (c 1) a first light modulation device that modulates a plurality of color lights in accordance with image information; (d) a light combining optical system that combines the modulated light of each color modulated by the first light modulation device; and (e) a light combining optical system. A relay lens that temporarily forms an image of the combined light synthesized by the above, (f) a second light modulation device that modulates the image light imaged by the relay lens according to image information, and (g) a second light modulation device. A projection optical system for projecting the image light modulated in (1). Further, in the first projector, the lighting device is
An optical path that bends in a second direction substantially orthogonal from the first direction, and the color separation optical system, the first light modulation device, and the light combining optical system parallelize the image light emitted from the light combining optical system in the first direction. And has an optical path that emits light in the third direction.

上記プロジェクタでは、照明装置が、第1方向から略直交する第2方向に折れ曲がる光
路を有し、色分離光学系、第1光変調装置、及び光合成光学系が、光合成光学系から射出
される像光を第1方向に平行で逆進する第3方向に射出させる光路を有するので、照明装
置から光合成光学系にかけて第1から第3方向に2段階で折れ曲がるコ字状の光路が形成
される。よって、プロジェクタを構成する光学系を狭い矩形空間に収めることができ、プ
ロジェクタの小型化を達成することができる。
In the projector, the illumination device has an optical path that is bent in a second direction substantially orthogonal from the first direction, and the color separation optical system, the first light modulation device, and the light synthesis optical system are emitted from the light synthesis optical system. Since it has an optical path for emitting light in a third direction that travels in parallel and reverse to the first direction, a U-shaped optical path that is bent in two stages from the first to the third direction is formed from the illumination device to the light combining optical system. Therefore, the optical system constituting the projector can be stored in a narrow rectangular space, and the projector can be reduced in size.

本発明の具体的な態様では、上記第1のプロジェクタにおいて、投射光学系及びリレー
レンズのいずれか一方が、光合成光学系からの光を第2方向に平行で逆進する第4方向に
射出させる光路を有するとともに、光合成光学系を経た光を第3方向から第4方向に折り
曲げるミラーを含む。この場合、全体として第1から第4方向に3段階で折れ曲がるロ字
状の光路が形成され、プロジェクタをより小型化することができる。
In a specific aspect of the present invention, in the first projector, one of the projection optical system and the relay lens emits light from the light combining optical system in a fourth direction that is parallel to the second direction and reverses. A mirror is included that has an optical path and that bends light that has passed through the light combining optical system from the third direction to the fourth direction. In this case, as a whole, a rectangular optical path that is bent in three stages in the first to fourth directions is formed, and the projector can be further downsized.

本発明の別の態様では、上記第1のプロジェクタにおいて、投射光学系が、第2光変調
装置から第3方向に射出された像光をそのまま第3方向に射出させる光路を有する。この
場合、投射光学系が直線型となっており、投射光学系を比較的中央に配置し易くなる。な
お、プロジェクタが天井側に固定される場合、通常スクリーンの中央に対応して天吊り器
具が天井に設置されることが多い。そのため、上述のように投射光学系をプロジェクタの
中央側に配置することにより、画像の歪や明るさの均一性を考慮してプロジェクタをセッ
トする作業が簡単かつ高精度となる。
In another aspect of the present invention, in the first projector, the projection optical system has an optical path for emitting the image light emitted from the second light modulation device in the third direction as it is in the third direction. In this case, the projection optical system is a linear type, and the projection optical system is easily arranged at the center. When the projector is fixed on the ceiling side, a ceiling hanger is usually installed on the ceiling corresponding to the center of the screen. Therefore, by disposing the projection optical system on the center side of the projector as described above, the operation of setting the projector in consideration of image distortion and brightness uniformity becomes simple and highly accurate.

また、本発明に係る第2のプロジェクタは、(a)光源を含む照明装置と、(b)照明
装置からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、(c)複数の色光を画像情報に応
じてそれぞれ変調する第1光変調装置と、(d)第1光変調装置で変調された各色の変調
光を合成する光合成光学系と、(e)光合成光学系によって合成された合成光を一旦結像
させるリレーレンズと、(f)リレーレンズによって結像された像光を画像情報に応じて
変調する第2光変調装置と、(g)第2光変調装置で変調された像光を投射する投射光学
系とを備える。そして、第2のプロジェクタにおいて、色分離光学系、第1光変調装置、
及び光合成光学系が、前記色分離光学系に第1方向から入射した光を、前記光合成光学系
から前記第1方向に略直交する第2方向に射出させるように折れ曲がる光路を有し、投射
光学系及びリレーレンズのいずれか一方が、光合成光学系からの光を第1方向に平行で逆
進する第3方向に射出させる光路を有する。
A second projector according to the present invention includes (a) an illumination device including a light source, (b) a color separation optical system that separates light from the illumination device into a plurality of color lights, and (c) a plurality of color lights. A first light modulation device that modulates each image according to image information; (d) a light combining optical system that combines the modulated light beams of the respective colors modulated by the first light modulation device; and (e) a combination combined by the light combining optical system. A relay lens that forms an image of light once; (f) a second light modulation device that modulates image light imaged by the relay lens according to image information; and (g) an image modulated by the second light modulation device. A projection optical system for projecting light. In the second projector, the color separation optical system, the first light modulation device,
And a light combining optical system having a light path that is bent so that light incident on the color separation optical system from the first direction is emitted from the light combining optical system in a second direction substantially orthogonal to the first direction, Either one of the system and the relay lens has an optical path for emitting light from the light combining optical system in a third direction that is parallel to the first direction and travels backward.

上記プロジェクタでは、色分離光学系、第1光変調装置、及び光合成光学系が、色分離
光学系に第1方向から入射した光を、光合成光学系から第1方向に略直交する第2方向に
射出させるように折れ曲がる光路を有し、投射光学系やリレーレンズが、光合成光学系か
らの光を第1方向に平行で逆進する第3方向に射出させる光路を有するので、色分離光学
系から投射光学系にかけて第1から第3方向に2段階で折れ曲がるコ字状の光路が形成さ
れる。よって、プロジェクタを構成する光学系を狭い矩形空間に収めることができ、プロ
ジェクタの小型化を達成することができる。
In the projector, the color separation optical system, the first light modulation device, and the light combining optical system transmit light incident on the color separation optical system from the first direction in a second direction substantially orthogonal to the first direction from the light combining optical system. Since the projection optical system and the relay lens have an optical path that emits light from the light combining optical system in a third direction that is parallel to the first direction and reversely travels, from the color separation optical system. A U-shaped optical path that is bent in two stages in the first to third directions is formed over the projection optical system. Therefore, the optical system constituting the projector can be stored in a narrow rectangular space, and the projector can be reduced in size.

本発明の具体的な態様では、上記第2のプロジェクタにおいて、照明装置が、光源から
第1方向に射出された光を第1方向に射出させる光路を有する。この場合、照明装置が直
線型となっており、光の利用効率を高めたプロジェクタによって高輝度の画像を投射する
ことができる。
In a specific aspect of the present invention, in the second projector, the illumination device has an optical path for emitting light emitted from the light source in the first direction in the first direction. In this case, the illuminating device is a linear type, and a high-luminance image can be projected by a projector with improved light utilization efficiency.

本発明の別の態様では、上記第1及び第2のプロジェクタにおいて、色分離光学系が、
照明装置からの光を第1色光と第2及び第3色光とに分岐する第1ダイクロイックミラー
と、第2色光と第3色光とを分岐する第2ダイクロイックミラーと、第1及び第3色光を
光路の折り曲げによって光合成光学系に導く複数のミラーとを有し、光合成光学系が、断
面X字に配置された一対のダイクロイックミラーを有する。この場合、色分離光学系や光
合成光学系の構造を簡単化しつつ省スペース化を達成することができる。
In another aspect of the present invention, in the first and second projectors, the color separation optical system includes:
A first dichroic mirror for branching light from the illumination device into first color light and second and third color light; a second dichroic mirror for branching second color light and third color light; and first and third color light A plurality of mirrors guided to the light combining optical system by bending the optical path, and the light combining optical system has a pair of dichroic mirrors arranged in an X-shaped section. In this case, space saving can be achieved while simplifying the structure of the color separation optical system and the photosynthesis optical system.

本発明のさらに別の態様では、色分離光学系、第1光変調装置、及び光合成光学系が、
一体化されている。この場合、これらの部分をユニットとして取り扱うことができ、高精
度化や小型化を簡易に達成することができる。
In still another aspect of the present invention, the color separation optical system, the first light modulation device, and the light combining optical system include:
It is integrated. In this case, these portions can be handled as a unit, and high accuracy and miniaturization can be easily achieved.

〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るプロジェクタ10の光学系を示す模式図である。
このプロジェクタ10は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を
形成し、この光学像をスクリーン(不図示)上に拡大投射するための光学機器であり、光
源ランプユニット20、均一照明光学系30、色分離装置40、光変調部50、クロスダ
イクロイックプリズム60、リレーレンズユニット70、輝度変調装置80、及び投射光
学系90を備えて構成される。ここで、均一照明光学系30、色分離装置40、光変調部
50、及びクロスダイクロイックプリズム60は、遮光体からなるケーシングに収納され
て一体化されており、取扱や精度確保の便宜が図られている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical system of a projector 10 according to the first embodiment of the present invention.
The projector 10 is an optical device for modulating a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image, and enlarging and projecting the optical image on a screen (not shown). A light source lamp unit 20, a uniform illumination optical system 30, a color separation device 40, a light modulation unit 50, a cross dichroic prism 60, a relay lens unit 70, a luminance modulation device 80, and a projection optical system 90. Here, the uniform illumination optical system 30, the color separation device 40, the light modulation unit 50, and the cross dichroic prism 60 are housed and integrated in a casing made of a light shielding body, which facilitates handling and ensuring accuracy. ing.

光源ランプユニット20は、光源ランプ21から周囲に放射された光束を集めて射出し
、均一照明光学系30及び色分離装置40を介して光変調部50を照明するための光源で
あり、発光管である光源ランプ21と、光源ランプ21から射出された光源光を反射する
楕円の凹面鏡22と、凹面鏡22で反射された光源光から赤外線を除去するフィルタ23
とを備える。この光源ランプユニット20において、光源ランプ21から射出された光源
光は、凹面鏡22を経て収束しつつフィルタ23を通過して均一照明光学系30側に射出
される。
The light source lamp unit 20 is a light source for collecting and emitting light beams emitted from the light source lamp 21 to the surroundings and illuminating the light modulation unit 50 via the uniform illumination optical system 30 and the color separation device 40. A light source lamp 21, an elliptical concave mirror 22 that reflects the light source light emitted from the light source lamp 21, and a filter 23 that removes infrared rays from the light source light reflected by the concave mirror 22.
With. In the light source lamp unit 20, the light source light emitted from the light source lamp 21 passes through the filter 23 while being converged via the concave mirror 22 and is emitted to the uniform illumination optical system 30 side.

均一照明光学系30は、光源ランプユニット20から射出された光束をコリメートした
後に複数の部分光束に分割し、これら複数の光束を対象とする照明領域に重畳して入射さ
せ、この照明領域の面内照度を均一化するための光学系であり、光源ランプユニット20
と協働して照明光を発生するための照明装置として機能する。均一照明光学系30は、凹
レンズ39、第1レンズアレイ31、第2レンズアレイ32、偏光変換部材34、コンデ
ンサレンズ35、及びミラー37を備えている。
The uniform illumination optical system 30 collimates the light beam emitted from the light source lamp unit 20 and then divides the light beam into a plurality of partial light beams, and makes the plurality of light beams overlap and enter the target illumination region. This is an optical system for making the internal illuminance uniform, and the light source lamp unit 20
It functions as an illuminating device for generating illumination light in cooperation with. The uniform illumination optical system 30 includes a concave lens 39, a first lens array 31, a second lens array 32, a polarization conversion member 34, a condenser lens 35, and a mirror 37.

凹レンズ39は、光源ランプユニット20から第1方向ABに射出された光源光を平行
化し、前方側すなわち第1レンズアレイ31側に射出させる。なお、上述した楕円の凹面
鏡22に代えて放物面等の各種凹面鏡を用いることができ、この場合、凹面鏡22の後段
に凹レンズ39を設けなくとも、第1レンズアレイ31に平行光束を入射させることがで
きる。
The concave lens 39 collimates the light source light emitted in the first direction AB from the light source lamp unit 20 and emits the light toward the front side, that is, the first lens array 31 side. Various concave mirrors such as a paraboloid can be used instead of the elliptical concave mirror 22 described above, and in this case, a parallel light beam is incident on the first lens array 31 without providing the concave lens 39 at the subsequent stage of the concave mirror 22. be able to.

第1レンズアレイ31は、凹レンズ39を経た光源ランプユニット20からの光束を複
数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、システム光軸IXと直交
する面内にマトリックス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。各小レンズ
の輪郭形状は、後述する光変調部50を構成する液晶ライトバルブ51b,51g,51
rの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。第2レンズアレイ3
2は、前述した第1レンズアレイ31により分割された複数の部分光束を集光する光学素
子であり、第1レンズアレイ31と同様にシステム光軸IXに直交する面内にマトリック
ス状に配列される複数の小レンズを備えているが、集光を目的としているため、各小レン
ズの輪郭形状が液晶ライトバルブ51b,51g,51rの画像形成領域の形状と対応し
ている必要はない。
The first lens array 31 has a function as a light beam splitting optical element that splits a light beam from the light source lamp unit 20 that has passed through the concave lens 39 into a plurality of partial light beams, and is arranged in a matrix in a plane orthogonal to the system optical axis IX. A plurality of small lenses are arranged. The outline shape of each small lens is a liquid crystal light valve 51b, 51g, 51 that constitutes a light modulation unit 50 described later.
It is set so as to be almost similar to the shape of the image forming area of r. Second lens array 3
Reference numeral 2 denotes an optical element that condenses a plurality of partial light beams divided by the first lens array 31 described above, and is arranged in a matrix in a plane orthogonal to the system optical axis IX, like the first lens array 31. However, it is not necessary for the contour shape of each small lens to correspond to the shape of the image forming area of the liquid crystal light valves 51b, 51g, 51r.

偏光変換部材34は、PBSアレイと位相差板とで形成されており、第1レンズアレイ
31により分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する。
この偏光変換部材34のPBSアレイは、詳細な図示を省略しているが、システム光軸I
Xに対して傾斜配置される偏光分離膜及び反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。
前者の偏光分離膜は、各部分光束に含まれるP偏光光束及びS偏光光束のうち、一方の偏
光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、後者の反射
ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわちシステム光軸IXに沿っ
た方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換部材34のPBSアレ
イの光束射出面にストライプ状に設けられる位相差板によって偏光変換され、すべての偏
光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換部材34を用いることにより、光源
ランプ21から射出される光束を、一方向の偏光光束に揃えることができるため、光変調
部50で利用する光源光の利用率を向上させることができる。
The polarization conversion member 34 is formed of a PBS array and a phase difference plate, and has a role of aligning the polarization direction of each partial light beam divided by the first lens array 31 with one direction of linearly polarized light.
Although the PBS array of the polarization conversion member 34 is not shown in detail, the system optical axis I
A configuration in which polarization separation films and reflection mirrors that are inclined with respect to X are alternately arranged is provided.
The former polarization separation film transmits one polarized light beam among the P-polarized light beam and S-polarized light beam included in each partial light beam, and reflects the other polarized light beam. The other polarized light beam reflected is bent by the latter reflecting mirror and emitted in the emission direction of the one polarized light beam, that is, the direction along the system optical axis IX. One of the emitted polarized light beams is polarized and converted by a phase difference plate provided in a stripe shape on the light beam exit surface of the PBS array of the polarization conversion member 34, and the polarization directions of all the polarized light beams are aligned. By using such a polarization conversion member 34, it is possible to align the light beam emitted from the light source lamp 21 with the polarized light beam in one direction, so that the utilization factor of the light source light used in the light modulation unit 50 is improved. Can do.

コンデンサレンズ35は、第1レンズアレイ31、第2レンズアレイ32、及び偏光変
換部材34を経た複数の部分光束を集光して液晶ライトバルブ51b,51g,51rの
画像形成領域上に重畳させて入射させるための重畳光学素子である。このコンデンサレン
ズ35から射出された光束は、均一化されつつ次段の色分離装置40に射出される。つま
り、両レンズアレイ31,32とコンデンサレンズ35とを経た照明光は、以下に詳述す
る色分離装置40を経て、光変調部50すなわち各色の液晶ライトバルブ51b,51g
,51rの画像形成領域を均一に重畳照明する。
The condenser lens 35 condenses a plurality of partial light beams that have passed through the first lens array 31, the second lens array 32, and the polarization conversion member 34, and superimposes them on the image forming areas of the liquid crystal light valves 51b, 51g, 51r. It is a superposition optical element for making it enter. The light beam emitted from the condenser lens 35 is emitted to the next-stage color separation device 40 while being made uniform. In other words, the illumination light that has passed through both the lens arrays 31 and 32 and the condenser lens 35 passes through the color separation device 40 described in detail below, and then the light modulator 50, that is, the liquid crystal light valves 51b and 51g for each color.
, 51r are uniformly superimposed and illuminated.

ミラー37は、システム光軸IXを紙面に平行な面内で90°折り曲げる。つまり、コ
ンデンサレンズ35から射出された光束は、ミラー37によって、当初の第1方向ABか
らこれに直交する第2方向CDに折り曲げられて色分離装置40に入射する。換言すると
、ミラー37を設けることによって、光源ランプユニット20や均一照明光学系30から
の光路が延びる方向を90°切り替えることができる。
The mirror 37 bends the system optical axis IX by 90 ° in a plane parallel to the paper surface. In other words, the light beam emitted from the condenser lens 35 is bent by the mirror 37 from the initial first direction AB to the second direction CD orthogonal thereto, and enters the color separation device 40. In other words, by providing the mirror 37, the direction in which the optical path from the light source lamp unit 20 or the uniform illumination optical system 30 extends can be switched by 90 °.

色分離装置40は、照明光を各色に分離して光変調部50に導く色分離光学系として機
能し、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41b、反射ミラー42a,42b,
42c、フィールドレンズ43r,43b,43g、及びリレー光学系46を備える。こ
れらのうち、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41bを含んで構成される光学
部分は、照明光を青(B)色光、緑(G)色光、及び赤(R)色光の3つの光束に分離す
る。各ダイクロイックミラー41a,41bは、透明基板上に、所定の波長領域の光束を
反射し他の波長領域の光束を透過する波長選択作用を有する誘電体多層膜を形成すること
によって得た光学素子であり、システム光軸IXに対してともに傾斜した状態で配置され
る。第1ダイクロイックミラー41aは、赤・青・緑(R・G・B)の3色のうち青色光
LBを反射し、緑色光LGと赤色光LRとを透過させる。また、第2ダイクロイックミラ
ー41bは、入射した緑色光LG及び赤色光LRのうち緑色光LGを反射し赤色光LRを
透過させる。
The color separation device 40 functions as a color separation optical system that separates illumination light into each color and guides the illumination light to the light modulation unit 50, and includes first and second dichroic mirrors 41a and 41b, reflection mirrors 42a and 42b,
42c, field lenses 43r, 43b, 43g, and a relay optical system 46. Among these, the optical part including the first and second dichroic mirrors 41a and 41b converts the illumination light into three light beams of blue (B) light, green (G) light, and red (R) light. To separate. Each dichroic mirror 41a, 41b is an optical element obtained by forming on a transparent substrate a dielectric multilayer film having a wavelength selection function of reflecting a light beam in a predetermined wavelength region and transmitting a light beam in another wavelength region. Yes, they are arranged in an inclined state with respect to the system optical axis IX. The first dichroic mirror 41a reflects the blue light LB among the three colors of red, blue, and green (R, G, and B) and transmits the green light LG and the red light LR. The second dichroic mirror 41b reflects the green light LG out of the incident green light LG and red light LR and transmits the red light LR.

この色分離装置40において、光源ランプユニット20から均一照明光学系30を経て
入射した照明光は、まず第1ダイクロイックミラー41aに入射する。第1ダイクロイッ
クミラー41aで反射された青色光LBは、第1光路OP1に導かれ、反射ミラー42a
を経て最終段のフィールドレンズ43bに入射する。また、第1ダイクロイックミラー4
1aを透過して第2ダイクロイックミラー41bで反射された緑色光LGは、第2光路O
P2に導かれ最終段のフィールドレンズ43gに入射する。さらに、第2ダイクロイック
ミラー41bを通過した赤色光LRは、第3光路OP3に導かれ、反射ミラー42b,4
2cやリレー光学系46を経て最終段のフィールドレンズ43rに入射する。なお、色分
離装置40の射出側に設けられた各フィールドレンズ43r,43b,43gは、第2レ
ンズアレイ32から射出され光変調部50に入射する各部分光束が、システム光軸IXに
対して適当な角度で入射するように設けられている。
In the color separation device 40, the illumination light incident from the light source lamp unit 20 via the uniform illumination optical system 30 first enters the first dichroic mirror 41a. The blue light LB reflected by the first dichroic mirror 41a is guided to the first optical path OP1, and is reflected by the reflection mirror 42a.
Then, it enters the field lens 43b at the final stage. The first dichroic mirror 4
The green light LG transmitted through 1a and reflected by the second dichroic mirror 41b is reflected in the second optical path O.
It is guided to P2 and enters the final stage field lens 43g. Further, the red light LR that has passed through the second dichroic mirror 41b is guided to the third optical path OP3, and the reflection mirrors 42b and 4b.
The light then enters the final stage field lens 43r via 2c and the relay optical system 46. Each of the field lenses 43r, 43b, and 43g provided on the emission side of the color separation device 40 has a partial light beam emitted from the second lens array 32 and incident on the light modulation unit 50 with respect to the system optical axis IX. It is provided so as to be incident at an appropriate angle.

なお、リレー光学系46は、図面からも明らかなように、光源ランプユニット20から
各色の液晶ライトバルブ51b,51g,51rまでの各光路OP1,OP2,OP3の
うち距離が最も長くなっている赤色用の第3光路OP3上に配置されている。リレー光学
系46は、光路に沿って第1レンズ46aと第2レンズ46bとを有しており、入射側の
第1レンズ46aの直前に形成された像を、次段の第2レンズ46bを介して、ほぼその
まま射出側のフィールドレンズ43rに伝達することにより、光の拡散等による光の利用
効率の低下を防止している。
As is clear from the drawing, the relay optical system 46 has a red color with the longest distance among the optical paths OP1, OP2, OP3 from the light source lamp unit 20 to the liquid crystal light valves 51b, 51g, 51r of the respective colors. Is disposed on the third optical path OP3. The relay optical system 46 includes a first lens 46a and a second lens 46b along the optical path, and an image formed immediately before the incident-side first lens 46a is transferred to the second lens 46b at the next stage. Through this, the light is transmitted to the field lens 43r on the exit side almost as it is to prevent the light use efficiency from being lowered due to light diffusion or the like.

光変調部50は、3色の照明光LB,LG,LRがそれぞれ入射する3つの液晶ライト
バルブ51b,51g,51rを備える。各液晶ライトバルブ51b,51g,51rは
、照明光を変調して像光とする第1光変調装置として機能し、3つの液晶パネルと、各液
晶パネルを挟むように配置される3組の偏光フィルタとを備える。つまり、各色用の液晶
ライトバルブ51b,51g,51rは、各色用の液晶パネルと、これを挟む一対の偏光
フィルタとによって、各色の照明光を2次元的に輝度変調することができる。なお、液晶
ライトバルブ51b,51g,51rに組み込まれる液晶パネルは、一対の透明なガラス
基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTF
Tをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、それぞれに入射した偏光光
束の偏光方向を変調する。
The light modulation unit 50 includes three liquid crystal light valves 51b, 51g, and 51r on which illumination lights LB, LG, and LR of three colors are incident, respectively. Each of the liquid crystal light valves 51b, 51g, and 51r functions as a first light modulation device that modulates illumination light to generate image light, and includes three liquid crystal panels and three sets of polarized light disposed so as to sandwich each liquid crystal panel. And a filter. That is, the liquid crystal light valves 51b, 51g, 51r for each color can two-dimensionally modulate the luminance of the illumination light of each color by the liquid crystal panel for each color and the pair of polarizing filters sandwiching the liquid crystal panel. The liquid crystal panel incorporated in the liquid crystal light valves 51b, 51g, and 51r is obtained by sealing and enclosing a liquid crystal as an electro-optical material between a pair of transparent glass substrates, for example, polysilicon TF.
Using T as a switching element, the polarization direction of the polarized light beam incident on each is modulated in accordance with a given image signal.

この光変調部50において、第1光路OP1に導かれた青色光LBは、フィールドレン
ズ43bを介して液晶ライトバルブ51bの画像形成領域に入射する。第2光路OP2に
導かれた緑色光LGは、フィールドレンズ43gを介して液晶ライトバルブ51gの画像
形成領域に入射する。第3光路OP3に導かれた赤色光LRは、第1及び第2レンズ46
a,46bからなるリレー光学系46及びフィールドレンズ43rを介して液晶ライトバ
ルブ51rの画像形成領域に入射する。各液晶ライトバルブ51b,51g,51rにそ
れぞれ入射した各色光LB,LG,LRは、各液晶ライトバルブ51b,51g,51r
に画像情報に応じて電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素
単位で透過状態が調整される。その際、各液晶ライトバルブ51b,51g,51rを構
成する3組の偏光フィルタによって、これらに挟まれた液晶パネルに入射する照明光の偏
光方向が調整されるとともに、各液晶パネルから射出される光から所定の偏光方向の変調
光が取り出される。
In the light modulator 50, the blue light LB guided to the first optical path OP1 enters the image forming area of the liquid crystal light valve 51b via the field lens 43b. The green light LG guided to the second optical path OP2 enters the image forming area of the liquid crystal light valve 51g through the field lens 43g. The red light LR guided to the third optical path OP3 is the first and second lenses 46.
The light enters the image forming area of the liquid crystal light valve 51r through the relay optical system 46 and the field lens 43r. The color light beams LB, LG, and LR incident on the liquid crystal light valves 51b, 51g, and 51r are respectively converted into the liquid crystal light valves 51b, 51g, and 51r.
The transmission state is adjusted on a pixel-by-pixel basis in accordance with a drive signal or control signal input as an electrical signal in accordance with image information. At that time, the polarization direction of the illumination light incident on the liquid crystal panel sandwiched between the three sets of polarizing filters constituting the liquid crystal light valves 51b, 51g, 51r is adjusted and emitted from each liquid crystal panel. Modulated light having a predetermined polarization direction is extracted from the light.

クロスダイクロイックプリズム60は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調さ
れた光学像を合成してカラー画像を形成する光合成光学系である。このクロスダイクロイ
ックプリズム60は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状の四角柱であ
り、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、X字状に交差する一対の誘電体多層膜6
1,62が形成されている。一方の第1誘電体多層膜61は、青色光を反射するダイクロ
イックミラーであり、他方の第2誘電体多層膜62は、赤色光を反射するダイクロイック
ミラーである。このクロスダイクロイックプリズム60は、液晶ライトバルブ51bから
の青色光LBを第1誘電体多層膜61で反射して進行方向右のリレーレンズユニット70
側に射出させ、液晶ライトバルブ51rからの赤色光LRを第2誘電体多層膜62で反射
して進行方向左のリレーレンズユニット70側に射出させ、液晶ライトバルブ51gから
の緑色光LGを両誘電体多層膜61,62を介して直進・射出させる。クロスダイクロイ
ックプリズム60から射出される合成光は、結果的に、色分離装置40に第2方向CDから
入射した光を直交する第3方向EFに折り曲げて進行させたものとなっている。
The cross dichroic prism 60 is a light combining optical system that forms a color image by combining optical images modulated for the respective color lights emitted from the emission side polarizing plate. The cross dichroic prism 60 is a quadrangular prism having a substantially square shape in plan view in which four right angle prisms are bonded together. A pair of dielectric multilayer films 6 intersecting in an X shape is formed at the interface where the right angle prisms are bonded together.
1,62 are formed. One first dielectric multilayer film 61 is a dichroic mirror that reflects blue light, and the other second dielectric multilayer film 62 is a dichroic mirror that reflects red light. The cross dichroic prism 60 reflects the blue light LB from the liquid crystal light valve 51b by the first dielectric multilayer film 61, and the relay lens unit 70 on the right in the traveling direction.
The red light LR from the liquid crystal light valve 51r is reflected by the second dielectric multilayer film 62 and emitted to the relay lens unit 70 side on the left in the traveling direction, and both the green light LG from the liquid crystal light valve 51g is emitted. It goes straight through and exits through the dielectric multilayer films 61 and 62. As a result, the combined light emitted from the cross dichroic prism 60 is obtained by bending the light incident on the color separation device 40 from the second direction CD in the third direction EF orthogonal to the light.

リレーレンズユニット70は、3つの液晶ライトバルブ51b,51g,51rの画像
形成領域上に形成された3つの像光(光強度分布)を、途中のクロスダイクロイックプリ
ズム60で合成しながら、後述する輝度変調装置80の画像形成領域上にその光強度分布
をほぼ保存した状態で、かつ、光損失を殆ど伴うことなく正確に伝達する機能を有する。
なお、リレーレンズユニット70は、例えば数10ミクロンオーダで等倍の投射像形成を
可能にするため、球面や非球面を含む多数のレンズ要素で構成されており、通常両側にテ
レセントリックで色収差が精密に補正された高精度のリレーレンズとなっている。
The relay lens unit 70 synthesizes three image lights (light intensity distributions) formed on the image forming areas of the three liquid crystal light valves 51b, 51g, and 51r by a cross dichroic prism 60 on the way, and the luminance described later. It has a function of accurately transmitting the light intensity distribution on the image forming area of the modulation device 80 and with almost no light loss.
The relay lens unit 70 is composed of a large number of lens elements including a spherical surface and an aspherical surface so that a projected image can be formed at the same magnification, for example, on the order of several tens of microns. It is a highly accurate relay lens corrected to.

輝度変調装置80は、輝度変調を目的とする第2光変調装置すなわち液晶ライトバルブ
からなり、液晶ライトバルブ51b,51g,51rと同様に、液晶パネルと、液晶パネ
ルを挟むように配置される1組の偏光フィルタとを備える。輝度変調装置80を構成する
液晶ライトバルブは、透過率を独立に制御可能な複数の画素をマトリックス状に配列した
構成となっており、上述した液晶ライトバルブ51b,51g,51rからの3つの像光
を合成した合成光を、表示画像データに基づいて再度光変調し、最終的に投射すべき像光
に対応する変調光を射出する。輝度変調装置80を経た像光は、光変調部50との組み合
わせによって2段階で変調されており、かかる2段階の変調によって極めてコントラスト
の高いものとなっている。
The luminance modulation device 80 includes a second light modulation device, that is, a liquid crystal light valve for luminance modulation, and is arranged so as to sandwich the liquid crystal panel and the liquid crystal panel, similarly to the liquid crystal light valves 51b, 51g, and 51r. A pair of polarizing filters. The liquid crystal light valve constituting the luminance modulation device 80 has a configuration in which a plurality of pixels whose transmittance can be controlled independently are arranged in a matrix, and the three images from the liquid crystal light valves 51b, 51g, 51r described above. The combined light obtained by combining the light is light-modulated again based on the display image data, and the modulated light corresponding to the image light to be finally projected is emitted. The image light that has passed through the luminance modulation device 80 is modulated in two stages by the combination with the light modulation unit 50, and the contrast is extremely high by the two-stage modulation.

投射光学系90は、反射プリズム91と、投射レンズ92とを備えており、輝度変調装
置80の液晶ライトバルブに画像形成領域上に形成された光学像の像光を、適当な拡大率
でスクリーン(不図示)にカラー画像として投射する。ここで、輝度変調装置80から射
出された光束は、反射プリズム91に設けたミラー91aによって、リレーレンズユニッ
ト70が延びる第3方向EFからこれに直交する第4方向GHに折り曲げられて投射光学
系90に入射する。
The projection optical system 90 includes a reflecting prism 91 and a projection lens 92, and screens the image light of the optical image formed on the image forming area on the liquid crystal light valve of the luminance modulation device 80 with an appropriate magnification. Projected as a color image (not shown). Here, the light beam emitted from the luminance modulation device 80 is bent by the mirror 91a provided on the reflecting prism 91 from the third direction EF in which the relay lens unit 70 extends to the fourth direction GH orthogonal to the projection optical system. 90 is incident.

以下、図1に示すプロジェクタ10の動作について説明する。光源ランプユニット20
からの光は、均一照明光学系30を経て均一化され、第1方向ABから第2方向CDに9
0°折り曲げられて色分離装置40に入射する。均一照明光学系30から射出された照明
光は、色分離装置40で青、緑、及び赤色光LB,LG,LRに分離され、各液晶ライト
バルブ51b,51g,51rで各色ごとに変調され、クロスダイクロイックプリズム6
0を経てカラーの像光として光学的に合成される。この際、色分離装置40に入射した照
明光は、クロスダイクロイックプリズム60から合成光として射出される際に、第2方向
CDから第3方向EFに90°折り曲げられた状態となる。この第3方向EFは、第1方
向ABと平行で逆向きとなっている。クロスダイクロイックプリズム60で合成された像
光は、リレーレンズユニット70によって輝度変調装置80に再結像され、輝度変調装置
80で輝度変調された像光は、投射光学系90を経る際に第3方向EFから第4方向GH
に90°折り曲げられて、プロジェクタ10の前方に配置されたスクリーン(不図示)に
投射される。この第4方向GHは、第2方向CDと平行で逆向きとなっている。結果的に
、プロジェクタ10内での光路は、第1方向ABから、第2方向CD及び第3方向EFを
経て、第4方向GHへと順次変化しており、プロジェクタ10を構成する光学系は、ロ字
状の光路に効率的に収まった小型のものとなっている。よって、プロジェクタ10を小型
の光学系によって極めて狭い矩形空間内に収納することができ、プロジェクタ10の小型
化を効率的に達成することができる。
Hereinafter, the operation of the projector 10 shown in FIG. 1 will be described. Light source lamp unit 20
From the first direction AB to the second direction CD is made uniform through the uniform illumination optical system 30.
It is bent by 0 ° and enters the color separation device 40. The illumination light emitted from the uniform illumination optical system 30 is separated into blue, green, and red light LB, LG, LR by the color separation device 40, and is modulated for each color by the liquid crystal light valves 51b, 51g, 51r, Cross dichroic prism 6
Through 0, it is optically synthesized as color image light. At this time, when the illumination light incident on the color separation device 40 is emitted from the cross dichroic prism 60 as combined light, the illumination light is bent by 90 ° from the second direction CD to the third direction EF. The third direction EF is parallel to and opposite to the first direction AB. The image light synthesized by the cross dichroic prism 60 is re-imaged on the luminance modulation device 80 by the relay lens unit 70, and the image light that has been luminance-modulated by the luminance modulation device 80 is subjected to third projection when passing through the projection optical system 90. From direction EF to fourth direction GH
And is projected onto a screen (not shown) disposed in front of the projector 10. The fourth direction GH is parallel to and opposite to the second direction CD. As a result, the optical path in the projector 10 sequentially changes from the first direction AB, through the second direction CD and the third direction EF, to the fourth direction GH. The optical system constituting the projector 10 is It is a small one that fits efficiently in the letter-shaped optical path. Therefore, the projector 10 can be accommodated in an extremely narrow rectangular space by a small optical system, and the projector 10 can be efficiently reduced in size.

なお、以上の第1実施形態では、輝度変調装置80を反射プリズム91の前段に配置し
ているが、輝度変調装置80を反射プリズム91の後段に配置することもできる。この場
合、投射レンズ92のバックフォーカスを短くできるという利点がある。
In the first embodiment described above, the luminance modulation device 80 is disposed in front of the reflecting prism 91, but the luminance modulation device 80 may be disposed in the subsequent stage of the reflecting prism 91. In this case, there is an advantage that the back focus of the projection lens 92 can be shortened.

〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態のプロジェクタについて説明する。なお、第2実施形態のプロジェ
クタは、第1実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、同一部分には同一の符
号を付して重複説明を省略する。また、特に説明しない部分については、第1実施形態と
同様であるものとする。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the projector according to the second embodiment will be described. Note that the projector according to the second embodiment is obtained by partially changing the projector according to the first embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. In addition, parts that are not particularly described are the same as those in the first embodiment.

図2は、第2実施形態のプロジェクタ110を説明する平面図である。このプロジェク
タ110は、直線型の投射光学系190を有する。つまり、クロスダイクロイックプリズ
ム60で合成された像光は、リレーレンズユニット70によって輝度変調装置80に再結
像され、輝度変調装置80で輝度変調された像光は、投射光学系190によってプロジェ
クタ110の前方に配置されたスクリーン(不図示)に投射される。結果的に、プロジェ
クタ110内での光路は、第1方向ABから、第2方向CDを経て、第3方向EFへと順
次変化しており、プロジェクタ110を構成する光学系は、コ字状の光路に効率的に収ま
った小型のものとなっている。よって、プロジェクタ110の小型化を達成することがで
きる。さらに、このプロジェクタ110では、投射光学系190が直線型となっており、
投射光学系190を比較的プロジェクタ110の中央に配置することができるので、プロ
ジェクタ110の構造や外観上のバランスを高めるとともに、プロジェクタ110設置や
調整が簡単に行なうことができる。特に、輝度変調装置80を備えるプロジェクタ110
は高級大型であり、ホール等の天井側に固定され天吊り状態で使用される場合が多い。さ
らに、天吊り器具は、通常スクリーンの中央に対置される。このため、投射光学系190
が装置の中央に配置されたプロジェクタ110では、天吊り金具へのセッティングに際し
て画像の歪や明るさの均一性を簡単に確保することができる。さらに、投射光学系が装置
の偏った位置(たとえば投写方向からみて装置の左右いずれか側に偏っている位置)に配
置されたプロジェクタでは、投射光学系がスクリーンの中央に応じた位置に配置されるよ
うに天吊り器具の位置をスクリーン中央からはずれた位置に付け替えていたが、本実施形
態のプロジェクタ110ではそのような必要がなくなる。または、前述のような投射光学
系が装置の偏った位置に配置されたプロジェクタを、スクリーンの中央に応じて取り付け
られた天吊り金具に取り付けた場合、該プロジェクタは、スクリーンに対して左右いずれ
かにずれて配置されるので、インテリアとしてバランスが悪くなり、美観を損ねる可能性
が増大するが、本実施形態に記載のプロジェクタ110では設置場所での美観を損ねるこ
とはない。
FIG. 2 is a plan view illustrating the projector 110 according to the second embodiment. The projector 110 has a linear projection optical system 190. That is, the image light synthesized by the cross dichroic prism 60 is re-imaged on the luminance modulation device 80 by the relay lens unit 70, and the image light modulated by the luminance modulation device 80 is projected by the projection optical system 190 on the projector 110. It is projected on a screen (not shown) arranged in front. As a result, the optical path in the projector 110 sequentially changes from the first direction AB, through the second direction CD, to the third direction EF, and the optical system constituting the projector 110 has a U-shape. It is a small one that fits efficiently in the optical path. Therefore, the projector 110 can be reduced in size. Further, in the projector 110, the projection optical system 190 is a linear type,
Since the projection optical system 190 can be disposed relatively in the center of the projector 110, the balance of the structure and appearance of the projector 110 can be improved, and installation and adjustment of the projector 110 can be easily performed. In particular, the projector 110 provided with the luminance modulation device 80.
Are large and large, and are often fixed to the ceiling of a hall or the like and used in a suspended state. Further, the ceiling hanger is usually placed in the center of the screen. Therefore, the projection optical system 190
In the projector 110 arranged at the center of the apparatus, it is possible to easily ensure distortion of the image and uniformity of brightness when setting the ceiling mount. Furthermore, in a projector in which the projection optical system is disposed at a position where the apparatus is biased (for example, a position where the projection optical system is biased to either the left or right side of the apparatus), the projection optical system is disposed at a position corresponding to the center of the screen. As described above, the position of the ceiling hanger is changed to a position deviated from the center of the screen. Or, when a projector in which the projection optical system as described above is arranged at a biased position of the apparatus is attached to a ceiling mount attached according to the center of the screen, the projector is either left or right with respect to the screen. However, the projector 110 described in the present embodiment does not impair the aesthetics at the installation location.

〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態のプロジェクタについて説明する。なお、第3実施形態のプロジェ
クタは、第1実施形態のプロジェクタを一部変更したものである。
[Third Embodiment]
Hereinafter, the projector according to the third embodiment will be described. Note that the projector of the third embodiment is a partial modification of the projector of the first embodiment.

図3は、第3実施形態のプロジェクタ210を説明する平面図である。このプロジェク
タ210は、均一照明光学系230を有する。つまり、光源ランプユニット20から第2
方向CDに射出された光は、均一照明光学系230を経て均一化され、第2方向CDにそ
のまま射出されて色分離装置40に入射する。結果的に、プロジェクタ10内での光路は
、第2方向CDから、第3方向EFを経て、第4方向GHへと順次変化しており、プロジ
ェクタ210を構成する光学系は、コ字状の光路に効率的に収まった小型のものとなって
いる。よって、プロジェクタ210の小型化を達成することができる。さらに、このプロ
ジェクタ210では、均一照明光学系230が直線型となっており、照明光路を短くする
ことができ、ミラーのような光路を折り曲げるための光学素子を少なくすることができる
ので、照明光の光量損失を確実に低減できる。つまり、照明光の効率的利用が可能になり
、高輝度の画像を投射することができる。
FIG. 3 is a plan view illustrating the projector 210 according to the third embodiment. The projector 210 has a uniform illumination optical system 230. That is, from the light source lamp unit 20 to the second
The light emitted in the direction CD is made uniform through the uniform illumination optical system 230, is emitted as it is in the second direction CD, and enters the color separation device 40. As a result, the optical path in the projector 10 sequentially changes from the second direction CD, through the third direction EF, to the fourth direction GH, and the optical system constituting the projector 210 has a U-shape. It is a small one that fits efficiently in the optical path. Therefore, the projector 210 can be reduced in size. Further, in the projector 210, the uniform illumination optical system 230 is a linear type, the illumination optical path can be shortened, and the number of optical elements for bending the optical path such as a mirror can be reduced. Can be reliably reduced. That is, the illumination light can be used efficiently and a high-luminance image can be projected.

なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能
である。
In addition, this invention is not restricted to said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement in a various aspect, For example, the following deformation | transformation is also possible.

すなわち、上記実施形態では、光源ランプユニット20からの光を複数の部分光束に分
割するため、2つのレンズアレイ31,32を用いていたが、この発明は、このようなレ
ンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。また、レンズアレイ31,32
をロッドインテグレータに置き換えることもできる。さらに、光源ランプユニット20か
らの光を特定方向の偏光とする偏光変換部材34を用いていたが、この発明は、このよう
な偏光変換部材34を用いないプロジェクタにも適用可能である。
That is, in the above embodiment, the two lens arrays 31 and 32 are used to divide the light from the light source lamp unit 20 into a plurality of partial light beams, but the present invention does not use such a lens array. It is also applicable to. Also, the lens arrays 31, 32
Can be replaced with a rod integrator. Furthermore, although the polarization conversion member 34 that converts the light from the light source lamp unit 20 into polarized light in a specific direction is used, the present invention is also applicable to a projector that does not use such a polarization conversion member 34.

また、上記実施形態では、赤色の液晶ライトバルブ51gを比較的長い第3光路OP3
に配置するとともに当該第3光路OP3にリレー光学系46を配置しているが、他の青色
や緑色を比較的長い第3光路OP3に導くことも可能である。この場合、青色光や緑色光
がリレー光学系46によって対応する液晶パネルに伝達されることになる。
In the above embodiment, the red liquid crystal light valve 51g is connected to the relatively long third optical path OP3.
Although the relay optical system 46 is arranged in the third optical path OP3, other blue and green colors can be guided to the relatively long third optical path OP3. In this case, blue light or green light is transmitted to the corresponding liquid crystal panel by the relay optical system 46.

また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェ
クタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがある
が、図1等に示すプロジェクタ10,110,210の構成は、いずれにも適用可能であ
る。
Further, as the projector, there are a front projector that projects an image from the direction of observing the projection surface and a rear projector that projects an image from the side opposite to the direction of observing the projection surface. The projector 10 shown in FIG. , 110, 210 can be applied to any of them.

第1実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10,110,210…プロジェクタ、 20…光源ランプユニット、 21…光源ラ
ンプ、 30…均一照明光学系、 31,32…レンズアレイ、 34…偏光変換部材、
35…コンデンサレンズ、 37…ミラー、 40…色分離装置、 41a,41b…
ダイクロイックミラー、 42a,42b,42c…反射ミラー、 43r,43b,4
3g…フィールドレンズ、 46…リレー光学系、 50…光変調部、 51b…青用液
晶ライトバルブ、 51g…緑用液晶ライトバルブ、 51r…赤用液晶ライトバルブ、
60…クロスダイクロイックプリズム、 61,62…誘電体多層膜、 70…リレー
レンズユニット、 80…輝度変調装置、 90…投射光学系、 91…反射プリズム、
92…投射レンズ、 AB…第1方向、 CD…第2方向、 EF…第3方向、 GH
…第4方向、 IX…システム光軸、 LB,LG,LR…各色光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110,210 ... Projector, 20 ... Light source lamp unit, 21 ... Light source lamp, 30 ... Uniform illumination optical system 31, 32 ... Lens array, 34 ... Polarization conversion member,
35 ... Condenser lens, 37 ... Mirror, 40 ... Color separation device, 41a, 41b ...
Dichroic mirrors, 42a, 42b, 42c ... reflective mirrors, 43r, 43b, 4
3g ... Field lens, 46 ... Relay optical system, 50 ... Light modulator, 51b ... Liquid crystal light valve for blue, 51g ... Liquid crystal light valve for green, 51r ... Liquid crystal light valve for red,
60: Cross dichroic prism 61, 62: Dielectric multilayer film 70: Relay lens unit 80: Luminance modulator 90: Projection optical system 91: Reflection prism
92 ... Projection lens, AB ... First direction, CD ... Second direction, EF ... Third direction, GH
... 4th direction, IX ... System optical axis, LB, LG, LR ... Each color light

Claims (7)

光源を含む照明装置と、
前記照明装置からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、
前記複数の色光を画像情報に応じてそれぞれ変調する第1光変調装置と、
前記第1光変調装置で変調された各色の変調光を合成する光合成光学系と、
前記光合成光学系によって合成された合成光を一旦結像させるリレーレンズと、
前記リレーレンズによって結像された像光を画像情報に応じて変調する第2光変調装置
と、
前記第2光変調装置で変調された像光を投射する投射光学系とを備え、
前記照明装置は、第1方向から略直交する第2方向に折れ曲がる光路を有し、
前記色分離光学系、前記第1光変調装置、及び前記光合成光学系は、前記光合成光学系
から射出される像光を前記第1方向に平行で逆進する第3方向に射出させる光路を有する
プロジェクタ。
An illumination device including a light source;
A color separation optical system for separating light from the illumination device into a plurality of color lights;
A first light modulation device for respectively modulating the plurality of color lights according to image information;
A light combining optical system for combining the modulated light of each color modulated by the first light modulation device;
A relay lens that once forms an image of the combined light combined by the light combining optical system;
A second light modulation device that modulates image light imaged by the relay lens according to image information;
A projection optical system for projecting the image light modulated by the second light modulation device,
The lighting device has an optical path that bends in a second direction substantially orthogonal from the first direction,
The color separation optical system, the first light modulation device, and the light combining optical system have an optical path for emitting image light emitted from the light combining optical system in a third direction that is parallel to the first direction and travels backward. projector.
前記投射光学系及び前記リレーレンズのいずれか一方は、前記光合成光学系からの光を
前記第2方向に平行で逆進する第4方向に射出させる光路を有するとともに、前記光合成
光学系を経た光を前記第3方向から前記第4方向に折り曲げるミラーを含む請求項1記載
のプロジェクタ。
Either one of the projection optical system and the relay lens has an optical path for emitting light from the light combining optical system in a fourth direction that is parallel to the second direction and reversely travels, and light that has passed through the light combining optical system. The projector according to claim 1, further comprising a mirror that bends the third lens from the third direction to the fourth direction.
前記投射光学系は、前記第2光変調装置から前記第3方向に射出された像光をそのまま
前記第3方向に射出させる光路を有する請求項1記載のプロジェクタ。
2. The projector according to claim 1, wherein the projection optical system has an optical path for emitting image light emitted from the second light modulation device in the third direction as it is in the third direction.
光源を含む照明装置と、
前記照明装置からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、
前記複数の色光を画像情報に応じてそれぞれ変調する第1光変調装置と、
前記第1光変調装置で変調された各色の変調光を合成する光合成光学系と、
前記光合成光学系によって合成された合成光を一旦結像させるリレーレンズと、
前記リレーレンズによって結像された像光を画像情報に応じて変調する第2光変調装置
と、
前記第2光変調装置で変調された像光を投射する投射光学系とを備え、
前記色分離光学系、前記第1光変調装置、及び前記光合成光学系は、前記色分離光学系
に第1方向から入射した光を、前記光合成光学系から前記第1方向に略直交する第2方向
に射出させるように折れ曲がる光路を有し、
前記投射光学系及び前記リレーレンズのいずれか一方は、前記光合成光学系からの光を
前記第1方向に平行で逆進する第3方向に射出させる光路を有するプロジェクタ。
An illumination device including a light source;
A color separation optical system for separating light from the illumination device into a plurality of color lights;
A first light modulation device for respectively modulating the plurality of color lights according to image information;
A light combining optical system for combining the modulated light of each color modulated by the first light modulation device;
A relay lens that once forms an image of the combined light combined by the light combining optical system;
A second light modulation device that modulates image light imaged by the relay lens according to image information;
A projection optical system for projecting the image light modulated by the second light modulation device,
The color separation optical system, the first light modulation device, and the light combining optical system receive light incident on the color separation optical system from a first direction from the light combining optical system in a second direction substantially orthogonal to the first direction. Having an optical path that bends to emit in the direction,
One of the projection optical system and the relay lens has a light path that emits light from the light combining optical system in a third direction that is parallel to the first direction and reversely travels.
前記照明装置は、前記光源から前記第1方向に射出された光を前記第1方向に射出させ
る光路を有する請求項4記載のプロジェクタ。
The projector according to claim 4, wherein the illuminating device has an optical path for emitting light emitted from the light source in the first direction in the first direction.
前記色分離光学系は、前記照明装置からの光を第1色光と第2及び第3色光とに分岐す
る第1ダイクロイックミラーと、前記第2色光と前記第3色光とを分岐する第2ダイクロ
イックミラーと、前記第1及び第3色光を光路の折り曲げによって前記光合成光学系に導
く複数のミラーとを有し、前記光合成光学系は、断面X字に配置された一対のダイクロイ
ックミラーを有する請求項1から請求項5のいずれか一項記載のプロジェクタ。
The color separation optical system includes: a first dichroic mirror that branches light from the illumination device into first color light and second and third color light; and a second dichroic that branches the second color light and the third color light. A mirror and a plurality of mirrors for guiding the first and third color lights to the light combining optical system by bending an optical path, the light combining optical system including a pair of dichroic mirrors arranged in an X-shaped section. The projector according to any one of claims 1 to 5.
前記色分離光学系、前記第1光変調装置、及び前記光合成光学系は、一体化されている
請求項1から請求項6のいずれか一項記載のプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 6, wherein the color separation optical system, the first light modulation device, and the light combining optical system are integrated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017169903A1 (en) * 2016-03-30 2018-11-29 富士フイルム株式会社 projector
JP2022066075A (en) * 2020-10-16 2022-04-28 セイコーエプソン株式会社 Projection device

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