JP2007279627A - Projector - Google Patents

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Masafumi Kanai
政史 金井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector capable of obtaining a wide color reproduction area at a low cost. <P>SOLUTION: A color compositing optical system 40 includes: a first dichroic prism 41 for compositing R modulated light, G modulated light, and C modulated light; a second dichroic prism 42 for compositing the RGC composited light and B modulated light; and a glass member 43 for adjusting the optical length of a relay optical system. The second dichroic prism 42 composites a fourth-color modulation light, by transmitting the light of the wavelength region of the RGC light and reflecting B modulated light by means of a mirror face 42a that has the property of reflecting the light of the wavelength region of B light. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

多色の原色光ごとに光変調制御することにより、カラー画像を投影するプロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector that projects a color image by controlling light modulation for each of primary color lights of multiple colors.

従来、光源からの光をRGB(赤緑青)3色の原色光に分離して、各原色光をライトバルブで制御することにより、カラー画像を投影するプロジェクタが広く知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, projectors that project a color image by separating light from a light source into RGB (red, green, and blue) three primary colors and controlling each primary color with a light valve are widely known.

また、RGB3色の原色光に分離/変調する場合に比べてより広い色再現域を実現するため、光源からの光を4色に分離して、4つの原色光を制御することがある。例えば、特許文献1に記載のプロジェクタは、光源からの光をクロスダイクロイックミラーにより3色の原色光に分離してから、そのうちの1つの原色光については、偏光変換子及びPBS(Polarized Beam Splitter:偏光ビームスプリッタ)プリズムによりさらに2つの原色光に分離することにより、合計4つの原色光に分離している。   In addition, in order to realize a wider color gamut compared to the case of separating / modulating RGB three primary colors, the light from the light source may be separated into four colors and the four primary colors may be controlled. For example, a projector described in Patent Document 1 separates light from a light source into three primary color lights by a cross dichroic mirror, and one of the primary color lights has a polarization converter and a PBS (Polarized Beam Splitter: (Polarized beam splitter) The light is further separated into two primary color lights by a prism, so that a total of four primary color lights are separated.

合成時には、PBSプリズムにより分離した2つの原色光は、反射型のライトバルブにより変調され、各変調光をPBSプリズムに再入射されることで合成する。他の2つの原色光については、それぞれダイクロイックプリズム及び反射型のライトバルブを用いて変調される。そして、クロスダイクロイックプリズムにより3つの変調光を合成することで、4原色が制御されたカラー画像を作り出している。   At the time of synthesis, the two primary color lights separated by the PBS prism are modulated by a reflection type light valve, and each modulated light is re-incident on the PBS prism to be synthesized. The other two primary color lights are modulated using a dichroic prism and a reflective light valve, respectively. Then, the three modulated lights are synthesized by the cross dichroic prism to create a color image in which the four primary colors are controlled.

また、非特許文献1には、透過型のライトバルブを用いて4原色の変調制御を行うプロジェクタが記載されている。図9は、非特許文献1に係るプロジェクタの概略構成を示した図である。図9に示すように、このプロジェクタは、光源からの光から青(B)光、緑(G)光、赤(R)光、イエロー(Y)光を順番に分離し、RGB3色の変調光を合成してから、Yの変調光を合成することによりカラー画像を作り出している。   Non-Patent Document 1 describes a projector that performs modulation control of four primary colors using a transmissive light valve. FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to Non-Patent Document 1. As shown in FIG. 9, this projector separates blue (B) light, green (G) light, red (R) light, and yellow (Y) light in order from the light from the light source, and modulates RGB three-color modulated light. Are synthesized, and then Y color modulated light is synthesized to produce a color image.

ここで、RGBの変調光の合成時にはダイクロイックプリズム300により合成を行い、RGB光とY光との合成時には色選択型の偏光変換子301により、RGB光をY光と異なる偏光方向に変換し、PBSプリズム302により合成を行っている。   Here, the RGB modulated light is synthesized by the dichroic prism 300, and the RGB light and Y light are synthesized by the color selection type polarization converter 301 to convert the RGB light into a polarization direction different from that of the Y light. Synthesis is performed by the PBS prism 302.

特開2005−241904号公報JP-A-2005-241904 サミュエル・ロス(Shmuel Roth)、ウォルト・コルドウェル(Walt Caldwell)著、「4原色プロジェクションディスプレイ(Four Primary Color Projection Display)」、「SIDシンポジウムダイジェスト・オブ・テクニカルペーパー(SID Symposium Digest of Technical Papers)」、(イスラエル)、2005年5月、第36巻、第1号、p.1818−1821By Sammu Roth, Walt Caldwell, "Four Primary Color Projection Display", "SID Symposium Digest of Technical Papers", (Israel), May 2005, Vol. 36, No. 1, p. 1818-1821

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、PBSプリズム、クロスダイクロイックプリズム及びさらに2つのダイクロイックプリズムの合計4つのプリズムを要するので、光学系の部品点数が増大してコストが高くなってしまう。また、反射型のライトバルブを前提とした技術であるので透過型のライトバルブに適用することもできない。非特許文献2に記載の技術は、合成時に色選択型の偏光変換子及びPBSプリズムを用いるため、コストが高くなってしまう。   However, since the technique described in Patent Document 1 requires a total of four prisms including a PBS prism, a cross dichroic prism, and two dichroic prisms, the number of parts of the optical system increases and the cost increases. In addition, since the technology is based on a reflective light valve, it cannot be applied to a transmissive light valve. The technique described in Non-Patent Document 2 uses a color-selective polarization converter and a PBS prism at the time of synthesis, which increases the cost.

このように、従来の技術では、色再現域の広いプロジェクタを低いコストで実現することが困難であった。   As described above, with the conventional technology, it has been difficult to realize a projector having a wide color reproduction range at a low cost.

そこで、本発明は、低いコストで広い色再現域を実現することができるプロジェクタを提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a projector that can realize a wide color gamut at a low cost.

上記目的を達成する本発明のプロジェクタは、照明光学系と、照明光学系からの照明光を4色又は5色からなる複数の原色光に分離する色分離光学系と、複数の原色光の各々に対応して設けられ、各々が対応する原色光を変調制御する複数の空間光変調素子と、複数の空間光変調素子により変調された複数の変調光を合成する合成光学系と、合成光学系による合成光を投写する投写光学系とを備え、合成光学系は、複数の変調光のうちの3つの変調光を合成する第1の色合成素子と、複数の変調光のうちの未合成の変調光の波長域で光を反射させる反射面を有し、反射面で反射した未合成の変調光と第1の色合成素子による合成光との光軸が揃うように配設された第2の色合成素子とを有することを特徴とする。   The projector of the present invention that achieves the above object includes an illumination optical system, a color separation optical system that separates illumination light from the illumination optical system into a plurality of primary color lights of four colors or five colors, and a plurality of primary color lights. A plurality of spatial light modulation elements that modulate the primary color light corresponding to each, a combination optical system that combines a plurality of modulated lights modulated by the plurality of spatial light modulation elements, and a combination optical system A projection optical system for projecting the combined light by the first color combining element that combines three modulated lights of the plurality of modulated lights and an unsynthesized of the plurality of modulated lights. A second reflective surface that reflects light in the wavelength range of the modulated light, and is arranged so that the optical axes of the unsynthesized modulated light reflected by the reflective surface and the synthesized light by the first color synthesis element are aligned; And a color synthesizing element.

この構成によれば、4色又は5色に分離した原色光ごとに光変調を施し、そのうちの3色の変調光は第1の色合成素子により合成し、さらに未合成の変調光と第1の色合成素子による合成光は第2の色合成素子により合成される。ここで、第2の色合成素子は、未合成の変調光の波長域では光を反射させる反射面により、未合成の変調光を反射させ、未合成の変調光と第1の色合成素子による合成光との光軸を揃えるようにして光を合成するので、非特許文献1に記載のように合成時に色選択型の偏光回転子が不要となり、部品点数が少なくなる。したがって、4色又は5色の原色光を制御した色再現域の広いプロジェクタを低いコストで実現することが可能となる。   According to this configuration, light modulation is performed for each primary color light separated into four colors or five colors, and three of the modulated lights are synthesized by the first color synthesis element, and further, the unsynthesized modulated light and the first color light are synthesized. The synthesized light from the color synthesizing element is synthesized by the second color synthesizing element. Here, the second color composition element reflects the unsynthesized modulated light by a reflecting surface that reflects light in the wavelength range of the unsynthesized modulated light, and the unsynthesized modulated light and the first color composition element. Since the light is synthesized by aligning the optical axis with the synthesized light, a color-selective polarization rotator is not required at the time of synthesis as described in Non-Patent Document 1, and the number of parts is reduced. Accordingly, it is possible to realize a projector having a wide color reproduction range in which four or five primary color lights are controlled at a low cost.

また、本発明のプロジェクタにおいて、第1の色合成素子は、複数の変調光のうち隣り合う波長域の3つの変調光を合成し、第2の色合成素子の反射面は、合成した光の波長域より未合成の光の波長側の光を反射させる特性を有することが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, the first color synthesizing element synthesizes three modulated lights in adjacent wavelength ranges among the plurality of modulated lights, and the reflection surface of the second color synthesizing element It preferably has a characteristic of reflecting light on the wavelength side of unsynthesized light from the wavelength range.

このようにすれば、第1の色合成素子による合成光と、未合成の変調光とは、隣り合う波長域となるので、第2色合成手段は、合成した光の波長域より未合成の光の波長側の光を反射させる特性、すなわちハイパスフィルタ又はローパスフィルタの特性を有する反射面により色合成することが可能になる。合成時にバンドパスフィルタやPBSプリズムを用いる必要がないので、よりコストを低めることができる。   In this way, since the synthesized light by the first color synthesis element and the unsynthesized modulated light are adjacent to each other in the wavelength range, the second color synthesis means performs unsynthesized from the wavelength range of the synthesized light. It is possible to perform color synthesis using a reflecting surface having a characteristic of reflecting light on the wavelength side of light, that is, a characteristic of a high-pass filter or a low-pass filter. Since it is not necessary to use a band pass filter or a PBS prism at the time of synthesis, the cost can be further reduced.

また、本発明のプロジェクタにおいて、色分離光学系は、照明光からの光を第1の波長により分離する第1の色分離素子と、第1の原色光の分離後の照明光を第2の波長により分離する第2の色分離素子と、第2の原色光の分離後の照明光を第3の波長により分離する第3の色分離素子とを有し、第1の波長、第2の波長及び第3の波長が順次、長波長側から降順又は短波長側から昇順に設定されていることが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, the color separation optical system may include a first color separation element that separates light from the illumination light by the first wavelength, and illumination light after separation of the first primary color light to the second color. A second color separation element that separates according to the wavelength; and a third color separation element that separates the illumination light after separation of the second primary color light according to the third wavelength. It is preferable that the wavelength and the third wavelength are sequentially set in descending order from the long wavelength side or in ascending order from the short wavelength side.

このようにすれば、ハイパスフィルタ又はローパスフィルタ特性を有する第1、第2、第3の色分離素子により4つの原色光に分離することができるので、より低いコストで4原色の変調制御を行うプロジェクタを実現することができる。   In this way, the first, second, and third color separation elements having the high-pass filter or low-pass filter characteristics can be separated into the four primary color lights, so that the modulation control of the four primary colors is performed at a lower cost. A projector can be realized.

また、本発明のプロジェクタにおいて、照明光学系が、高圧水銀ランプより発光した光を照明する場合に、第1の波長、第2の波長、及び第3の波長は、590nmから610nmまでの波長、530nmから540nmまでの波長、480nmから500nmまでの波長に設定されていることが好ましい。   In the projector of the present invention, when the illumination optical system illuminates light emitted from the high-pressure mercury lamp, the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength are wavelengths from 590 nm to 610 nm, It is preferable to set the wavelength from 530 nm to 540 nm and from 480 nm to 500 nm.

このようにすれば、高圧水銀ランプより発光された光を赤、緑、シアン、青の4色の原色光に分離し、4つの原色光を変調制御することにより、色再現域の広いプロジェクタを得ることができる。   In this way, the light emitted from the high-pressure mercury lamp is separated into four primary color lights of red, green, cyan, and blue, and the four primary color lights are modulated and controlled. Obtainable.

(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示した図である。第1の実施形態のプロジェクタは、4原色(赤(R)、緑(G)、シアン(C)、青(B))のそれぞれに対応する透過型のライトバルブにより変調制御するプロジェクタである。図1に示すように、プロジェクタ1は、ライトバルブ30を照明する照明光学系10と、照明光を4色の原色光に分離し、各原色光を対応するライトバルブに出射する色分離光学系20と、画像信号に応じて4色の原色光の各々を変調制御する4つのライトバルブ30R,30G,30C,30Bと、変調制御された4色の変調光を合成する色合成光学系40と、合成光を投写することによりカラー画像をスクリーンなどに投影する投写レンズ(投写光学系)50とを備えている。なお、図1には、本プロジェクタの光軸を一点鎖線で示している。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to the first embodiment of the present invention. The projector according to the first embodiment is a projector that performs modulation control using a transmissive light valve corresponding to each of the four primary colors (red (R), green (G), cyan (C), and blue (B)). As shown in FIG. 1, a projector 1 includes an illumination optical system 10 that illuminates a light valve 30, and a color separation optical system that separates illumination light into four primary color lights and emits each primary color light to a corresponding light valve. 20, four light valves 30R, 30G, 30C, and 30B that modulate and control each of the four primary color lights according to the image signal, and a color synthesis optical system 40 that synthesizes the modulation-controlled four colors of modulated light And a projection lens (projection optical system) 50 for projecting a color image onto a screen or the like by projecting synthetic light. In FIG. 1, the optical axis of the projector is indicated by a one-dot chain line.

照明光学系10は、光源装置11と、第1レンズアレイ12と、第2レンズアレイ13と、偏光変換素子14と、重畳レンズ15とを有している。   The illumination optical system 10 includes a light source device 11, a first lens array 12, a second lens array 13, a polarization conversion element 14, and a superimposing lens 15.

光源装置11は、光源としての高圧水銀ランプとリフレクタとを組み合わせることにより略平行な光を射出する。また、光源装置11の出射側には、UVフィルタやIRフィルタ(図示なし)が配設され、可視光以外の波長域(約400nm以下の紫外線域及び約700nm以上の赤外線域)の光は減光される。なお、光源装置11の光源としてはメタルハライドランプやLED(Light Emitting Diode)などを用いてもよい。   The light source device 11 emits substantially parallel light by combining a high-pressure mercury lamp as a light source and a reflector. In addition, a UV filter and an IR filter (not shown) are disposed on the emission side of the light source device 11, and light in a wavelength region other than visible light (an ultraviolet region of about 400 nm or less and an infrared region of about 700 nm or more) is reduced. Lighted. As the light source of the light source device 11, a metal halide lamp, an LED (Light Emitting Diode), or the like may be used.

第1レンズアレイ12及び第2レンズアレイ13は、小レンズ形状の複数のセルがマトリクス状に形成されたフライアイレンズであり、第1レンズアレイ12のセルと第2レンズアレイ13のセルは1対1に対応している。光源装置11からの光は第1レンズアレイ12の各セルごとに区画され、各セルごとに区画された部分光は、第2レンズアレイ13の対応するセル及び重畳レンズ15によりライトバルブ30を照明するようにして、ライトバルブ30上に各セルの部分光が重畳される。この、いわゆるインテグレータ照明により、照明光学系10はライトバルブ30にほぼ均一した光を照明する。   The first lens array 12 and the second lens array 13 are fly-eye lenses in which a plurality of small lens-shaped cells are formed in a matrix, and the cells of the first lens array 12 and the second lens array 13 are 1 Corresponds to one-to-one. The light from the light source device 11 is partitioned for each cell of the first lens array 12, and the partial light partitioned for each cell illuminates the light valve 30 by the corresponding cell of the second lens array 13 and the superimposing lens 15. Thus, the partial light of each cell is superimposed on the light valve 30. With this so-called integrator illumination, the illumination optical system 10 illuminates the light valve 30 with substantially uniform light.

また、照明光は、第2レンズアレイ13の出射側と重畳レンズ15との間に配設された偏光変換素子14により、偏光方向を紙面に垂直な方向にほぼ揃えた光(S偏光)に変調され、S偏光の状態でライトバルブ30に入射する。   The illumination light is converted into light (S-polarized light) whose polarization direction is substantially aligned in a direction perpendicular to the paper surface by the polarization conversion element 14 disposed between the emission side of the second lens array 13 and the superimposing lens 15. It is modulated and enters the light valve 30 in the state of S-polarized light.

色分離光学系20は、照明光学系10からの光をRGCBの4色光に分離する3枚のダイクロイックミラー21,22,23、ミラー24、及びフィールドレンズ25R,25G,25C,25B並びにC光用の第1のリレー光学系60及びB光用の第2のリレー光学系70を有している。第1のリレー光学系60はリレーレンズ61,62及びミラー63、第2のリレー光学系70はリレーレンズ71,73,74及びミラー72,75を有している。   The color separation optical system 20 is for three dichroic mirrors 21, 22, 23, a mirror 24, and field lenses 25 R, 25 G, 25 C, 25 B, and C light for separating light from the illumination optical system 10 into RGCB four-color light. The first relay optical system 60 and the second relay optical system 70 for B light are provided. The first relay optical system 60 includes relay lenses 61 and 62 and a mirror 63, and the second relay optical system 70 includes relay lenses 71, 73 and 74 and mirrors 72 and 75.

ダイクロイックミラー21,22,23は、板状のガラス部材の表面に特定の波長帯の光を反射させる誘電体多層膜がコーティングされており、赤の波長域の光(R光)を分離するダイクロイックミラー21と、緑の波長域の光(G光)を分離するダイクロイックミラー22と、シアンの波長域の光(C光)と青の波長域の光(B光)を分離するダイクロイックミラー23とを光軸に沿って入射側から順番に並べ、各ミラーは光軸に対して45°に配設されている。各ダイクロイックミラーの21,22,23の特性は高圧水銀ランプの分光特性に応じて以下のように設定されている。   The dichroic mirrors 21, 22, and 23 are coated with a dielectric multilayer film that reflects light in a specific wavelength band on the surface of a plate-like glass member, and separates light in the red wavelength range (R light). A mirror 21, a dichroic mirror 22 for separating light in the green wavelength range (G light), a dichroic mirror 23 for separating light in the cyan wavelength range (C light) and light in the blue wavelength range (B light), and Are arranged in order from the incident side along the optical axis, and each mirror is disposed at 45 ° to the optical axis. The characteristics of 21, 22, and 23 of each dichroic mirror are set as follows according to the spectral characteristics of the high-pressure mercury lamp.

ダイクロイックミラー21の45°入射光に対する分光反射特性を図2(a)に示す。図2(a)に示すように、ダイクロイックミラー21は長波長域の光を反射し、短波長域の光を透過するローパスフィルタの特性を有しており、反射率50%に対応する波長λ1は590〜610nmの範囲内の値に設定されている。これにより、ダイクロイックミラー21はR光を反射し、G光、C光、B光を透過する特性を有する。   FIG. 2A shows the spectral reflection characteristics of the dichroic mirror 21 with respect to 45 ° incident light. As shown in FIG. 2A, the dichroic mirror 21 has a characteristic of a low-pass filter that reflects light in the long wavelength region and transmits light in the short wavelength region, and has a wavelength λ1 corresponding to a reflectance of 50%. Is set to a value in the range of 590 to 610 nm. Thereby, the dichroic mirror 21 has characteristics of reflecting R light and transmitting G light, C light, and B light.

ダイクロイックミラー22の45°入射光に対する分光反射特性を図2(b)に示す。図2(b)に示すように、ダイクロイックミラー22もローパスフィルタの特性を有しており、反射率50%に対応する波長λ2は、530〜540nmの範囲内の値に設定されている。これにより、ダイクロイックミラー22はR,G光を反射し、C,B光を透過する特性を有する。   FIG. 2B shows spectral reflection characteristics of the dichroic mirror 22 with respect to 45 ° incident light. As shown in FIG. 2B, the dichroic mirror 22 also has a low-pass filter characteristic, and the wavelength λ2 corresponding to the reflectance of 50% is set to a value in the range of 530 to 540 nm. As a result, the dichroic mirror 22 has characteristics of reflecting R and G light and transmitting C and B light.

ダイクロイックミラー23の45°入射光に対する分光反射特性を図2(c)に示す。図2(c)に示すように、ダイクロイックミラー23もローパスフィルタの特性を有しており、反射率50%に対応する波長λ3は、480〜500nmの範囲内の値に設定されている。これにより、ダイクロイックミラー23はR光、G光、C光を反射し、B光を透過する特性を有する。   FIG. 2C shows spectral reflection characteristics of the dichroic mirror 23 with respect to 45 ° incident light. As shown in FIG. 2C, the dichroic mirror 23 also has the characteristics of a low-pass filter, and the wavelength λ3 corresponding to the reflectance of 50% is set to a value in the range of 480 to 500 nm. Accordingly, the dichroic mirror 23 has characteristics of reflecting R light, G light, and C light and transmitting B light.

この色分離光学系20によれば、まず、照明光学系10からの照明光は、まずダイクロイックミラー21によりR光が反射される。このR光は、ミラー24によりライトバルブ30に向けてさらに反射され、フィールドレンズ25Rによりほぼ平行化された状態でライトバルブ30Rを照明する。   According to the color separation optical system 20, the illumination light from the illumination optical system 10 is first reflected by the dichroic mirror 21. The R light is further reflected toward the light valve 30 by the mirror 24, and illuminates the light valve 30R in a state of being substantially parallelized by the field lens 25R.

一方、G光、C光、B光はダイクロイックミラー21を透過して、ダイクロイックミラー22に入射する。ダイクロイックミラー22はG光をライトバルブ30Gに向けて反射し、フィールドレンズ25Gによりほぼ平行化された状態でライトバルブ30Gを照明する。   On the other hand, G light, C light, and B light pass through the dichroic mirror 21 and enter the dichroic mirror 22. The dichroic mirror 22 reflects the G light toward the light valve 30G, and illuminates the light valve 30G in a state of being substantially parallelized by the field lens 25G.

ダイクロイックミラー22を透過したC,B光はダイクロイックミラー23に入射する。ダイクロイックミラー23はC光を反射し、B光を透過する。反射したC光は、第1のリレー光学系60を介してライトバルブ30に向けて出射し、フィールドレンズ25Cによりほぼ平行化された状態でライトバルブ30Cを照明する。   The C and B lights that have passed through the dichroic mirror 22 enter the dichroic mirror 23. The dichroic mirror 23 reflects C light and transmits B light. The reflected C light is emitted toward the light valve 30 via the first relay optical system 60, and illuminates the light valve 30C in a state of being substantially parallelized by the field lens 25C.

ダイクロイックミラー23を透過したB光は、第2のリレー光学系70を介してライトバルブ30に向けて照射され、フィールドレンズ25Bによりほぼ平行化された状態でライトバルブ30Bを照明する。   The B light transmitted through the dichroic mirror 23 is irradiated toward the light valve 30 via the second relay optical system 70, and illuminates the light valve 30B in a state of being substantially parallelized by the field lens 25B.

このようにして色分離光学系20は、照明光学系10からの照明光を、R,G,C,B光に分離し、分離光の各々は対応するライトバルブ30を照明する。   In this way, the color separation optical system 20 separates the illumination light from the illumination optical system 10 into R, G, C, and B light, and each of the separated lights illuminates the corresponding light valve 30.

ライトバルブ30は、光透過型の液晶パネルとその入射側に配設された入射側偏光板及び出射側に配設された出射側偏光板とを有する。入射側偏光板は、偏光変換素子14により偏光方向を揃えた光(S偏光)の偏光度をさらに高めるように設けられ、偏光度を高めた光が液晶パネルを照射する。液晶パネルは、駆動部(図示なし)より供給されるR,G,C,B各色ごとの画像信号に応じて、液晶パネルを透過する光の変調制御を行う。変調制御された変調光は出射側偏光板に所定の偏光方向の光が吸収されるようにして、単色画像の変調光が色合成光学系40に射出される。   The light valve 30 includes a light transmission type liquid crystal panel, an incident side polarizing plate disposed on the incident side, and an outgoing side polarizing plate disposed on the outgoing side. The incident-side polarizing plate is provided so as to further increase the degree of polarization of light (S-polarized light) whose polarization direction is aligned by the polarization conversion element 14, and the light with the increased degree of polarization irradiates the liquid crystal panel. The liquid crystal panel performs modulation control of light transmitted through the liquid crystal panel in accordance with image signals for each of R, G, C, and B colors supplied from a drive unit (not shown). The modulated modulated light is emitted to the color synthesizing optical system 40 so that light in a predetermined polarization direction is absorbed by the output side polarizing plate.

色合成光学系40は、Rの変調光、Gの変調光及びCの変調光を合成する第1ダイクロイックプリズム41と、RGCの合成光にBの変調光を合成する第2ダイクロイックプリズム42と、リレー光学系の光の光路長を調整するためのガラス部材43とを有している。   The color combining optical system 40 includes a first dichroic prism 41 that combines R modulated light, G modulated light, and C modulated light, a second dichroic prism 42 that combines B modulated light with RGC combined light, And a glass member 43 for adjusting the optical path length of the light of the relay optical system.

第1ダイクロイックプリズム41は、互いに90°に交差した、誘電体多層膜のミラー面41a,41bを有している。また、プリズムの1面にはライトバルブ30からのGの変調光が入射し、Gの入射面に対する一方の側面にはRの変調光、他の側面にはCの変調光が入射するようになっており、ミラー面41a,41bがRの変調光の光軸、Gの変調光の光軸、及びCの変調光の光軸に対して45°になるように配設されている。   The first dichroic prism 41 has mirror surfaces 41a and 41b of dielectric multilayer films that intersect each other at 90 °. Further, the G modulated light from the light valve 30 is incident on one surface of the prism, the R modulated light is incident on one side surface of the G incident surface, and the C modulated light is incident on the other side surface. The mirror surfaces 41a and 41b are arranged so as to be 45 ° with respect to the optical axis of the R modulated light, the optical axis of the G modulated light, and the optical axis of the C modulated light.

ミラー面41aの45°入射光に対する分光反射特性を図3(a)に示す。図3(a)に示すように、ミラー面41aはローパスフィルタの特性を有しており、反射率50%に対応する波長λ4は590〜610nmの範囲内の値に設定されている。これにより、ミラー面41aはR光を反射し、G,C,B光を透過する特性を有する。   The spectral reflection characteristics of the mirror surface 41a with respect to 45 ° incident light are shown in FIG. As shown in FIG. 3A, the mirror surface 41a has a low-pass filter characteristic, and the wavelength λ4 corresponding to the reflectance of 50% is set to a value in the range of 590 to 610 nm. As a result, the mirror surface 41a reflects R light and transmits G, C, and B light.

ミラー面41bの45°入射光に対する分光反射特性を図3(b)に示す。図3(b)に示すように、ミラー面41bは短波長域を反射させ、長波長域を透過させるハイパスフィルタの特性を有しており、反射率50%に対応する波長λ5は530〜540nmの範囲内の値に設定されている。これにより、ミラー面41bはC,B光を反射し、R,G光を透過する特性を有する。   FIG. 3B shows spectral reflection characteristics of the mirror surface 41b with respect to 45 ° incident light. As shown in FIG. 3B, the mirror surface 41b has the characteristics of a high-pass filter that reflects the short wavelength region and transmits the long wavelength region, and the wavelength λ5 corresponding to the reflectance of 50% is 530 to 540 nm. It is set to a value within the range. Thereby, the mirror surface 41b has a characteristic of reflecting C and B light and transmitting R and G light.

第2ダイクロイックプリズム42は、プリズムの対角を結ぶ誘電体多層膜のミラー面42aを有している。プリズムの1面には、RGCの合成光が入射し、合成光の入射面に対して側面にライトバルブ30からのBの変調光が入射するようになっており、ミラー面42aがGの変調光の光軸及びBの変調光の光軸の双方に対して45°になるように配設されている。   The second dichroic prism 42 has a mirror surface 42a of a dielectric multilayer film connecting the diagonals of the prism. RGC combined light is incident on one surface of the prism, and B modulated light from the light valve 30 is incident on the side surface of the combined light incident surface, and the mirror surface 42a modulates G. They are arranged at 45 ° with respect to both the optical axis of the light and the optical axis of the modulated light of B.

ミラー面42aの45°入射光に対する分光反射特性を図3(c)に示す。図3(c)に示すように、ミラー面42aはハイパスフィルタの特性を有しており、反射率50%に対応する波長λ6は480〜500nmの範囲内の値に設定されている。これにより、ミラー面42aはB光を反射し、R,G,C光は透過する特性を有する。   The spectral reflection characteristics of the mirror surface 42a with respect to 45 ° incident light are shown in FIG. As shown in FIG. 3C, the mirror surface 42a has a high-pass filter characteristic, and the wavelength λ6 corresponding to the reflectance of 50% is set to a value in the range of 480 to 500 nm. As a result, the mirror surface 42a reflects B light and transmits R, G, C light.

この色合成光学系30では、まず、第1ダイクロイックプリズム41の3つの面に、それぞれR、G、Cの変調光が入射する。このとき、Gの変調光の光軸に対して、Rの変調光、Cの変調光は各々90°ずれた状態である。Rの変調光は、Gの変調光の光軸に対して45°に配設されたミラー面41aにより反射することで、Gの変調光と光軸が揃う。また、Cの変調光についても、ミラー面41bにより反射することで、Gの変調光と光軸が揃う。こうして、R、C、Gの変調光が光軸を揃えるようにして、RGCの合成光が合成される。   In the color combining optical system 30, first, R, G, and C modulated light is incident on the three surfaces of the first dichroic prism 41. At this time, the modulated light of R and the modulated light of C are each shifted by 90 ° with respect to the optical axis of the modulated light of G. The R modulated light is reflected by the mirror surface 41a disposed at 45 ° with respect to the optical axis of the G modulated light, so that the G modulated light and the optical axis are aligned. The C modulated light is also reflected by the mirror surface 41b, so that the G modulated light and the optical axis are aligned. In this way, RGC synthesized light is synthesized such that the modulated light of R, C, G is aligned with the optical axis.

第2ダイクロイックプリズム42には、RGCの合成光とBの変調光が入射する。このとき、Gの変調光の光軸に対して、Bの変調光は90°ずれた状態である。Bの変調光は、Gの変調光の光軸に対して45°に配設されたミラー面42aにより反射することで、RGCの合成光と光軸が揃う。こうして、Bの変調光はRGCの合成光と光軸を揃えるようにして、RGCBの合成光が合成される。   RGC combined light and B modulated light are incident on the second dichroic prism 42. At this time, the B modulated light is shifted by 90 ° with respect to the optical axis of the G modulated light. The B modulated light is reflected by the mirror surface 42a disposed at 45 ° with respect to the optical axis of the G modulated light, so that the RGC synthesized light and the optical axis are aligned. In this way, the RGCB synthesized light is synthesized such that the modulated light of B is aligned with the optical axis of the synthesized light of RGC.

色合成光学系40により合成されたRGCBの合成光は、投写レンズ50によりプロジェクタ外部のスクリーンなどに投影されることでカラー画像が表示される。   The combined light of RGCB synthesized by the color synthesis optical system 40 is projected onto a screen or the like outside the projector by the projection lens 50 to display a color image.

このように、第1の実施形態に係るプロジェクタでは、光源装置11からの光を、ダイクロイックミラー21,22,23によりR,G,C,B光の4つの原色光に分離し、各原色光ごとにライトバルブ30による光変調変換を施す。そして、R,G,Cの変調光を第1ダイクロイックプリズム41により合成してから、さらにBの変調光を第2ダイクロイックプリズム42により合成することで、4原色を別途制御したカラー画像を表示する。   As described above, in the projector according to the first embodiment, the light from the light source device 11 is separated into the four primary color lights of R, G, C, and B by the dichroic mirrors 21, 22, and 23. Each time, light modulation conversion by the light valve 30 is performed. Then, after the R, G, C modulated light is synthesized by the first dichroic prism 41, the B modulated light is further synthesized by the second dichroic prism 42, thereby displaying a color image in which the four primary colors are separately controlled. .

図4は、本実施形態のプロジェクタにより得られる色再現域の一例をxy色度座標上に示した図である。RGBの3色を制御したときの色再現域がCG3LCD、本実施形態のプロジェクタの色再現域がCG4LCD、NTSC規格の色域CGNTSCである。図4に示すように、3色制御時の色再現域CG3LCDは、NTSCの色域CGNTSCより小さく、特にシアンの色域が不足している。これに対して、4色制御時の色再現域CG4LCDは3色制御時の色再現域CG3LCDより広くなり、特に4原色目にシアンを加えたことによりシアン方向の色域が広がる。結果、3色制御時にはNTSCの色域に比べて特に不足していたシアン領域の色域を補うことができる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the color gamut obtained by the projector of the present embodiment on the xy chromaticity coordinates. The color reproduction range when the three colors of RGB are controlled is CG 3LCD , the color reproduction range of the projector of this embodiment is CG 4LCD , and the color gamut CG NTSC of the NTSC standard. As shown in FIG. 4, the color reproduction gamut CG 3LCD at the time of three-color control is smaller than the NTSC color gamut CG NTSC , and particularly the cyan color gamut is insufficient. On the other hand, the color reproduction range CG 4LCD at the time of four color control is wider than the color reproduction range CG 3LCD at the time of three color control, and in particular, by adding cyan to the fourth primary color, the color range in the cyan direction is expanded. As a result, the color gamut of the cyan region that is particularly insufficient compared to the NTSC color gamut during the three-color control can be compensated.

また、色再現域が広くなったことにより、ホワイトバランス調整などの調整の自由度が向上する。図5は、3色制御時の色再現域CG3LCD及び4色制御時の色再現域CG4LCDをL***座標上で示した図である。例えば、図5に示すように、ホワイトバランス調整により明度軸方向にグレー軸を設定した場合、色再現域CG3LCDと色再現域CG4LCDとのグレー軸方向の差異分(ΔL)だけ、ホワイトバランス調整後の明度を高めることができる。 Further, since the color reproduction range is widened, the degree of freedom of adjustment such as white balance adjustment is improved. Figure 5 is a diagram showing a color gamut CG 4LCD during color gamut CG 3LCD and 4-color control at three colors control on L * u * v * coordinates. For example, as shown in FIG. 5, when the gray axis is set in the lightness axis direction by white balance adjustment, the white balance is equal to the difference (ΔL) in the gray axis direction between the color reproduction area CG 3LCD and the color reproduction area CG 4LCD. The brightness after adjustment can be increased.

以下、本実施形態における効果を記載する。   Hereinafter, effects in the present embodiment will be described.

(1)RGCBの各色光を個別に変調制御したことにより、3色制御時に比べて色再現域がより広いプロジェクタを得ることができる。また、色再現域が広くなるため、色調整の自由度が向上し、ホワイトバランス調整後に再現可能な明るさが向上する。   (1) By individually modulating and controlling each color light of RGCB, it is possible to obtain a projector having a wider color reproduction range compared to the case of three-color control. In addition, since the color reproduction range is widened, the degree of freedom in color adjustment is improved, and the brightness that can be reproduced after white balance adjustment is improved.

(2)第2ダイクロイックプリズム42によりRGC3色の合成光と4色目のBの変調光とを合成したので、非特許文献1に示すようにPBSプリズム及びPBSプリズムの入射側に偏光変換素子を設ける必要がない。したがって、より低いコストで色再現域の広いプロジェクタを得ることができる。   (2) Since the RGC three-color combined light and the fourth color B-modulated light are combined by the second dichroic prism 42, the PBS prism and the polarization conversion element are provided on the incident side of the PBS prism as shown in Non-Patent Document 1. There is no need. Accordingly, it is possible to obtain a projector having a wide color reproduction range at a lower cost.

(3)ローパスフィルタの特性を有するダイクロイックミラー21,22,23により、光源装置11からのRGCB光を長波長側から順番にR光、G光、C光、B光に色分離した。バンドパスフィルタに比べてコストが低いローパスフィルタを用いることで、より低いコストで色分離することができる。   (3) The dichroic mirrors 21, 22, and 23 having the characteristics of a low-pass filter color-separated the RGCB light from the light source device 11 into R light, G light, C light, and B light in order from the long wavelength side. By using a low-pass filter that is lower in cost than a band-pass filter, color separation can be performed at a lower cost.

(4)長波長側から順に分離したR,G,C,B光のうち、長波長側3つの変調光(R光、G光、C光)を第1ダイクロイックプリズム41で合成し、さらに未合成の変調光(B光)をハイパスフィルタの特性の第2ダイクロイックプリズム42により合成するようにしたので、低コストで色合成を行うことができる。   (4) Of the R, G, C, and B lights separated in order from the long wavelength side, three modulated lights (R light, G light, and C light) on the long wavelength side are synthesized by the first dichroic prism 41, and further, Since the synthesized modulated light (B light) is synthesized by the second dichroic prism 42 having the characteristics of a high-pass filter, color synthesis can be performed at low cost.

(5)RGBに加えて4つ目の原色をシアンとしたことにより、NTSCの色域に対して不足する色域を効果的に補うことができる。   (5) By using cyan as the fourth primary color in addition to RGB, it is possible to effectively compensate for the insufficient color gamut with respect to the NTSC color gamut.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、RGBの3原色に加えて4つ目の原色としてイエロー(Y)を用いるプロジェクタである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is a projector that uses yellow (Y) as the fourth primary color in addition to the three primary colors RGB.

図6に示すように、第2の実施形態に係るプロジェクタ100は、照明光学系10と、色分離光学系120と、ライトバルブ30R,30Y,30G,30Bと、色合成光学系140と、投影光学系としての投写レンズ50とを備えている。なお、照明光学系10及び投写レンズ50については、第1の実施形態に係るプロジェクタ1と同様の構成になっている。   As shown in FIG. 6, the projector 100 according to the second embodiment includes an illumination optical system 10, a color separation optical system 120, light valves 30R, 30Y, 30G, and 30B, a color synthesis optical system 140, and a projection. And a projection lens 50 as an optical system. Note that the illumination optical system 10 and the projection lens 50 have the same configuration as that of the projector 1 according to the first embodiment.

色分離光学系120のダイクロイックミラーは、R光を分離するダイクロイックミラー26と、Y(イエロー)光を分離するダイクロイックミラー27と、G光とB光を分離するダイクロイックミラー28とを光軸に沿って入射側から順番に並べ、各ミラーは光軸に対して45°となるように配設されている。各ダイクロイックミラーの26,27,28の特性は高圧水銀ランプが発光する光の分光特性に応じて、反射率50%に対応する波長がダイクロイックミラー26は600nm〜610nm、ダイクロイックミラー27は565nm〜575nm、ダイクロイックミラー28は480nm〜500nmとなるローパスフィルタの特性に設定されている。これにより、色分離光学系120は、光源装置11からの光をR光、Y光、G光、B光に分離する。   The dichroic mirror of the color separation optical system 120 includes a dichroic mirror 26 for separating R light, a dichroic mirror 27 for separating Y (yellow) light, and a dichroic mirror 28 for separating G light and B light along the optical axis. The mirrors are arranged in order from the incident side, and each mirror is disposed at 45 ° to the optical axis. The characteristics of the dichroic mirrors 26, 27, and 28 correspond to the spectral characteristics of the light emitted from the high-pressure mercury lamp. The dichroic mirror 28 is set to have a low-pass filter characteristic of 480 nm to 500 nm. Thereby, the color separation optical system 120 separates the light from the light source device 11 into R light, Y light, G light, and B light.

そして、Yの変調光、Gの変調光、及びBの変調光は合成光学系140の第1ダイクロイックプリズム141により合成し、さらに第2ダイクロイックプリズム142によりRの変調光が合成される。   The Y modulated light, the G modulated light, and the B modulated light are combined by the first dichroic prism 141 of the combining optical system 140, and the R modulated light is combined by the second dichroic prism 142.

このようにすれば、RGBの3色に4つ目の原色としてY光を加えたことにより、イエローの色再現域を広げたプロジェクタを得ることができる。   In this way, by adding Y light as the fourth primary color to the three colors of RGB, it is possible to obtain a projector in which the yellow color reproduction range is expanded.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、5つの原色(R光、Y光、G光、C光、B光)を用いるプロジェクタである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is a projector that uses five primary colors (R light, Y light, G light, C light, and B light).

図7に示すように、第3の実施形態に係るプロジェクタ200は、照明光学系10と、色分離光学系220と、ライトバルブ30R,30Y,30G,30C,30Bと、色合成光学系240と、投影光学系としての投写レンズ50とを備えている。なお、照明光学系10及び投写レンズ50については、第1の実施形態に係るプロジェクタ1と同様の構成になっている。   As shown in FIG. 7, the projector 200 according to the third embodiment includes an illumination optical system 10, a color separation optical system 220, light valves 30R, 30Y, 30G, 30C, and 30B, and a color synthesis optical system 240. And a projection lens 50 as a projection optical system. Note that the illumination optical system 10 and the projection lens 50 have the same configuration as that of the projector 1 according to the first embodiment.

色分離光学系220は、R光を反射するダイクロイックミラー26、Y光を反射するダイクロイックミラー27、G光を反射するダイクロイックミラー22及びC光を反射するダイクロイックミラー23により、照明光学系10からの光を5色の原色光に分離する。   The color separation optical system 220 includes a dichroic mirror 26 that reflects R light, a dichroic mirror 27 that reflects Y light, a dichroic mirror 22 that reflects G light, and a dichroic mirror 23 that reflects C light. Separate the light into five primary colors.

色合成光学系240は、第1ダイクロイックプリズム241によりYの変調光とGの変調光とCの変調光とを合成し、第2ダイクロイックプリズム242によりYGCの合成光とRの変調光及びBの変調光とを合成する。   The color combining optical system 240 combines Y modulated light, G modulated light, and C modulated light by the first dichroic prism 241, and YGC combined light, R modulated light, and B modulated light by the second dichroic prism 242. Combines with modulated light.

このようにすれば、5色の原色を変調制御することにより色再現域を広げたプロジェクタを得ることができる。   In this way, it is possible to obtain a projector having a wide color reproduction range by modulating and controlling the five primary colors.

以上、本発明の第1乃至第3の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られることなく、様々な形態とすることもできる。以下、本発明の変形例について説明する。   The first to third embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to this, and various forms can be adopted. Hereinafter, modifications of the present invention will be described.

(変形例1)上記第1及び第2の実施形態では、光を長波長側から順に分離したが、短波長側から順に、B光、C光、G光、R光あるいはB光、G光、Y光、R光の順に分離してもよい。   (Modification 1) In the first and second embodiments, light is separated in order from the long wavelength side, but B light, C light, G light, R light or B light, G light are sequentially arranged from the short wavelength side. , Y light, R light may be separated in this order.

(変形例2)R光、G光、C光、B光の4原色に分離時に、第1ダイクロイックプリズム41によりGの変調光、Cの変調光、Bの変調光を合成してから、第2ダイクロイックプリズムによりRの変調光を合成するようにしてもよい。また、R光、Y光、G光、B光の4原色に分離時に、第1ダイクロイックプリズム41によりRの変調光、Yの変調光、Gの変調光を合成してから、第2ダイクロイックプリズム42によりBの変調光を合成するようにしてもよい。   (Modification 2) When the four primary colors of R light, G light, C light, and B light are separated, the first dichroic prism 41 combines the G modulated light, the C modulated light, and the B modulated light. R modulated light may be synthesized by a two-dichroic prism. In addition, when the four primary colors of R light, Y light, G light, and B light are separated, the first dichroic prism 41 combines the R modulated light, Y modulated light, and G modulated light, and then the second dichroic prism. 42 may synthesize B modulated light.

(変形例3)ダイクロイックプリズムに替えてダイクロイックミラーにより合成するようにしてもよい。すなわち、第1ダイクロイックプリズム41に替えて光軸に対して45°にX状に配設した2つのダイクロイックミラーや、第2ダイクロイックプリズム42に替えて光軸に対して45°に配設されたダイクロイックミラーにより合成してもよい。   (Modification 3) A dichroic mirror may be used instead of the dichroic prism. That is, instead of the first dichroic prism 41, two dichroic mirrors arranged in an X shape at 45 ° with respect to the optical axis, or instead of the second dichroic prism 42, arranged at 45 ° with respect to the optical axis. You may synthesize | combine by a dichroic mirror.

(変形例4)上記実施形態では、非特許文献1に記載の技術のように第1ダイクロイックプリズム41の出射側に色選択型偏光変換素子を設ける必要がないので、第1ダイクロイックプリズム41と第2ダイクロイックプリズム42とを一体とした構成とすることができる。図8に示すように、第1ダイクロイックプリズム41の合成光の出射面が、第2ダイクロイックプリズム42の合成光の入射面に接合した構造とすれば、プリズム間の位置出し精度を容易に高めることができるのでより低いコストを実現できる。   (Modification 4) In the above embodiment, since there is no need to provide a color selective polarization conversion element on the emission side of the first dichroic prism 41 as in the technique described in Non-Patent Document 1, the first dichroic prism 41 and the first dichroic prism 41 The two-dichroic prism 42 can be integrated. As shown in FIG. 8, if the synthetic light emission surface of the first dichroic prism 41 is joined to the synthetic light incidence surface of the second dichroic prism 42, the positioning accuracy between the prisms can be easily increased. Can achieve lower cost.

(変形例5)本発明は前面投影するプロジェクタに限られることなく、リアプロジェクタに適用することもできる。   (Modification 5) The present invention is not limited to a front projection projector, but can be applied to a rear projector.

第1の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示した構成図。1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a projector according to a first embodiment. 色分離光学系の分光反射特性を示した図、(a)〜(c)は各ダイクロイックミラーの分光反射特性を示した図。The figure which showed the spectral reflection characteristic of the color separation optical system, (a)-(c) is the figure which showed the spectral reflection characteristic of each dichroic mirror. 合成光学系の分光反射特性を示した図、(a)〜(c)は各ミラー面の分光反射特性を示した図。The figure which showed the spectral reflection characteristic of the synthetic | combination optical system, (a)-(c) was the figure which showed the spectral reflection characteristic of each mirror surface. 3原色制御時及び4原色制御時の色再現域をxy座標で示した図。The figure which showed the color reproduction area at the time of 3 primary color control and 4 primary color control by xy coordinate. 3原色制御時及び4原色制御時の色再現域をL***座標で示した図。The figure which showed the color reproduction area at the time of 3 primary color control and 4 primary color control by the L * u * v * coordinate. 第2の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示した構成図。The block diagram which showed schematic structure of the projector which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示した構成図。The block diagram which showed schematic structure of the projector which concerns on 3rd Embodiment. 第4の変形例を説明する説明図。Explanatory drawing explaining a 4th modification. 従来のプロジェクタの概略構成を示した構成図。The block diagram which showed schematic structure of the conventional projector.

符号の説明Explanation of symbols

1…プロジェクタ、10…照明光学系、11…光源装置、12…第1レンズアレイ、13…第2レンズアレイ、14…偏光変換素子、15…重畳レンズ、20…色分離光学系、21…第1色分離素子としてのダイクロイックミラー、22…第2色分離素子としてのダイクロイックミラー,23…第3色分離素子としてのダイクロイックミラー、24…ミラー、25…フィールドレンズ、30…空間光変調素子としてのライトバルブ、40…色合成光学系、41…第1の色合成素子としての第1ダイクロイックプリズム、41a…ミラー面、41b…ミラー面、42…第2の色合成素子としての第2ダイクロイックプリズム、42a…反射面としてのミラー面、43…光路長調整用ガラス部材、50…投写光学系としての投写レンズ、60…第1のリレー光学系、70…第2のリレー光学系、100…第2の実施形態に係るプロジェクタ、CG3LCD…3原色表示時の色再現域、CG4LCD…4原色表示時の色再現域、CGNTSC…NTSC規格の色域、λ1…第1の波長としての波長、λ2…第2の波長としての波長、λ3…第3の波長としての波長。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 10 ... Illumination optical system, 11 ... Light source device, 12 ... 1st lens array, 13 ... 2nd lens array, 14 ... Polarization conversion element, 15 ... Superimposing lens, 20 ... Color separation optical system, 21 ... 1st Dichroic mirror as one color separation element, 22 ... Dichroic mirror as a second color separation element, 23 ... Dichroic mirror as a third color separation element, 24 ... Mirror, 25 ... Field lens, 30 ... Spatial light modulation element Light valve, 40 ... color synthesis optical system, 41 ... first dichroic prism as first color synthesis element, 41a ... mirror surface, 41b ... mirror surface, 42 ... second dichroic prism as second color synthesis element, 42a ... Mirror surface as reflection surface, 43 ... Glass member for adjusting optical path length, 50 ... Projection lens as projection optical system, 60 ... No. The relay optical system, 70 ... second relay optical system, 100 ... projector according to the second embodiment, the color gamut of the CG 3LCD ... 3 primary color display when color gamut when CG 4LCD ... 4-primary-color display, CG NTSC : NTSC color gamut, λ1: wavelength as the first wavelength, λ2: wavelength as the second wavelength, λ3: wavelength as the third wavelength.

Claims (4)

照明光学系と、
前記照明光学系からの照明光を4色又は5色からなる複数の原色光に分離する色分離光学系と、
前記複数の原色光の各々に対応して設けられ、各々が対応する原色光を変調制御する複数の空間光変調素子と、
前記複数の空間光変調素子により変調された複数の変調光を合成する合成光学系と、
前記合成光学系による合成光を投写する投写光学系とを備え、
前記合成光学系は、
前記複数の変調光のうちの3つの変調光を合成する第1の色合成素子と、
前記複数の変調光のうちの未合成の変調光の波長域で光を反射させる反射面を有し、前記反射面で反射した未合成の変調光と前記第1の色合成素子による合成光との光軸が揃うように配設された第2の色合成素子とを有することを特徴とするプロジェクタ。
Illumination optics,
A color separation optical system for separating the illumination light from the illumination optical system into a plurality of primary color lights of four colors or five colors;
A plurality of spatial light modulators provided corresponding to each of the plurality of primary color lights, each of which modulates and controls the corresponding primary color light;
A combining optical system for combining a plurality of modulated lights modulated by the plurality of spatial light modulation elements;
A projection optical system for projecting synthesized light from the synthesis optical system,
The synthetic optical system is
A first color synthesizing element that synthesizes three of the plurality of modulated lights;
A reflection surface that reflects light in a wavelength range of the unsynthesized modulated light out of the plurality of modulated lights, and the unsynthesized modulated light reflected by the reflection surface and the synthesized light by the first color synthesis element; And a second color composition element arranged so that their optical axes are aligned.
請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記第1の色合成素子は、前記複数の変調光のうち隣り合う波長域の3つの変調光を合成し、
前記第2の色合成素子の反射面は、前記合成した光の波長域より前記未合成の光の波長側の光を反射させる特性を有することを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 1, wherein
The first color synthesis element synthesizes three modulated lights in adjacent wavelength ranges among the plurality of modulated lights,
The projector according to claim 1, wherein the reflection surface of the second color synthesis element has a characteristic of reflecting light on a wavelength side of the unsynthesized light from a wavelength range of the synthesized light.
請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記色分離光学系は、
前記照明光からの光を第1の波長により分離する第1の色分離素子と、
前記第1の原色光の分離後の照明光を第2の波長により分離する第2の色分離素子と、
前記第2の原色光の分離後の照明光を第3の波長により分離する第3の色分離素子とを有し、
前記第1の波長、前記第2の波長及び前記第3の波長が順次、長波長側から降順又は短波長側から昇順に設定されていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 2,
The color separation optical system is
A first color separation element that separates light from the illumination light by a first wavelength;
A second color separation element for separating the illumination light after separation of the first primary color light by a second wavelength;
A third color separation element for separating the illumination light after separation of the second primary color light by a third wavelength;
The projector according to claim 1, wherein the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength are sequentially set in descending order from the long wavelength side or in ascending order from the short wavelength side.
請求項3に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明光学系が、高圧水銀ランプより発光した光を照明する場合に、
前記第1の波長、前記第2の波長、及び前記第3の波長は、
590nmから610nmまでの波長、530nmから540nmまでの波長、480nmから500nmまでの波長に設定されていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 3, wherein
When the illumination optical system illuminates light emitted from a high-pressure mercury lamp,
The first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength are:
A projector having a wavelength of 590 nm to 610 nm, a wavelength of 530 nm to 540 nm, and a wavelength of 480 nm to 500 nm.
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