JP2007279627A - Projector - Google Patents
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Abstract
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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*u*v*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
(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
(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
(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
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
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
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
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
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
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
(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
(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
(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.
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
Claims (4)
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.
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.
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.
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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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09211384A (en) * | 1996-02-01 | 1997-08-15 | Nikon Corp | Projector |
JP2004144907A (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Sony Corp | Video display and video display method |
JP2004163817A (en) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Seiko Epson Corp | Projector |
JP2005266324A (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Projection optical device and projection-type image display apparatus |
JP2005294995A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Seiko Epson Corp | Image processing apparatus, image projector, method, program, and recording medium |
JP2005338370A (en) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Seiko Epson Corp | Electrooptical apparatus and electronic equipment |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09211384A (en) * | 1996-02-01 | 1997-08-15 | Nikon Corp | Projector |
JP2004144907A (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Sony Corp | Video display and video display method |
JP2004163817A (en) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Seiko Epson Corp | Projector |
JP2005266324A (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Projection optical device and projection-type image display apparatus |
JP2005294995A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Seiko Epson Corp | Image processing apparatus, image projector, method, program, and recording medium |
JP2005338370A (en) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Seiko Epson Corp | Electrooptical apparatus and electronic equipment |
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