JP2008268639A - Projector - Google Patents

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Nobuhiro Fujinawa
展宏 藤縄
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector capable of improving color reproducibility. <P>SOLUTION: The projector is equipped with: an image forming means 5 which has color filters of a plurality of colors, to form a color image; a light emitting diode 1 which generates light having a wide band wavelength; a projection optical system 6 which projects a projected image produced by irradiating the image forming means 5 with the light generated by the light emitting diode 1; and a light reducing filter 3 which is arranged in the optical path between the light emitting diode 1 and the image forming means 5 or in the optical path between the image forming means 5 and the projection optical system 6 and reduces the light near at least one boundary of the respective transparent wavelength regions of the plurality of color filters, of the light generated by the light emitting diode 1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector.

従来から、液晶表示パネルに形成した画像を投影光学系によりスクリーン上に投影する各種のプロジェクタが知られている。近年、光源に高輝度白色LEDを用いてプロジェクタユニットの小型化を図り、プロジェクタを携帯電話等に組み込む構成も提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, various projectors that project an image formed on a liquid crystal display panel onto a screen using a projection optical system are known. In recent years, a configuration has been proposed in which a projector unit is miniaturized using a high-intensity white LED as a light source, and the projector is incorporated into a mobile phone or the like (see, for example, Patent Document 1).

高輝度白色LEDは、一般的に青色LEDと、青色LEDの前面に配されたYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系の蛍光体層とで実現されている。蛍光体層は、青色LEDの光を吸収して黄色成分の光を発生する。この発生した黄色成分の光と吸収されなかった青色成分の光とが混色されて白色光が得られる。そして、この白色光をRGBフィルタが設けられた液晶表示パネルに照射して、カラー画像を投影するようにしている。   The high-intensity white LED is generally realized by a blue LED and a YAG (yttrium, aluminum, garnet) -based phosphor layer disposed in front of the blue LED. The phosphor layer absorbs blue LED light and generates yellow component light. The generated yellow component light and the unabsorbed blue component light are mixed to obtain white light. The white light is irradiated onto a liquid crystal display panel provided with an RGB filter so as to project a color image.

特開2006−93801号公報JP 2006-93801 A

しかしながら、上述した白色LEDから出射される白色光は、青色成分の波長と黄色成分の波長とに光強度のピークを有している。そのため、G(緑)フィルタおよびR(赤)フィルタのそれぞれを透過した光(緑色成分、赤色成分)は強度分布の偏りが生じ、色再現性に問題があった。   However, the white light emitted from the white LED described above has light intensity peaks at the wavelength of the blue component and the wavelength of the yellow component. For this reason, the light (green component and red component) transmitted through each of the G (green) filter and the R (red) filter has an uneven intensity distribution, and there is a problem in color reproducibility.

請求項1の発明は、複数色の色フィルタを備えてカラー画像を形成する画像形成手段と、広帯域の波長の光を発生する発光ダイオードと、発光ダイオードで発生した光を画像形成手段に照射して生成される投影画像を投影する投影光学系と、発光ダイオードと画像形成手段との間の光路中または画像形成手段と投影光学系との間の光路中に配置され、発光ダイオードで発生した光の内、複数の色フィルタのそれぞれの透過波長域の少なくとも一つの境界付近における光を減光する減光フィルタとを備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載のプロジェクタにおいて、発光ダイオードは、青色光を発生する青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードから発生された青色光の一部を吸収して黄色光を発生する蛍光体とを備え、減光フィルタは、黄色光の波長域における色フィルタの透過波長域の境界付近の光を減光することを特徴とするプロジェクタ。
請求項3の発明は、請求項2に記載のプロジェクタにおいて、画像形成手段の各画素には、赤色フィルタを有する赤色表示素子と、緑色フィルタを有する緑色表示素子と、青色フィルタを有する青色表示素子とがそれぞれ設けられていること特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2に記載のプロジェクタにおいて、画像形成手段の各画素には、赤色フィルタを有する赤色表示素子と、緑色フィルタを有する緑色表示素子と、青色フィルタを有する青色表示素子と、入射光をほぼそのまま出射する白色表示素子とがそれぞれ設けられていること特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、画像形成手段は反射型液晶表示パネルであり、発光ダイオードで発生した光を異なる二つの偏光光に分離して、一方の偏光光を前記反射型液晶表示パネルへと出射する偏光ビームスプリッタを備えたことを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項5に記載のプロジェクタにおいて、減光フィルタは、偏光ビームスプリッタの分離特性の入射角度依存性に起因して生じる光の色変化も抑制するように、色フィルタの透過波長域の境界付近における光を減光することを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項6に記載のプロジェクタにおいて、減光フィルタは、黄色光の波長域の光をほぼ一様に減光するとともに、色フィルタの透過波長域の境界付近における光をさらに減光することを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項5〜7いずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、発光ダイオードで発生した光を略平行光とする照明光学系を備えたものである。
請求項9の発明は、請求項5〜8いずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、減光フィルタを偏光ビームスプリッタに一体に形成したものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an image forming means for forming a color image with a plurality of color filters, a light emitting diode for generating light having a broad wavelength, and irradiating the image forming means with light generated by the light emitting diode. The projection optical system that projects the projection image generated in this manner, and the light generated by the light emitting diode, disposed in the optical path between the light emitting diode and the image forming means, or in the optical path between the image forming means and the projection optical system. And a neutral density filter that attenuates light in the vicinity of at least one boundary of the transmission wavelength regions of the plurality of color filters.
According to a second aspect of the present invention, in the projector according to the first aspect, the light emitting diode absorbs a part of the blue light generated from the blue light emitting diode that generates blue light and generates yellow light. And a neutral density filter, wherein the neutral density filter attenuates light near the boundary of the transmission wavelength range of the color filter in the wavelength range of yellow light.
According to a third aspect of the present invention, in the projector according to the second aspect, each pixel of the image forming means has a red display element having a red filter, a green display element having a green filter, and a blue display element having a blue filter. And are provided respectively.
According to a fourth aspect of the present invention, in the projector according to the second aspect, each pixel of the image forming means has a red display element having a red filter, a green display element having a green filter, and a blue display element having a blue filter. And a white display element that emits incident light almost as it is.
According to a fifth aspect of the present invention, in the projector according to any one of the first to fourth aspects, the image forming means is a reflective liquid crystal display panel, and separates light generated by the light emitting diode into two different polarized lights. And a polarization beam splitter that emits one polarized light to the reflective liquid crystal display panel.
According to a sixth aspect of the present invention, in the projector according to the fifth aspect, the neutral density filter includes a color filter so as to suppress a color change of the light caused by the incident angle dependency of the separation characteristic of the polarization beam splitter. It is characterized by dimming light in the vicinity of the boundary of the transmission wavelength range.
According to a seventh aspect of the invention, in the projector according to the sixth aspect, the neutral density filter substantially uniformly attenuates the light in the yellow wavelength range and emits light in the vicinity of the boundary of the transmission wavelength range of the color filter. Further, the light is reduced.
According to an eighth aspect of the present invention, in the projector according to any one of the fifth to seventh aspects, an illumination optical system is provided in which light generated by the light emitting diode is substantially parallel.
According to a ninth aspect of the present invention, in the projector according to any one of the fifth to eighth aspects, the neutral density filter is formed integrally with the polarizing beam splitter.

本発明によれば、プロジェクタの色再現性の向上を図ることができる。   According to the present invention, the color reproducibility of the projector can be improved.

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
−第1の実施の形態−
図1は、本発明によるプロジェクタの第1の実施の形態を示す概略構成図である。プロジェクタは、白色LED1、集光レンズ2、フィルタ3、偏光ビームスプリッタ(以下では、PBSと記す)ブロック4、反射型液晶表示パネルであるLCOS(LiquidCrystal on Silicon)5、投影レンズ6および表示制御部7を備えている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a projector according to the present invention. The projector includes a white LED 1, a condensing lens 2, a filter 3, a polarizing beam splitter (hereinafter referred to as PBS) block 4, a reflective liquid crystal display panel LCOS (Liquid Crystal on Silicon) 5, a projection lens 6, and a display control unit. 7 is provided.

白色LED1は、その内部に青色LEDと、その青色LEDの前面に配されたYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系の蛍光体層とを有している。青色LEDから青色成分の光が出射されると、青色成分の光の一部が蛍光体に吸収され、蛍光体から黄色成分の光が発生する。この黄色成分の光と残りの青色成分の光とを混色することで白色光が実現されている。   The white LED 1 has a blue LED therein and a YAG (yttrium, aluminum, garnet) -based phosphor layer disposed in front of the blue LED. When blue component light is emitted from the blue LED, part of the blue component light is absorbed by the phosphor, and yellow component light is generated from the phosphor. White light is realized by mixing the yellow component light and the remaining blue component light.

図2(a)は、白色LED1から出射される白色光のスペクトル強度分布を示す図である。白色LED1からは幅広い波長域を有する広帯域の光が出射されるが、スペクトル強度分布には2つのピークが存在する。その一つは、青色LEDから出射される青色成分の光に対応する比較的幅の狭いピークであり、ピーク波長は約460nmとなっている。二つ目のピークは、蛍光体から発生する黄色成分の光に対応する幅の広いピークであり、ピーク波長は約580nmとなっている。   FIG. 2A is a diagram showing a spectral intensity distribution of white light emitted from the white LED 1. The white LED 1 emits broadband light having a wide wavelength range, but there are two peaks in the spectral intensity distribution. One of them is a relatively narrow peak corresponding to the blue component light emitted from the blue LED, and the peak wavelength is about 460 nm. The second peak is a broad peak corresponding to the yellow component light generated from the phosphor, and the peak wavelength is about 580 nm.

白色LED1から出射された照明光は、集光レンズ2によって略平行光とされる。略平行光とされた照明光はフィルタ3を介してPBSブロック4へと入射する。PBSブロック4には、入射光軸に対して角度45度で偏光分離部4aが形成されている。フィルタ3は、PBSブロック4の入射面4bに一体に形成されている。フィルタ3の詳細については後述する。   The illumination light emitted from the white LED 1 is converted into substantially parallel light by the condenser lens 2. The illumination light that has been made substantially parallel light enters the PBS block 4 via the filter 3. The PBS block 4 is formed with a polarization separation portion 4a at an angle of 45 degrees with respect to the incident optical axis. The filter 3 is formed integrally with the incident surface 4 b of the PBS block 4. Details of the filter 3 will be described later.

フィルタ3を透過した光はPBSブロック4内へと入射し、偏光分離部4aに45度の角度で入射する。偏光分離部4aに入射した光は、偏光分離部4aを透過するP偏光と、偏光分離部4aで反射されるS偏光とに分離される。偏光分離部4aを透過したP偏光は、反射型液晶であるLCOS5に入射する。一方、偏光分離部4aで反射されたS偏光は、投影には利用しない不要光としてPBSブロック4の面4cから出射される。例えば、面4cに黒色処理などの無反射処理を施しても良い。また、フィルタ3と照明レンズ2との間に、照明光を直線偏光(P偏光)に変換したり、照明光から直線偏光を抽出したりする偏光板を配置しても良い。   The light transmitted through the filter 3 enters the PBS block 4 and enters the polarization separation unit 4a at an angle of 45 degrees. The light incident on the polarization separation unit 4a is separated into P-polarized light that passes through the polarization separation unit 4a and S-polarized light reflected by the polarization separation unit 4a. The P-polarized light transmitted through the polarization separation unit 4a is incident on the LCOS 5 which is a reflective liquid crystal. On the other hand, the S-polarized light reflected by the polarization separation unit 4a is emitted from the surface 4c of the PBS block 4 as unnecessary light that is not used for projection. For example, non-reflective processing such as black processing may be performed on the surface 4c. Further, a polarizing plate that converts illumination light into linearly polarized light (P-polarized light) or extracts linearly polarized light from the illumination light may be disposed between the filter 3 and the illumination lens 2.

上述したようにLCOS5は反射型液晶表示パネルであり、LCOS5に入射した光は、液晶層を図示上方に進行した後、LCOS5の反射面で反射されて再び液晶層を図示下方に進行してLCOS5から出射される。LCOS5には表示制御部7から映像信号が入力され、映像信号のレベルに応じて各表示素子に電圧が印加される。その際、電圧の印加状態に応じて液晶層の液晶分子の配列が変化し、液晶層が位相板の役目を果たすようになる。その結果、LCOS5からPBSブロック4へと出射される光は、S偏光である変調光とP偏光である非変調光との混合光となる。   As described above, the LCOS 5 is a reflective liquid crystal display panel, and the light incident on the LCOS 5 travels through the liquid crystal layer upward in the figure, then is reflected by the reflective surface of the LCOS 5 and travels again down the liquid crystal layer in the figure. It is emitted from. The video signal is input to the LCOS 5 from the display control unit 7, and a voltage is applied to each display element according to the level of the video signal. At that time, the arrangement of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer changes according to the voltage application state, and the liquid crystal layer serves as a phase plate. As a result, the light emitted from the LCOS 5 to the PBS block 4 is a mixed light of modulated light that is S-polarized light and unmodulated light that is P-polarized light.

LCOS5はカラーの表示パネルであって、図4(a)に示すように、2次元的に配列された表示素子の各々には赤(R)、緑(G)、青(b)のカラーフィルタが設けられており、R,G,Bの三色の表示素子で一つの画素が構成される。例えば、R表示素子,G表示素子およびB表示素子の全てをオン表示すると赤,緑,青の各色が混色され、その画素は白色を表示した状態となる。   The LCOS 5 is a color display panel. As shown in FIG. 4A, each of the two-dimensionally arranged display elements has red (R), green (G), and blue (b) color filters. , And one pixel is composed of display elements of three colors of R, G, and B. For example, when all of the R display element, the G display element, and the B display element are on-displayed, the colors of red, green, and blue are mixed, and the pixel is in a state of displaying white.

PBSブロック4の偏光分離部4aは、LCOS5から入射した混合光の内、S偏光である変調光のみを反射して投影レンズ6へと導く。投影レンズ6は、PBSブロックからの変調光を、投影光として不図示のスクリーン等に投影する。一方、P偏光である非変調光は、偏光分離部4aを透過する。   The polarization separation unit 4 a of the PBS block 4 reflects only the modulated light that is S-polarized light out of the mixed light incident from the LCOS 5 and guides it to the projection lens 6. The projection lens 6 projects the modulated light from the PBS block onto a screen (not shown) as projection light. On the other hand, the unmodulated light that is P-polarized light is transmitted through the polarization separation unit 4a.

[フィルタ3の詳細説明]
次に、フィルタ3の機能について詳細に説明する。LCOS5に設けられたカラーフィルタ(Rフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタ)は、一般的に図2(b)に示すような透過特性を有している。図2(b)に示した透過特性では、Bフィルタは波長=460nmを中心とする波長域の光を透過し、Gフィルタは波長=530nmを中心とする波長域の光を透過し、Rフィルタは波長=630nmを中心とする波長域の光を透過する。
[Detailed description of filter 3]
Next, the function of the filter 3 will be described in detail. The color filters (R filter, G filter, and B filter) provided in the LCOS 5 generally have transmission characteristics as shown in FIG. In the transmission characteristics shown in FIG. 2B, the B filter transmits light in the wavelength region centered on wavelength = 460 nm, the G filter transmits light in the wavelength region centered on wavelength = 530 nm, and the R filter. Transmits light in a wavelength region centered on wavelength = 630 nm.

一方、白色LED1から出射される照明光は、図2(a)に示したようなスペクトル強度分布を有している。図2(a)に示す例では、Gフィルタの波長域とRフィルタの波長域との境界、すなわち、Gフィルタの透過率が減少するラインとRフィルタの透過率が減少するラインとが交差する谷間の部分の波長と、照明光の長波長側のピーク波長とがほぼ一致している。   On the other hand, the illumination light emitted from the white LED 1 has a spectral intensity distribution as shown in FIG. In the example shown in FIG. 2A, the boundary between the wavelength range of the G filter and the wavelength range of the R filter, that is, the line where the transmittance of the G filter decreases and the line where the transmittance of the R filter decreases intersect. The wavelength of the valley portion and the peak wavelength on the long wavelength side of the illumination light substantially coincide.

そのため、白色LED1から出射される照明光をRフィルタ、GフィルタおよびBフィルタに通すと、R,G,Bの各フィルタを透過したR光成分、G光成分およびB光成分は図2(c)に示すような分布となる。すなわち、図2(c)のR光成分およびG光成分は、波長=580nm側に偏った分布となっている。その結果、フィルタ3が設けられていない従来のプロジェクタでは、赤色および緑色の色再現性が悪くなるという問題があった。   Therefore, when the illumination light emitted from the white LED 1 is passed through the R filter, G filter, and B filter, the R light component, G light component, and B light component transmitted through the R, G, and B filters are shown in FIG. ) Distribution as shown below. That is, the R light component and G light component in FIG. 2C have a distribution biased toward the wavelength = 580 nm side. As a result, the conventional projector in which the filter 3 is not provided has a problem that red and green color reproducibility deteriorates.

図3(a)はフィルタ3の透過特性の一例を示したものである。フィルタ3は、いわゆるノッチフィルタとしての特性を備えており、波長=580nmを中心とする所定波長幅(例えば、±20nm程度)の光を減光する。フィルタ3の透過特性、例えば減光する波長域や減光の程度に関しては、黄色成分のピークの高さや形状などに応じて、G光成分とR光成分とが適切に分離されるように設定すれば良い。   FIG. 3A shows an example of the transmission characteristics of the filter 3. The filter 3 has a characteristic as a so-called notch filter, and attenuates light having a predetermined wavelength width (for example, about ± 20 nm) centered on a wavelength = 580 nm. Regarding the transmission characteristics of the filter 3, for example, the wavelength range for dimming and the degree of dimming are set so that the G light component and the R light component are appropriately separated according to the height and shape of the peak of the yellow component. Just do it.

図2(a)に示すような特性の照明光を図3(a)に示すようなフィルタ3に通すと、透過光は図3(b)に示すような分布となる。波長580nm付近において分布が符号Aで示すように変化し、斜線を施した部分がカットされることになる。そのため、このような照明光をR、G、Bフィルタに通すと、R光成分、G光成分およびB光成分は図3(c)に示すような分布となる。破線はフィルタ3を用いない場合(図2(c)の場合)と比較すると、図4(b)の斜線部分がカットされた分だけ、波長580nm付近におけるG光成分およびR光成分の強度が減少する。その結果、R光成分とG光成分との分離が良くなり、赤色および緑色の色再現性が向上する。   When the illumination light having the characteristics as shown in FIG. 2A is passed through the filter 3 as shown in FIG. 3A, the transmitted light has a distribution as shown in FIG. 3B. In the vicinity of the wavelength of 580 nm, the distribution changes as indicated by the symbol A, and the hatched portion is cut. Therefore, when such illumination light is passed through the R, G, and B filters, the R light component, the G light component, and the B light component are distributed as shown in FIG. Compared with the case where the filter 3 is not used (the case of FIG. 2 (c)), the broken line shows the intensity of the G light component and the R light component in the vicinity of the wavelength of 580 nm by the amount corresponding to the shaded portion in FIG. Decrease. As a result, the separation of the R light component and the G light component is improved, and the red and green color reproducibility is improved.

−第2の実施の形態−
上述したLCOS5では、一画素中にR,G,Bフィルタを有する3つの表示素子が設けられているが、画像の輝度を高めるために、さらに白色(W)表示素子を加えた「RGBW」方式を採用する場合がある。図4(b)は「RGBW」方式のフィルタ配列の一例を示したものである。W表示素子には色フィルタは配置されていない。W表示素子においては、電圧印加状態では入射した照明光がそのまま反射されることになる。そのため、W表示素子で形成される白色は、図2(a)に示す照明光と同様のスペクトル強度分布を有することになる。
-Second Embodiment-
In the above-described LCOS5, three display elements having R, G, and B filters are provided in one pixel. However, in order to increase the luminance of the image, the “RGBW” method in which a white (W) display element is further added. May be adopted. FIG. 4B shows an example of an “RGBW” type filter array. No color filter is arranged on the W display element. In the W display element, the incident illumination light is reflected as it is when a voltage is applied. Therefore, the white color formed by the W display element has the same spectral intensity distribution as that of the illumination light shown in FIG.

一方、R,G,B表示素子により生成される白色は、図2(c)のR光成分、G光成分およびB光成分を混色して得られる白色となる。図2(a)に示す分布と図2(c)に示す分布とを比較すると、RGBフィルタを通したことにより波長580nm付近の分布が異なっており、同じ白色であっても色合いが異なることになる。その結果、W表示素子を用いる場合には、W表示素子の光をどの程度混ぜるかによって色温度が異なり、色再現が難しくなる。   On the other hand, the white color generated by the R, G, and B display elements is a white color obtained by mixing the R light component, the G light component, and the B light component in FIG. Comparing the distribution shown in FIG. 2 (a) with the distribution shown in FIG. 2 (c), the distribution around the wavelength of 580 nm is different by passing through the RGB filter. Become. As a result, when a W display element is used, the color temperature varies depending on how much light from the W display element is mixed, and color reproduction becomes difficult.

ところが、上述したようにフィルタ3を設けることで波長580nm付近の光をカットすると、R,G,B表示素子により生成される白色は、図3(c)のR光成分、G光成分およびB光成分を混色して得られる白色となる。一方、W表示素子による白色のスペクトル強度分布は、図3(b)の斜線部分をカットしたものとなる。すなわち、その結果、フィルタ3を設けてLCOS5を照明する照明光の波長580nm付近の光をカットすることで、従来のようなRGB表示素子による白色とW表示素子による白色との間の、波長580nm付近の分布の違いを低減することができ、色再現性の向上を図ることができる。   However, when light having a wavelength of about 580 nm is cut by providing the filter 3 as described above, the white color generated by the R, G, and B display elements is the R light component, G light component, and B in FIG. A white color obtained by mixing light components. On the other hand, the white spectrum intensity distribution by the W display element is obtained by cutting the hatched portion in FIG. That is, as a result, the filter 3 is provided to cut the light in the vicinity of the wavelength 580 nm of the illumination light that illuminates the LCOS 5, so that the wavelength between the white color by the conventional RGB display element and the white color by the W display element is 580 nm. Differences in the distribution in the vicinity can be reduced, and color reproducibility can be improved.

−第3の実施の形態−
ところで、色再現性を損なう原因としては、上述した照明光の色成分の分布の他に、PBSブロック4の偏光分離部4aに対する照明光の入射角度のバラツキがある。PBSの分離性能は、図5(a)に示すように光の進行方向と偏光分離部4aとの角度αが45°の時に発揮されるように設計されている。図5(b)は透過されるP偏光の透過率の角度依存性を模式的に示したものであり、角度αが45°の場合と35°の場合について示している。角度αが35°と小さくなると、短波長側(青色成分の波長)において透過率が低下する。その結果、フィルタ3が設けられていないPBSブロック4を透過したP偏光のスペクトル強度分布は、図6(b)の一点鎖線で示すように、青色成分の強度が低下することになる。そのため、照明光は黄色味を帯びた白色光となり、白色の色再現性が低下してしまう。
-Third embodiment-
By the way, as a cause of impairing the color reproducibility, in addition to the distribution of the color components of the illumination light described above, there is a variation in the incident angle of the illumination light with respect to the polarization separation unit 4a of the PBS block 4. As shown in FIG. 5A, the PBS separation performance is designed to be exhibited when the angle α between the light traveling direction and the polarized light separating portion 4a is 45 °. FIG. 5B schematically shows the angle dependency of the transmittance of the P-polarized light to be transmitted, and shows the cases where the angle α is 45 ° and 35 °. When the angle α is as small as 35 °, the transmittance is reduced on the short wavelength side (blue component wavelength). As a result, the intensity of the blue component of the spectral intensity distribution of the P-polarized light transmitted through the PBS block 4 not provided with the filter 3 is reduced as indicated by the one-dot chain line in FIG. For this reason, the illumination light becomes yellowish white light, and the white color reproducibility is lowered.

そこで、第3の実施の形態では、フィルタ3の透過特性を、図6(a)の破線で示すような透過特性と実線で示すような透過特性とを併せ持つような特性とする。具体的には、破線の特性を有するフィルタ3aと、実線の透過特性を有するフィルタ3bとをPBSブロック4の照明光入射面に形成すれば良い。図6(b)の破線で示すように、フィルタ3bを用いることにより、照明光の強度は波長=約580nmを中心とした黄色成分が減少する。おおまかには、青色成分の減少に対応するS1で示す部分の面積と、黄色成分の減少に対応するS2で示す部分の面積とが同程度となれば良い。   Therefore, in the third embodiment, the transmission characteristic of the filter 3 is a characteristic having both the transmission characteristic shown by the broken line in FIG. 6A and the transmission characteristic shown by the solid line. Specifically, the filter 3a having the broken line characteristic and the filter 3b having the solid line transmission characteristic may be formed on the illumination light incident surface of the PBS block 4. As shown by the broken line in FIG. 6B, the use of the filter 3b reduces the yellow component centered on the wavelength = about 580 nm in the intensity of the illumination light. Roughly, the area of the portion indicated by S1 corresponding to the decrease of the blue component and the area of the portion indicated by S2 corresponding to the decrease of the yellow component may be approximately the same.

さらに、フィルタ3aを用いることにより、波長580nmの近傍の強度がさらに減少し、G光成分とR光成分との分離特性を向上させることができる。なお、フィルタ3aだけを用いた場合であっても、カットする光の波長域を大きくすることでフィルタ3bと同様の機能を与えることは可能である。   Furthermore, by using the filter 3a, the intensity in the vicinity of the wavelength of 580 nm is further reduced, and the separation characteristic between the G light component and the R light component can be improved. Even when only the filter 3a is used, it is possible to give the same function as the filter 3b by increasing the wavelength range of the light to be cut.

上述した実施の形態では、フィルタ3をPBSブロック4の照明光入射面4bに形成したが、PBSブロック4の投影光出射面4d、投影レンズ6の表面、集光レンズ2の出射面などに形成しても良い。さらに、フィルタ3を独立したフィルタ部材として、集光レンズ2とPBSブロック4との間の光路中や、PBSブロック4と投影レンズ6との間の光路中に配置しても良い。また、画像を形成する手段としては、上述した反射型液晶表示パネルの他に、透過型の液晶表示パネルを用いることもできる。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。   In the above-described embodiment, the filter 3 is formed on the illumination light incident surface 4b of the PBS block 4. However, the filter 3 is formed on the projection light exit surface 4d of the PBS block 4, the surface of the projection lens 6, the exit surface of the condenser lens 2, and the like. You may do it. Furthermore, the filter 3 may be disposed as an independent filter member in the optical path between the condenser lens 2 and the PBS block 4 or in the optical path between the PBS block 4 and the projection lens 6. As a means for forming an image, a transmissive liquid crystal display panel can be used in addition to the above-described reflective liquid crystal display panel. The above description is merely an example, and when interpreting the invention, there is no limitation or restriction on the correspondence between the items described in the above embodiment and the items described in the claims.

本発明によるプロジェクタの第1の実施の形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a projector according to the present invention. 照明光を説明する図であり、(a)は照明光のスペクトル強度分布を示し、(b)はRGBフィルタの透過特性を示し、(c)はRGBフィルタを通した照明光のB光成分、G光成分、R光成分の分布を示す。It is a figure explaining illumination light, (a) shows the spectral intensity distribution of illumination light, (b) shows the transmission characteristic of an RGB filter, (c) shows the B light component of the illumination light which passed the RGB filter, The distribution of the G light component and the R light component is shown. フィルタ3の効果を説明する図であり、(a)はフィルタ3の透過特性を示し、(b)はフィルタ3を通した照明光のスペクトル強度分布を示し、(c)は(b)の照明光をRGBフィルタに通した後のB光成分、G光成分、R光成分の分布を示す。It is a figure explaining the effect of the filter 3, (a) shows the permeation | transmission characteristic of the filter 3, (b) shows the spectrum intensity distribution of the illumination light which passed the filter 3, (c) is illumination of (b) The distribution of the B light component, G light component, and R light component after passing light through the RGB filter is shown. LCOS5におけるフィルタ配列の一例を示す図であり、(a)はRGB方式の場合を示し、(b)はRGBW方式の場合を示す。It is a figure which shows an example of the filter arrangement | sequence in LCOS5, (a) shows the case of RGB system, (b) shows the case of RGBW system. PBSブロック4の分離特性の角度依存性を説明する図であり、(a)はPBSブロック4と入射光との関係を示し、(b)角度35°の場合と角度45°の場合の透過率を示す図である。It is a figure explaining the angle dependence of the isolation | separation characteristic of PBS block 4, (a) shows the relationship between PBS block 4 and incident light, (b) The transmittance | permeability in the case of angle 35 degrees and angle 45 degrees FIG. フィルタ3a,3bの効果を説明する図であり、(a)はフィルタ3a,3bの透過特性を示し、(b)はフィルタ3bを用いた場合の照明光のスペクトル強度分布を示し、(c)はフィルタ3a,3bを用いた場合の照明光のスペクトル強度分布を示す。It is a figure explaining the effect of filter 3a, 3b, (a) shows the transmission characteristic of filter 3a, 3b, (b) shows the spectrum intensity distribution of the illumination light at the time of using filter 3b, (c) Indicates the spectral intensity distribution of the illumination light when the filters 3a and 3b are used.

符号の説明Explanation of symbols

1:白色LED、2:集光レンズ、3:フィルタ、4:PBSブロック、5:LCOS、6:投影レンズ、7:表示制御部、   1: white LED, 2: condensing lens, 3: filter, 4: PBS block, 5: LCOS, 6: projection lens, 7: display control unit,

Claims (9)

複数色の色フィルタを備えてカラー画像を形成する画像形成手段と、
広帯域の波長の光を発生する発光ダイオードと、
前記発光ダイオードで発生した光を前記画像形成手段に照射して生成される投影画像を投影する投影光学系と、
前記発光ダイオードと前記画像形成手段との間の光路中または前記画像形成手段と前記投影光学系との間の光路中に配置され、前記発光ダイオードで発生した光の内、前記複数の色フィルタのそれぞれの透過波長域の少なくとも一つの境界付近における光を減光する減光フィルタとを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
Image forming means for forming a color image with a plurality of color filters;
A light emitting diode that generates light of a broad wavelength range;
A projection optical system for projecting a projection image generated by irradiating the image forming means with light generated by the light emitting diode;
Among the light generated by the light emitting diodes, disposed in the optical path between the light emitting diode and the image forming unit or in the optical path between the image forming unit and the projection optical system, A projector comprising: a neutral density filter that attenuates light in the vicinity of at least one boundary of each transmission wavelength region.
請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記発光ダイオードは、青色光を発生する青色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードから発生された青色光の一部を吸収して黄色光を発生する蛍光体とを備え、
前記減光フィルタは、前記黄色光の波長域における前記色フィルタの透過波長域の境界付近の光を減光することを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 1, wherein
The light emitting diode includes a blue light emitting diode that generates blue light, and a phosphor that generates yellow light by absorbing part of the blue light generated from the blue light emitting diode.
The projector is characterized in that the neutral density filter attenuates light in the vicinity of a boundary of a transmission wavelength range of the color filter in the wavelength range of the yellow light.
請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像形成手段の各画素には、赤色フィルタを有する赤色表示素子と、緑色フィルタを有する緑色表示素子と、青色フィルタを有する青色表示素子とがそれぞれ設けられていること特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 2,
Each of the pixels of the image forming unit is provided with a red display element having a red filter, a green display element having a green filter, and a blue display element having a blue filter.
請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像形成手段の各画素には、赤色フィルタを有する赤色表示素子と、緑色フィルタを有する緑色表示素子と、青色フィルタを有する青色表示素子と、入射光をほぼそのまま出射する白色表示素子とがそれぞれ設けられていること特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 2,
Each pixel of the image forming unit includes a red display element having a red filter, a green display element having a green filter, a blue display element having a blue filter, and a white display element that emits incident light almost as it is. A projector characterized by being provided.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像形成手段は反射型液晶表示パネルであり、
前記発光ダイオードで発生した光を異なる二つの偏光光に分離して、一方の偏光光を前記反射型液晶表示パネルへと出射する偏光ビームスプリッタを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
In the projector as described in any one of Claims 1-4,
The image forming means is a reflective liquid crystal display panel,
A projector comprising: a polarization beam splitter that separates light generated by the light emitting diode into two different polarized lights and emits one polarized light to the reflective liquid crystal display panel.
請求項5に記載のプロジェクタにおいて、
前記減光フィルタは、前記偏光ビームスプリッタの分離特性の入射角度依存性に起因して生じる光の色変化も抑制するように、前記色フィルタの透過波長域の境界付近における光を減光することを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 5, wherein
The neutral density filter attenuates light in the vicinity of the boundary of the transmission wavelength region of the color filter so as to suppress the color change of light caused by the incident angle dependency of the separation characteristic of the polarization beam splitter. Projector.
請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記減光フィルタは、前記黄色光の波長域の光をほぼ一様に減光するとともに、前記色フィルタの透過波長域の境界付近における光をさらに減光することを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 6, wherein
The projector according to claim 1, wherein the neutral density filter substantially uniformly attenuates the light in the yellow light wavelength range and further reduces the light in the vicinity of the boundary of the transmission wavelength range of the color filter.
請求項5〜7いずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、
前記発光ダイオードで発生した光を略平行光とする照明光学系を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
In the projector as described in any one of Claims 5-7,
A projector comprising an illumination optical system that makes light generated by the light emitting diode substantially parallel light.
請求項5〜8いずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、
前記減光フィルタを前記偏光ビームスプリッタに一体に形成したことを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 5 to 8,
A projector characterized in that the neutral density filter is formed integrally with the polarizing beam splitter.
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