JP2009168882A - Projector - Google Patents

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JP2009168882A
JP2009168882A JP2008004035A JP2008004035A JP2009168882A JP 2009168882 A JP2009168882 A JP 2009168882A JP 2008004035 A JP2008004035 A JP 2008004035A JP 2008004035 A JP2008004035 A JP 2008004035A JP 2009168882 A JP2009168882 A JP 2009168882A
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将行 ▲高▼木
Masayuki Takagi
Taisuke Yamauchi
泰介 山内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector, reducing deterioration of contrast of an image in the projector configured to use diffraction light emitted from a diffraction optical element. <P>SOLUTION: This projector includes: light source devices 12G, 12R, 12B emitting one or more coherent light beams; a diffraction optical element 14 for diffracting the coherent light beams emitted from the light source devices 12G, 12R, 12B to emit diffraction light; a parallel lens 15 for paralleling the light beams of diffraction light emitted from the diffraction optical element 14; and space light modulators 16R, 16G, 16B for modulating the light emitted from the parallel lens 15 according to an image signal, wherein the optical distance between the diffraction optical element 14 and the parallel lens 15 is eight times as large as the maximum value of a length between the position where the optical axis of the parallel lens 15 intersects in an incident plane or an extended plane of extending the incident plane of the diffraction optical element 14 where the coherent light beams from the light source devices 12G, 12R, 12B enter and the incident position of the coherent light beams in the incident plane. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プロジェクタ、特に、レーザ光を用いて画像を表示するプロジェクタの技術に関する。   The present invention relates to a projector, and more particularly to a technology of a projector that displays an image using laser light.

近年、プロジェクタの光源としてレーザ光源を用いる技術が提案されている。プロジェクタの空間光変調装置においてレーザ光を重畳させる重畳手段には、例えば、回折光学素子を用いることができる。回折光学素子は、コヒーレント光であるレーザ光を回折させることにより、照射領域の整形及び拡大、照射領域における光量分布の均一化を行う。回折光学素子により複数の機能を果たすことで、プロジェクタは、少ない部品点数にでき、小型化、省スペース化が容易となる。従来、重畳手段として回折光学素子を用いる技術は、例えば、特許文献1に提案されている。   In recent years, a technique using a laser light source as a light source of a projector has been proposed. For example, a diffractive optical element can be used as superimposing means for superimposing laser light in the spatial light modulation device of the projector. The diffractive optical element diffracts the laser beam, which is coherent light, to shape and enlarge the irradiation region and to uniformize the light amount distribution in the irradiation region. By performing a plurality of functions with the diffractive optical element, the projector can have a small number of parts, and can be easily reduced in size and space. Conventionally, a technique using a diffractive optical element as superimposing means has been proposed in Patent Document 1, for example.

特開2007−33576号公報JP 2007-33576 A

空間光変調装置としては、例えば、透過型液晶表示装置を用いることができる。透過型液晶表示装置は、液晶層の入射側に設けられた偏光子を用いて、所定の偏光面を有する直線偏光を液晶層へ入射させる。液晶層は、直線偏光の偏光方向を適宜変化させる。液晶層の射出側に設けられた検光子は、特定の直線偏光のみを透過させることで、液晶層における偏光方向の変化を光強度の変化へと変換する。液晶層にて偏光方向を制御可能な直線偏光のみを、偏光子から液晶層へ入射可能であると、高いコントラストの画像を得ることが可能となる。所定の偏光面を有する直線偏光のみを偏光子から射出可能とするためには、光軸と光線とがなす光線角度ができるだけ小さい光を偏光子へ供給することが望ましい。このように、プロジェクタは、空間光変調装置で有効に変調可能な光線角度の光を効率良く空間光変調装置へ供給することで、高いコントラストの画像を得ることが可能となる。これに対して、回折光学素子から射出した回折光を空間光変調装置の照明に用いると、回折光学素子での拡張により光線角度が広げられた光が空間光変調装置へ入射することになる。従来の技術によると、回折光学素子を用いる場合に、光線角度が大きい光が空間光変調装置へ入射することにより、画像のコントラストが低下する場合があるという問題が生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、回折光学素子から射出した回折光を用いる構成において、画像のコントラスト低下を軽減させることが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。   As the spatial light modulation device, for example, a transmissive liquid crystal display device can be used. In the transmissive liquid crystal display device, linearly polarized light having a predetermined polarization plane is incident on the liquid crystal layer using a polarizer provided on the incident side of the liquid crystal layer. The liquid crystal layer appropriately changes the polarization direction of linearly polarized light. An analyzer provided on the exit side of the liquid crystal layer transmits only a specific linearly polarized light, thereby converting a change in the polarization direction in the liquid crystal layer into a change in light intensity. If only linearly polarized light whose polarization direction can be controlled by the liquid crystal layer can be incident on the liquid crystal layer from the polarizer, an image with high contrast can be obtained. In order to allow only linearly polarized light having a predetermined polarization plane to be emitted from the polarizer, it is desirable to supply light having a light beam angle as small as possible between the optical axis and the light beam to the polarizer. Thus, the projector can obtain a high-contrast image by efficiently supplying light having a light beam angle that can be effectively modulated by the spatial light modulator to the spatial light modulator. On the other hand, when the diffracted light emitted from the diffractive optical element is used for illumination of the spatial light modulator, the light whose beam angle is widened by the expansion of the diffractive optical element enters the spatial light modulator. According to the prior art, when a diffractive optical element is used, there is a problem that the contrast of an image may be lowered due to light having a large light beam angle entering the spatial light modulator. SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a projector that can reduce a decrease in contrast of an image in a configuration using diffracted light emitted from a diffractive optical element.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、一つ以上のコヒーレント光を射出する光源装置と、光源装置から射出したコヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、回折光学素子から射出した回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、平行化レンズから射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有し、回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離が、光源装置からのコヒーレント光が入射する回折光学素子の入射面又は入射面を延長させた延長面のうち平行化レンズの光軸が交わる位置と、入射面のうちコヒーレント光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上であることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a projector according to the present invention emits diffracted light by diffracting one or more light sources that emit coherent light, and coherent light emitted from the light source device. A diffractive optical element; a collimating lens that collimates a light beam of diffracted light emitted from the diffractive optical element; and a spatial light modulator that modulates light emitted from the collimated lens according to an image signal. The optical distance between the optical element and the collimating lens is such that the optical axis of the collimating lens intersects the incident surface of the diffractive optical element on which coherent light from the light source device is incident or the extended surface obtained by extending the incident surface; It is more than 8 times the maximum value of the length between the incident surface and the position where the coherent light is incident.

回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離を、光軸とコヒーレント光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上とすることにより、空間光変調装置へ入射する光の光線角度の広がりを抑制する。空間光変調装置で有効に変調可能な光線角度の光を効率良く空間光変調装置へ入射させることで、画像のコントラスト低下を軽減させることが可能となる。これにより、回折光学素子から射出した回折光を用いる構成において、画像のコントラスト低下を軽減させることが可能なプロジェクタを得られる。   By making the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens at least eight times the maximum length between the optical axis and the position where the coherent light is incident, the light incident on the spatial light modulator is reduced. Suppresses the spread of the ray angle. By making light of a light beam angle that can be effectively modulated by the spatial light modulation device efficiently incident on the spatial light modulation device, it is possible to reduce a decrease in contrast of the image. As a result, a projector capable of reducing a decrease in image contrast in a configuration using diffracted light emitted from the diffractive optical element can be obtained.

さらに、本発明に係るプロジェクタは、一つ以上のコヒーレント光を射出する光源装置と、光源装置から射出したコヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、回折光学素子から射出した回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、平行化レンズから射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有し、回折光学素子から射出した回折光を反射して平行化レンズへ入射させる反射部を有することを特徴とする。   Furthermore, a projector according to the present invention includes a light source device that emits one or more coherent lights, a diffractive optical element that diffracts the coherent light emitted from the light source apparatus, and emits diffracted light, and a diffraction that is emitted from the diffractive optical element. A collimating lens that collimates the light beam of light; and a spatial light modulator that modulates the light emitted from the collimating lens in accordance with an image signal, and reflects and collimates the diffracted light emitted from the diffractive optical element. It has the reflection part which injects into an optical lens, It is characterized by the above-mentioned.

回折光学素子及び平行化レンズの間の光路に反射部を設けることにより、一定のスペースにおいて、回折光学素子及び平行化レンズの間に長い光学距離を確保することが可能となる。回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離を適宜確保することにより、空間光変調装置へ入射する光の光線角度の広がりを抑制する。これにより、回折光学素子から射出した回折光を用いる構成において、画像のコントラスト低下を軽減させることが可能なプロジェクタを得られる。また、一定のスペースに回折光学素子及び平行化レンズを設置可能とすることで、プロジェクタをコンパクトにできる。   By providing the reflecting portion in the optical path between the diffractive optical element and the collimating lens, it is possible to ensure a long optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in a certain space. By appropriately securing the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens, the spread of the light beam angle of the light incident on the spatial light modulator is suppressed. As a result, a projector capable of reducing a decrease in image contrast in a configuration using diffracted light emitted from the diffractive optical element can be obtained. Moreover, the projector can be made compact by making it possible to install the diffractive optical element and the collimating lens in a fixed space.

また、本発明の好ましい態様としては、回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離が、光源装置からのコヒーレント光が入射する回折光学素子の入射面又は入射面を延長させた延長面のうち平行化レンズの光軸が交わる位置と、入射面のうちコヒーレント光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上であることが望ましい。これにより、空間光変調装置で有効に変調可能な光線角度の光を効率良く空間光変調装置へ入射させることができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens is an incident surface of the diffractive optical element on which coherent light from the light source device is incident or an extended surface obtained by extending the incident surface. It is desirable that it is 8 times or more the maximum value of the length between the position where the optical axes of the collimating lenses intersect and the position where the coherent light is incident on the incident surface. Thereby, light having a light beam angle that can be effectively modulated by the spatial light modulator can be efficiently incident on the spatial light modulator.

さらに、本発明に係るプロジェクタは、第1色光を供給する第1照明装置と、第2色光を供給する第2照明装置と、第3色光を供給する第3照明装置と、第1照明装置により供給された第1色光を画像信号に応じて変調する第1空間光変調装置と、第2照明装置により供給された第2色光を画像信号に応じて変調する第2空間光変調装置と、第3照明装置により供給された第3色光を画像信号に応じて変調する第3空間光変調装置と、を有し、第1照明装置、第2照明装置及び第3照明装置は、一つ以上のコヒーレント光を射出する光源装置と、光源装置から射出したコヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、回折光学素子から射出した回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、を有し、第1照明装置における回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離は、第2照明装置における回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離と、第3照明装置における回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離とのいずれよりも長いことを特徴とする。   Furthermore, a projector according to the present invention includes a first illumination device that supplies first color light, a second illumination device that supplies second color light, a third illumination device that supplies third color light, and a first illumination device. A first spatial light modulator that modulates the supplied first color light according to the image signal; a second spatial light modulator that modulates the second color light supplied by the second illumination device according to the image signal; A third spatial light modulation device that modulates the third color light supplied by the three illumination devices in accordance with an image signal, and the first illumination device, the second illumination device, and the third illumination device include at least one A light source device that emits coherent light, a diffractive optical element that diffracts coherent light emitted from the light source device, and emits diffracted light; and a parallelizing lens that collimates a light beam of diffracted light emitted from the diffractive optical element. And diffraction in the first lighting device The optical distance between the optical element and the collimating lens is the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in the second illumination device, and the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in the third illumination device. It is characterized by being longer than any of the above.

第1色光は、第2色光及び第3色光と比較して、人の目が強く感じる光、言い換えると高い視感度の光であるとする。第1照明装置について、回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離を適宜確保することにより、第1色光についてコントラスト低下を軽減させることが可能となる。第2色光及び第3色光に対して高い視感度の第1色光についてコントラスト低下を軽減させることで、高いコントラストのカラー画像を得ることができる。これにより、回折光学素子から射出した回折光を用いる構成において、画像のコントラスト低下を軽減させることが可能なプロジェクタを得られる。また、全ての色光について回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離を長くする場合に比較して、プロジェクタをコンパクトにできる。   It is assumed that the first color light is light that the human eye feels stronger than the second color light and the third color light, in other words, light with high visibility. With respect to the first illumination device, it is possible to reduce the decrease in contrast of the first color light by appropriately securing the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens. A high contrast color image can be obtained by reducing the decrease in contrast of the first color light having high visibility with respect to the second color light and the third color light. As a result, a projector capable of reducing a decrease in image contrast in a configuration using diffracted light emitted from the diffractive optical element can be obtained. Further, the projector can be made compact as compared with the case where the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens is increased for all color lights.

また、本発明の好ましい態様としては、第1色光は、緑色光であることが望ましい。赤色光、緑色光、及び青色光のうち最も高い視感度の緑色光についてコントラスト低下を軽減させることで、高いコントラストのカラー画像を得ることができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the first color light is desirably green light. A high contrast color image can be obtained by reducing the decrease in contrast of green light having the highest visibility among red light, green light, and blue light.

また、本発明の好ましい態様としては、第1照明装置は、回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離が、光源装置からのコヒーレント光が入射する回折光学素子の入射面又は入射面を延長させた延長面のうち平行化レンズの光軸が交わる位置と、入射面のうちコヒーレント光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上であることが望ましい。これにより、第1空間光変調装置で有効に変調可能な光線角度の光を効率良く第1空間光変調装置へ入射させることができる。   As a preferred aspect of the present invention, in the first illumination device, the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens extends the incident surface or the incident surface of the diffractive optical element on which coherent light from the light source device is incident. It is desirable that it is 8 times or more of the maximum value of the length between the position where the optical axes of the collimating lenses intersect and the position where the coherent light is incident on the incident surface. As a result, light having a light beam angle that can be effectively modulated by the first spatial light modulator can be efficiently incident on the first spatial light modulator.

また、本発明の好ましい態様としては、第1照明装置は、回折光学素子から射出した回折光を反射して平行化レンズへ入射させる反射部を有することが望ましい。これにより、第1照明装置について、一定のスペースにおいて回折光学素子及び平行化レンズの間に長い光学距離を確保することができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the first illumination device has a reflection portion that reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element and enters the collimating lens. Thereby, a long optical distance can be ensured between the diffractive optical element and the collimating lens in a certain space for the first illumination device.

また、本発明の好ましい態様としては、第2照明装置における回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離は、第3照明装置における回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離より長いことが望ましい。第2色光は、第1色光と比較して低い視感度であって、第3色光と比較して高い視感度の光であるとする。これにより、画像のコントラスト低下をさらに軽減させることができる。   As a preferred aspect of the present invention, the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in the second illumination device is longer than the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in the third illumination device. desirable. It is assumed that the second color light has low visibility compared to the first color light and high visibility compared to the third color light. As a result, a reduction in contrast of the image can be further reduced.

また、本発明の好ましい態様としては、第2色光は、赤色光であることが望ましい。赤色光、緑色光、及び青色光のうち緑色光に次いで高い視感度の赤色光についてコントラスト低下を軽減させることで、さらに高いコントラストのカラー画像を得ることができる。   As a preferred embodiment of the present invention, the second color light is desirably red light. It is possible to obtain a color image with a higher contrast by reducing the decrease in contrast of red light having the highest visibility after green light among red light, green light, and blue light.

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係るプロジェクタ10の上面概略構成を示す。プロジェクタ10は、スクリーン(不図示)に光を投写させ、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ10は、第1照明装置11G、第2照明装置11R、第3照明装置11Bを有する。第1照明装置11Gは、第1色光である緑色(G)光を供給する。第2照明装置11Rは、第2色光である赤色(R)光を供給する。第3照明装置11Bは、第3色光である青色(B)光を供給する。   FIG. 1 shows a schematic top configuration of a projector 10 according to a first embodiment of the invention. The projector 10 is a front projection type projector that appreciates an image by projecting light onto a screen (not shown) and observing the light reflected by the screen. The projector 10 includes a first lighting device 11G, a second lighting device 11R, and a third lighting device 11B. The first lighting device 11G supplies green (G) light that is first color light. The second illumination device 11R supplies red (R) light that is second color light. The third lighting device 11B supplies blue (B) light that is third color light.

第1照明装置11Gは、G光を射出する光源装置12G、回折光学素子14、及び平行化レンズ15を有する。光源装置12Gは、コヒーレント光である12本のレーザ光を射出する。光源装置12Gは、レーザ光を射出する12個のレーザ光源13を有する。12個のレーザ光源13は、紙面に平行な方向へ4個、及び紙面に垂直な方向へ3個のアレイ状に配置されている。図1では、光源装置12Gの12個のレーザ光源13のうち、紙面手前側の一列に配置された4個のレーザ光源13のみを示している。レーザ光源13は、例えば、端面発光型の半導体レーザを備える。   The first illumination device 11G includes a light source device 12G that emits G light, a diffractive optical element 14, and a collimating lens 15. The light source device 12G emits twelve laser beams that are coherent light. The light source device 12G has twelve laser light sources 13 that emit laser light. The twelve laser light sources 13 are arranged in an array of four in a direction parallel to the paper surface and three in a direction perpendicular to the paper surface. In FIG. 1, only four laser light sources 13 arranged in a line on the front side of the paper are shown among the twelve laser light sources 13 of the light source device 12G. The laser light source 13 includes, for example, an edge-emitting semiconductor laser.

回折光学素子14は、光源装置12GからのG光を回折させ、回折光を射出する。回折光学素子14は、第1空間光変調装置16Gの被照射面上に、矩形形状、かつ均一化された光量分布の照射領域を形成する。回折光学素子14は、照射領域の整形及び拡大、照射領域における光量分布の均一化を行う。平行化レンズ15は、回折光学素子14から射出した回折光の光束を平行化させる。第1空間光変調装置16Gは、第1照明装置11Gの平行化レンズ15から射出したG光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。第1空間光変調装置16Gから射出したG光は、クロスダイクロイックプリズム17へ入射する。   The diffractive optical element 14 diffracts G light from the light source device 12G and emits diffracted light. The diffractive optical element 14 forms an irradiation region of a rectangular shape and a uniform light amount distribution on the irradiated surface of the first spatial light modulator 16G. The diffractive optical element 14 shapes and enlarges the irradiation area and makes the light amount distribution uniform in the irradiation area. The collimating lens 15 collimates the diffracted light beam emitted from the diffractive optical element 14. The first spatial light modulation device 16G is a spatial light modulation device that modulates the G light emitted from the collimating lens 15 of the first illumination device 11G according to an image signal, and is a transmissive liquid crystal display device. The G light emitted from the first spatial light modulator 16G enters the cross dichroic prism 17.

第2照明装置11Rは、R光を射出する光源装置12Rを有する。第2照明装置11Rは、供給する色光、及び配置する向きが異なる他は、第1照明装置11Gと同様の構成を有する。第2空間光変調装置16Rは、第2照明装置11Rの平行化レンズ15から射出したR光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。第2空間光変調装置16Rから射出したR光は、クロスダイクロイックプリズム17のうち、G光が入射する面とは異なる面へ入射する。   The second illumination device 11R includes a light source device 12R that emits R light. The second lighting device 11R has the same configuration as the first lighting device 11G except that the colored light to be supplied and the direction in which the second lighting device 11R is arranged are different. The second spatial light modulation device 16R is a spatial light modulation device that modulates the R light emitted from the collimating lens 15 of the second illumination device 11R according to an image signal, and is a transmissive liquid crystal display device. The R light emitted from the second spatial light modulator 16R is incident on a surface of the cross dichroic prism 17 different from the surface on which the G light is incident.

第3照明装置11Bは、B光を射出する光源装置12Bを有する。第3照明装置11Bは、供給する色光、及び配置する向きが異なる他は、第1照明装置11Gと同様の構成を有する。第3空間光変調装置16Bは、第3照明装置11Bの平行化レンズ15から射出したB光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。第3空間光変調装置16Bから射出したB光は、クロスダイクロイックプリズム17のうち、G光が入射する面、R光が入射する面のいずれとも異なる面へ入射する。   The 3rd illuminating device 11B has the light source device 12B which inject | emits B light. The third lighting device 11B has the same configuration as the first lighting device 11G, except that the colored light to be supplied and the direction in which it is arranged are different. The third spatial light modulation device 16B is a spatial light modulation device that modulates the B light emitted from the collimating lens 15 of the third illumination device 11B according to an image signal, and is a transmissive liquid crystal display device. The B light emitted from the third spatial light modulator 16B is incident on a surface of the cross dichroic prism 17 that is different from the surface on which the G light is incident and the surface on which the R light is incident.

各照明装置11G、11R、11Bは、回折光学素子14として、例えば、計算機合成ホログラム(Computer Generated Hologram;CGH)を用いることができる。透過型液晶表示装置としては、例えば、高温ポリシリコンTFT液晶パネル(High Temperature Polysilicon;HTPS)を用いることができる。   Each illumination device 11G, 11R, and 11B can use, for example, a computer generated hologram (CGH) as the diffractive optical element 14. As the transmissive liquid crystal display device, for example, a high temperature polysilicon TFT liquid crystal panel (HTPS) can be used.

クロスダイクロイックプリズム17は、互いに略直交させて配置された2つのダイクロイック膜18、19を有する。第1ダイクロイック膜18は、R光を反射し、G光及びB光を透過させる。第2ダイクロイック膜19は、B光を反射し、R光及びG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム17は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光及びB光を合成し、投写レンズ20の方向へ射出する。投写レンズ20は、クロスダイクロイックプリズム17から射出した光を投写する。   The cross dichroic prism 17 has two dichroic films 18 and 19 arranged substantially orthogonal to each other. The first dichroic film 18 reflects R light and transmits G light and B light. The second dichroic film 19 reflects B light and transmits R light and G light. The cross dichroic prism 17 combines the R light, G light, and B light incident from different directions and emits the light toward the projection lens 20. The projection lens 20 projects the light emitted from the cross dichroic prism 17.

図2は、回折光学素子14に形成された回折格子22を模式的に表したものである。図3は、図2のAA断面構成を示す。回折格子22は、回折光学素子14のうちレーザ光が入射する各位置に形成されている。回折格子22は、回折光学素子14の表面、例えば、光を射出する射出面に形成されている。回折格子22は、矩形領域21を単位として形成された複数の凹凸を備える。かかる凹凸は、図3に示す断面において矩形形状をなしている。図2において、各矩形領域21に塗潰しやハッチング等を付すことで、紙面に垂直な方向への高低差が設けられていることを表している。   FIG. 2 schematically shows the diffraction grating 22 formed in the diffractive optical element 14. FIG. 3 shows an AA cross-sectional configuration of FIG. The diffraction grating 22 is formed at each position of the diffractive optical element 14 where the laser beam is incident. The diffraction grating 22 is formed on the surface of the diffractive optical element 14, for example, an exit surface that emits light. The diffraction grating 22 includes a plurality of irregularities formed with the rectangular region 21 as a unit. Such irregularities are rectangular in the cross section shown in FIG. In FIG. 2, each rectangular area 21 is filled or hatched to indicate that a height difference in a direction perpendicular to the paper surface is provided.

回折格子22は、矩形領域21ごとにレーザ光の位相を変化させる。回折光学素子14は、回折格子22においてレーザ光の位相を空間的に変化させることにより、回折光を生じさせる。矩形領域21のピッチ及び凹凸の高さを含む表面条件を最適化することにより、回折光学素子14に所定の機能を持たせることができる。回折格子22の表面条件を最適化する設計手法としては、例えば反復フーリエ変換等、所定の演算手法(シミュレーション手法)を用いることができる。回折光学素子14は、断面において矩形形状をなす凹凸を備える回折格子22を設ける他、断面において三角形状をなす凹凸を備える回折格子を設けることとしても良い。   The diffraction grating 22 changes the phase of the laser beam for each rectangular region 21. The diffractive optical element 14 generates diffracted light by spatially changing the phase of the laser light in the diffraction grating 22. By optimizing the surface conditions including the pitch of the rectangular region 21 and the height of the unevenness, the diffractive optical element 14 can have a predetermined function. As a design method for optimizing the surface condition of the diffraction grating 22, a predetermined calculation method (simulation method) such as an iterative Fourier transform can be used. The diffractive optical element 14 may be provided with a diffraction grating 22 having irregularities having a rectangular shape in cross section, or a diffraction grating having irregularities having a triangular shape in cross section.

例えば、回折光学素子14は、所望の形状を備えるモールド(型)を形成した後、モールドの形状を基板に熱転写する、いわゆるナノインプリントの手法を用いて製造することができる。この他、回折光学素子14は、所望の形状を形成可能であれば、従来用いられる他の手法により製造することとしても良い。   For example, the diffractive optical element 14 can be manufactured using a so-called nanoimprint technique in which a mold having a desired shape is formed and then the shape of the mold is thermally transferred to the substrate. In addition, the diffractive optical element 14 may be manufactured by other conventionally used methods as long as a desired shape can be formed.

図4は、プロジェクタ10のうち、第1照明装置11G及び第1空間光変調装置16Gの側面概略構成を示す。以下、各色光について設けられた構成のうち、G光について設けられた第1照明装置11G及び第1空間光変調装置16Gを代表例として説明する。図4では、光源装置12Gの12個のレーザ光源13のうち、紙面手前側の一列に配置された3個のレーザ光源13のみを示している。回折光学素子14、第1空間光変調装置16Gは、いずれも、平行化レンズ15の光軸AX上に設けられている。回折光学素子14は、回折光学素子14のうち光源装置12Gからのレーザ光が入射する入射面S1の中心位置を、光軸AXが貫くように配置されている。第1空間光変調装置16Gは、被照射面S3のうち、第1照明装置11Gにより供給されたG光が入射する照射領域の中心位置を、光軸AXが貫くように配置されている。平行化レンズ15の前側焦点は、回折光学素子14のうち回折格子22(図2参照)が形成された射出面S2に略一致する。これにより、回折光学素子14から拡散させた光束を、平行化レンズ15により平行化させることができる。   FIG. 4 shows a schematic side configuration of the first illumination device 11G and the first spatial light modulation device 16G in the projector 10. Hereinafter, the first illumination device 11G and the first spatial light modulation device 16G provided for the G light among the configurations provided for the respective color lights will be described as representative examples. FIG. 4 shows only three laser light sources 13 arranged in a line on the front side of the paper among the twelve laser light sources 13 of the light source device 12G. Both the diffractive optical element 14 and the first spatial light modulator 16G are provided on the optical axis AX of the collimating lens 15. The diffractive optical element 14 is disposed such that the optical axis AX passes through the center position of the incident surface S1 on which the laser light from the light source device 12G is incident. The first spatial light modulation device 16G is arranged so that the optical axis AX penetrates the center position of the irradiation region of the irradiated surface S3 on which the G light supplied by the first illumination device 11G is incident. The front focal point of the collimating lens 15 substantially coincides with the exit surface S2 on which the diffraction grating 22 (see FIG. 2) of the diffractive optical element 14 is formed. Thereby, the light beam diffused from the diffractive optical element 14 can be collimated by the collimating lens 15.

図5は、回折光学素子14から第1空間光変調装置16Gへ入射する光の光線角度について説明するものである。図6は、回折光学素子14の入射面S1を示す。光線角度とは、光軸AXと光線とがなす角度であるとする。回折光学素子14の入射面S1は、高さh、幅w、対角線の長さDの矩形形状をなしている。例えば、入射面S1のうち対角線の一端である位置Pへ入射した光が、図5に示すように回折光学素子14の射出面S2から拡散したとする。位置Pを通過して射出面S2から射出した光の光線角度θは、以下の式(1)により求めることができる。   FIG. 5 illustrates the light beam angle of light incident from the diffractive optical element 14 to the first spatial light modulator 16G. FIG. 6 shows the incident surface S1 of the diffractive optical element 14. The light ray angle is an angle formed by the optical axis AX and the light ray. The incident surface S1 of the diffractive optical element 14 has a rectangular shape having a height h, a width w, and a diagonal length D. For example, it is assumed that light incident on a position P that is one end of a diagonal line on the incident surface S1 is diffused from the exit surface S2 of the diffractive optical element 14 as shown in FIG. The ray angle θ of the light that has passed through the position P and exited from the exit surface S2 can be obtained by the following equation (1).

Figure 2009168882
Figure 2009168882

位置Pは、入射面S1のうち光軸AXが交わる中心位置Oから、入射面S1上で最も離れた位置である。位置Pを通過して射出面S2から射出した光の光線角度θは、回折光学素子14から第1空間光変調装置16Gへ入射する光の最大光線角度とみなせる。上記の式(1)中、D/2は、入射面S1のうち光軸AXが交わる中心位置Oと、入射面S1のうちレーザ光が入射する位置との間の長さの最大値を表す。回折光学素子14及び平行化レンズ15の間の光学距離fは、以下の条件を満たす。
f≧4×D(=8×D/2) ・・・(2)
The position P is a position farthest on the incident surface S1 from the central position O where the optical axes AX intersect on the incident surface S1. The light ray angle θ of the light passing through the position P and exiting from the exit surface S2 can be regarded as the maximum light ray angle of the light incident on the first spatial light modulator 16G from the diffractive optical element 14. In the above equation (1), D / 2 represents the maximum value of the length between the center position O of the incident surface S1 where the optical axis AX intersects and the position of the incident surface S1 where the laser beam is incident. . The optical distance f between the diffractive optical element 14 and the collimating lens 15 satisfies the following condition.
f ≧ 4 × D (= 8 × D / 2) (2)

例えば、回折光学素子14の高さhが3mm、幅wが4mm、回折光学素子14及び平行化レンズ15の間の光学距離fが20mmであるとする。対角線の長さDは、5mm{=(3+41/2}である。このとき、f=4×D(=20mm)の関係が成り立つため、上記の式(2)を満たす。上記の式(1)に各数値を代入すると、最大光線角度θはおよそ7.1度となる。従って、D/2の8倍に相当する光学距離fを確保することにより、第1空間光変調装置16Gへ入射する光の光線角度を、およそ7.1度以下とすることができる。 For example, it is assumed that the height h of the diffractive optical element 14 is 3 mm, the width w is 4 mm, and the optical distance f between the diffractive optical element 14 and the collimating lens 15 is 20 mm. The length D of the diagonal line is 5 mm {= (3 2 +4 2 ) 1/2 }. At this time, since the relationship of f = 4 × D (= 20 mm) is established, the above formula (2) is satisfied. If each numerical value is substituted into the above equation (1), the maximum light ray angle θ is approximately 7.1 degrees. Therefore, by securing an optical distance f corresponding to eight times D / 2, the light beam angle of light incident on the first spatial light modulator 16G can be reduced to approximately 7.1 degrees or less.

次に、回折光学素子14の高さhが3mm、幅wが4mm、回折光学素子14及び平行化レンズ15の間の光学距離fが100mmであるとする。光学距離fは、Dの20倍(D/2の40倍)に相当する。f>4×D(=20mm)の関係が成り立つため、上記の式(2)を満たす。上記の式(1)に各数値を代入すると、最大光線角度θはおよそ1.4度となる。従って、D/2の8倍より大きい光学距離fを確保することにより、第1空間光変調装置16Gへ入射する光の光線角度の広がりをさらに抑制することができる。   Next, it is assumed that the height h of the diffractive optical element 14 is 3 mm, the width w is 4 mm, and the optical distance f between the diffractive optical element 14 and the collimating lens 15 is 100 mm. The optical distance f corresponds to 20 times D (40 times D / 2). Since the relationship of f> 4 × D (= 20 mm) is established, the above formula (2) is satisfied. If each numerical value is substituted into the above equation (1), the maximum light ray angle θ is about 1.4 degrees. Therefore, by ensuring an optical distance f that is greater than 8 times D / 2, it is possible to further suppress the spread of the ray angle of the light incident on the first spatial light modulator 16G.

光線角度ができるだけ小さい光を第1空間光変調装置16Gへ供給することにより、第1空間光変調装置16Gは、光を有効に変調することができる。透過型液晶表示装置を用いて高いコントラストの画像を得るには、透過型液晶表示装置へ入射する光の光線角度が例えば6度以下であることが望まれる。上述のように、D/2の8倍に相当する光学距離fを確保することにより、第1空間光変調装置16Gへ入射する光の光線角度の最大値を6度に近いおよそ7.1度にできる。D/2の8倍より大きい光学距離fを確保することで、光線角度の最大値をさらに小さくできる。   By supplying light having the smallest possible beam angle to the first spatial light modulator 16G, the first spatial light modulator 16G can effectively modulate the light. In order to obtain a high-contrast image using a transmissive liquid crystal display device, it is desirable that the light ray angle of light incident on the transmissive liquid crystal display device is, for example, 6 degrees or less. As described above, by securing an optical distance f corresponding to 8 times D / 2, the maximum value of the light ray angle of light incident on the first spatial light modulator 16G is approximately 7.1 degrees, which is close to 6 degrees. Can be. By securing an optical distance f greater than 8 times D / 2, the maximum value of the light beam angle can be further reduced.

このように、入射面S1のうち光軸AXが交わる位置と、入射面S1のうちレーザ光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上の光学距離fを確保することにより、各空間光変調装置16G、16R、16Bへ入射する光の光線角度の広がりを抑制する。各空間光変調装置16G、16R、16Bで有効に変調可能な光線角度の光を効率良く各空間光変調装置16G、16R、16Bへ入射させることで、画像のコントラスト低下を軽減させることが可能となる。これにより、回折光学素子14から射出した回折光を用いる構成において、画像のコントラスト低下を軽減させることができるという効果を奏する。   Thus, by securing an optical distance f that is at least eight times the maximum value of the length between the position where the optical axis AX intersects on the incident surface S1 and the position where the laser light is incident on the incident surface S1. The spread of the light beam angle of the light incident on each of the spatial light modulators 16G, 16R, and 16B is suppressed. It is possible to reduce a decrease in contrast of an image by efficiently causing light having a light beam angle that can be effectively modulated by each of the spatial light modulators 16G, 16R, and 16B to enter each of the spatial light modulators 16G, 16R, and 16B. Become. Thereby, in the configuration using the diffracted light emitted from the diffractive optical element 14, an effect of reducing the contrast of the image can be achieved.

ここで、回折光学素子14及び第1空間光変調装置16Gとの間の光学距離fの最大値について説明する。光学距離fを大きくするほど、プロジェクタ10は大型化することになる。例えば、光学距離fは、Dの50倍以下(D/2の100倍以下)と設定することができる。上述と同様に、対角線の長さDが5mmである場合に、光学距離fが250mm(=D×50=D/2×100)であるとする。上記の式(1)に各数値を代入すると、最大光線角度θはおよそ0.57度となる。   Here, the maximum value of the optical distance f between the diffractive optical element 14 and the first spatial light modulator 16G will be described. As the optical distance f increases, the projector 10 becomes larger. For example, the optical distance f can be set to 50 times or less of D (100 times or less of D / 2). Similarly to the above, when the length D of the diagonal line is 5 mm, it is assumed that the optical distance f is 250 mm (= D × 50 = D / 2 × 100). If each numerical value is substituted into the above equation (1), the maximum light ray angle θ is approximately 0.57 degrees.

図7は、光学距離fが、Dの50倍以下であることが望ましい理由の一つを説明するものである。図7に示すように、例えば、プロジェクタ10は、光軸AXから離れた位置に第1空間光変調装置16Gを配置することとしても良い。回折光学素子14から射出した回折光は、光軸AXに対して斜めに進行し、平行化レンズ15を経て第1空間光変調装置16Gへ入射する。回折光学素子14から射出したゼロ次光は、光軸AX上に設けられた光吸収部24へ入射する。被照射面S3以外の位置へゼロ次光を進行させることで、照射領域における光量分布の均一化が容易となる利点がある。また、光吸収部24でゼロ次光を吸収することで、迷光の発生を低減させることができる。   FIG. 7 explains one of the reasons why the optical distance f is desirably 50 times or less of D. As shown in FIG. 7, for example, the projector 10 may arrange the first spatial light modulation device 16G at a position away from the optical axis AX. The diffracted light emitted from the diffractive optical element 14 travels obliquely with respect to the optical axis AX, and enters the first spatial light modulator 16G via the collimating lens 15. Zero-order light emitted from the diffractive optical element 14 is incident on a light absorbing unit 24 provided on the optical axis AX. There is an advantage that the light quantity distribution in the irradiated region can be easily uniformed by causing the zero-order light to travel to a position other than the irradiated surface S3. Moreover, the generation of stray light can be reduced by absorbing the zero-order light by the light absorption unit 24.

光源装置12Gから射出するレーザ光の半値全幅(FWHM)が、例えば、10〜20mradであるとする。この場合、回折光学素子14から射出するゼロ次光の光線角度(α/2)は、例えば0.6度〜1.2度となる。光学距離fが長くなるほどゼロ次光は拡散するため、光吸収部24が大型になる。光吸収部24が大型になるほど、回折光学素子14から射出する回折光を光軸AXから遠くへ進行させる必要が生じる。光軸AXから遠くへ回折光を進行させるほど、光軸AXから遠い位置に第1空間光変調装置16Gを配置することになる。回折光学素子14及び第1空間光変調装置16Gを配置する空間の幅Lは、例えば、30mm程度より大きくすることは困難である。これらを考慮すると、光学距離fは、回折光学素子14の対角線の長さDに対して最大50倍程度とするのが望ましい。   It is assumed that the full width at half maximum (FWHM) of laser light emitted from the light source device 12G is, for example, 10 to 20 mrad. In this case, the light beam angle (α / 2) of the zero-order light emitted from the diffractive optical element 14 is, for example, 0.6 degrees to 1.2 degrees. Since the zero-order light diffuses as the optical distance f becomes longer, the light absorbing portion 24 becomes larger. The larger the light absorbing portion 24, the more the diffracted light emitted from the diffractive optical element 14 needs to travel farther from the optical axis AX. As the diffracted light travels farther from the optical axis AX, the first spatial light modulator 16G is arranged at a position farther from the optical axis AX. It is difficult to make the width L of the space where the diffractive optical element 14 and the first spatial light modulation device 16G are arranged larger than about 30 mm, for example. Considering these, it is desirable that the optical distance f is about 50 times the maximum of the diagonal length D of the diffractive optical element 14.

図8は、f/Dと最大光線角度θとの関係を示す。図8に示す関係から、f/Dを50以上としても、最大光線角度θは殆ど変化がないことがわかる。図7及び図8を用いた説明から、光学距離fは、Dの50倍以下(D/2の100倍以下)とすることが望ましいといえる。以上により、回折光学素子14及び平行化レンズ15の間の光学距離fは、入射面S1のうち光軸AXが交わる位置と、入射面S1のうちレーザ光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上、かつ100倍以下と設定することができる。   FIG. 8 shows the relationship between f / D and the maximum ray angle θ. From the relationship shown in FIG. 8, it can be seen that even when f / D is set to 50 or more, the maximum ray angle θ hardly changes. From the description using FIG. 7 and FIG. 8, it can be said that the optical distance f is desirably 50 times or less of D (100 times or less of D / 2). As described above, the optical distance f between the diffractive optical element 14 and the collimating lens 15 is the length between the position where the optical axis AX intersects in the incident surface S1 and the position where the laser beam enters in the incident surface S1. It can be set to 8 times or more and 100 times or less of the maximum value.

各照明装置11G、11R、11Bに設けられる光源装置12G、12R、12Bは、本実施例で説明する構成である場合に限られない。光源装置12G、12R、12Bは、一つ以上のレーザ光源13を有するものであれば良い。光源装置12G、12R、12Bは、端面発光型の半導体レーザを備えるレーザ光源13を有するものに限られず、面発光型の半導体レーザを備えるものであっても良い。光源装置12G、12R、12Bは、複数の発光部を有する半導体レーザを用いて、複数のレーザ光を射出するものであっても良い。   The light source devices 12G, 12R, and 12B provided in each of the lighting devices 11G, 11R, and 11B are not limited to the configuration described in the present embodiment. The light source devices 12G, 12R, and 12B only need to have one or more laser light sources 13. The light source devices 12G, 12R, and 12B are not limited to those having the laser light source 13 that includes the edge emitting semiconductor laser, and may include a surface emitting semiconductor laser. The light source devices 12G, 12R, and 12B may emit a plurality of laser beams using a semiconductor laser having a plurality of light emitting units.

本実施例では、回折光学素子14の矩形形状の対角線の長さDを用いて光学距離fの範囲を設定することとしたが、これに限られない。回折光学素子14の形状に関わらず、入射面S1のうちレーザ光が入射する位置であって光軸AXから最も離れた位置と、入射面S1のうち光軸AXと交わる位置との間の長さを用いて、光学距離fの範囲を設定することができる。   In the present embodiment, the range of the optical distance f is set by using the rectangular diagonal length D of the diffractive optical element 14, but the present invention is not limited to this. Regardless of the shape of the diffractive optical element 14, the length between the position where the laser beam is incident on the incident surface S1 and the position farthest from the optical axis AX and the position where the optical surface AX intersects the incident surface S1. Using this, the range of the optical distance f can be set.

回折光学素子14は、入射面S1の中心位置Oを光軸AXが貫くように配置される場合に限られない。回折光学素子14は、入射面S1の中心位置O以外の位置を光軸AXが貫くように配置することとしても良い。さらに、回折光学素子14は、光軸AXから離れた位置に配置することとしても良い。この場合、光学距離fは、回折光学素子14の入射面S1を延長させた延長面のうち光軸AXが交わる位置と、入射面S1のうちレーザ光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上とすることができる。   The diffractive optical element 14 is not limited to the case where the optical axis AX passes through the center position O of the incident surface S1. The diffractive optical element 14 may be arranged so that the optical axis AX penetrates a position other than the center position O of the incident surface S1. Furthermore, the diffractive optical element 14 may be disposed at a position away from the optical axis AX. In this case, the optical distance f is a length between the position where the optical axis AX intersects the extended surface obtained by extending the incident surface S1 of the diffractive optical element 14 and the position where the laser light is incident on the incident surface S1. It can be 8 times or more of the maximum value.

図9は、本発明の実施例2に係るプロジェクタの特徴的部分を説明するものである。本実施例のプロジェクタは、各色光について、以下に説明する照明装置30を適用することができる。上記実施例と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。照明装置30は、光源装置31、回折光学素子32、第1ミラー33、第2ミラー34、及び平行化レンズ15を有する。光源装置31は、コヒーレント光であるレーザ光を射出する複数のレーザ光源13を有する。図9では、アレイ状に配置された複数のレーザ光源13のうち、紙面手前側の一列に配置された2個のレーザ光源13のみを示している。   FIG. 9 is a diagram for explaining a characteristic part of the projector according to the second embodiment of the invention. The projector of the present embodiment can apply the lighting device 30 described below for each color light. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The illumination device 30 includes a light source device 31, a diffractive optical element 32, a first mirror 33, a second mirror 34, and the collimating lens 15. The light source device 31 includes a plurality of laser light sources 13 that emit laser light that is coherent light. FIG. 9 shows only two laser light sources 13 arranged in a row on the front side of the drawing among the plurality of laser light sources 13 arranged in an array.

回折光学素子32は、光源装置31からのレーザ光を回折させ、回折光を射出する。第1ミラー33は、回折光学素子32から射出した回折光を、第2ミラー34へ向けて反射する。第2ミラー34は、第1ミラー33で反射した回折光を、平行化レンズ15へ向けて反射する。第1ミラー33及び第2ミラー34は、回折光学素子32から射出した回折光を反射して平行化レンズ15へ入射させる反射部として機能する。第1ミラー33、第2ミラー34は、高反射性部材、例えば、金属部材や誘電体多層膜を用いて構成されている。平行化レンズ15は、第2ミラー34からの回折光の光束を平行化させる。空間光変調装置16は、照明装置30の平行化レンズ15から射出した光を画像信号に応じて変調する透過型液晶表示装置である。   The diffractive optical element 32 diffracts the laser light from the light source device 31 and emits diffracted light. The first mirror 33 reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element 32 toward the second mirror 34. The second mirror 34 reflects the diffracted light reflected by the first mirror 33 toward the collimating lens 15. The first mirror 33 and the second mirror 34 function as a reflection unit that reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element 32 and enters the collimating lens 15. The first mirror 33 and the second mirror 34 are configured using a highly reflective member such as a metal member or a dielectric multilayer film. The collimating lens 15 collimates the light beam of the diffracted light from the second mirror 34. The spatial light modulator 16 is a transmissive liquid crystal display device that modulates light emitted from the collimating lens 15 of the illumination device 30 in accordance with an image signal.

第1ミラー33及び第2ミラー34は、光軸AXに対して略45度傾けて配置されている。回折光学素子32から第1ミラー33へ入射した光は、第1ミラー33での反射により、光路が略90度折り曲げられる。第1ミラー33から第2ミラー34へ入射した光は、第2ミラー34での反射により、光路が略90度折り曲げられる。第1ミラー33及び第2ミラー34での反射により、光路が略180度折り曲げられる。このように、回折光学素子32から射出した光は、第1ミラー33及び第2ミラー34により進行方向が逆向きになるように折り返された後、平行化レンズ15へ入射する。   The first mirror 33 and the second mirror 34 are disposed at an angle of approximately 45 degrees with respect to the optical axis AX. The light that has entered the first mirror 33 from the diffractive optical element 32 has its optical path bent by approximately 90 degrees due to reflection by the first mirror 33. The light that has entered the second mirror 34 from the first mirror 33 has its optical path bent by approximately 90 degrees due to reflection by the second mirror 34. Due to the reflection at the first mirror 33 and the second mirror 34, the optical path is bent approximately 180 degrees. As described above, the light emitted from the diffractive optical element 32 is folded by the first mirror 33 and the second mirror 34 so that the traveling direction is reversed, and then enters the parallelizing lens 15.

上記実施例1と同様に、回折光学素子32及び平行化レンズ15の間の光学距離fは、回折光学素子32の入射面S1又は入射面S1を延長させた延長面のうち光軸AXが交わる位置と、入射面S1のうちレーザ光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上とする。さらに、光学距離fは、入射面S1又は入射面S1を延長させた延長面のうち光軸AXが交わる位置と、入射面S1のうちレーザ光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上、かつ100倍以下と設定することができる。   As in the first embodiment, the optical distance f between the diffractive optical element 32 and the collimating lens 15 intersects the optical axis AX of the incident surface S1 of the diffractive optical element 32 or the extended surface obtained by extending the incident surface S1. It is 8 times or more of the maximum value of the length between the position and the position where the laser beam is incident on the incident surface S1. Furthermore, the optical distance f is the maximum value of the length between the position where the optical axis AX intersects the incident surface S1 or the extended surface obtained by extending the incident surface S1 and the position where the laser beam is incident on the incident surface S1. 8 times or more and 100 times or less.

第1ミラー33及び第2ミラー34で光を折り返すことにより、回折光学素子32から平行化レンズ15へ光を直進させる場合に対して、プロジェクタ内部の限られたスペースにおいて、回折光学素子32及び平行化レンズ15の間の光学距離を長く確保することが可能となる。回折光学素子32及び平行化レンズ15の間の光学距離を適宜確保することにより、空間光変調装置16へ入射する光の光線角度の広がりを抑制する。これにより、回折光学素子32から射出した回折光を用いる構成において、画像のコントラスト低下を軽減させることができる。また、一定のスペースに回折光学素子32及び平行化レンズ15を設置可能とすることで、プロジェクタをコンパクトにできる。   The light is turned back by the first mirror 33 and the second mirror 34 to cause the light to travel straight from the diffractive optical element 32 to the collimating lens 15, but in a limited space inside the projector, the diffractive optical element 32 and parallel It is possible to ensure a long optical distance between the conversion lenses 15. By appropriately securing an optical distance between the diffractive optical element 32 and the collimating lens 15, the spread of the light beam angle of light incident on the spatial light modulator 16 is suppressed. Thereby, in the configuration using the diffracted light emitted from the diffractive optical element 32, it is possible to reduce a decrease in contrast of the image. In addition, since the diffractive optical element 32 and the collimating lens 15 can be installed in a certain space, the projector can be made compact.

図10は、本実施例の変形例に係るプロジェクタの特徴的部分を説明するものである。本変形例のプロジェクタは、各色光について、以下に説明する照明装置35を適用することができる。照明装置35は、光源装置31、回折光学素子36、ミラー37、及び平行化レンズ15を有する。回折光学素子36は、光源装置31からのレーザ光を回折させ、回折光を射出する。   FIG. 10 illustrates a characteristic part of a projector according to a modification of the present embodiment. The projector of this modification can apply the illumination device 35 described below for each color light. The illumination device 35 includes a light source device 31, a diffractive optical element 36, a mirror 37, and the collimating lens 15. The diffractive optical element 36 diffracts the laser light from the light source device 31 and emits diffracted light.

ミラー37は、回折光学素子36から射出した回折光を、平行化レンズ15へ向けて反射する。ミラー37は、回折光学素子36から射出した回折光を反射して平行化レンズ15へ入射させる反射部として機能する。ミラー37は、高反射性部材、例えば、金属部材や誘電体多層膜を用いて構成されている。平行化レンズ15は、ミラー37からの回折光の光束を平行化させる。   The mirror 37 reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element 36 toward the parallelizing lens 15. The mirror 37 functions as a reflecting unit that reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element 36 and enters the collimating lens 15. The mirror 37 is configured using a highly reflective member such as a metal member or a dielectric multilayer film. The collimating lens 15 collimates the diffracted light beam from the mirror 37.

回折光学素子36から射出した光は、ミラー37により進行方向が逆向き近くになるように折り返された後、平行化レンズ15へ入射する。本変形例では照明装置35は、反射部として一つのミラー37を用いることから、二つのミラー33、34(図9参照)を用いる場合に対して、プロジェクタの部品点数を減少させ、プロジェクタを簡易な構成にできる。本変形例の場合、光軸AXから離れた位置に回折光学素子36が配置される。光軸AX上に回折光学素子32を配置する図9の場合に比較して、平行化レンズ15へ入射する光の光線角度は大きくなる。このことから、二つのミラー33、34を用いることで光軸AX上に回折光学素子32を配置する場合、一つのミラー37を用いることで光軸AXから離れた位置に回折光学素子36を配置する場合に対して、光線角度の広がりを抑制できる利点がある。なお、反射部は、進行方向が逆向き、又は逆向き近くになるように回折光学素子32、36からの回折光を折り返すものに限られない。反射部は、反射により、回折光の進行方向を変換可能なものであれば良い。ミラー(反射光学素子)は、一つ又は二つである場合に限られず、三つ以上としても良い(すなわち、少なくとも一つ以上設ければ良い)。   The light emitted from the diffractive optical element 36 is reflected by the mirror 37 so that the traveling direction is close to the opposite direction, and then enters the parallelizing lens 15. In this modification, the illumination device 35 uses a single mirror 37 as a reflecting portion. Therefore, compared to the case where two mirrors 33 and 34 (see FIG. 9) are used, the number of parts of the projector is reduced and the projector is simplified. Can be configured. In the case of this modification, the diffractive optical element 36 is arranged at a position away from the optical axis AX. Compared with the case of FIG. 9 in which the diffractive optical element 32 is arranged on the optical axis AX, the light ray angle of the light incident on the collimating lens 15 becomes larger. Accordingly, when the diffractive optical element 32 is arranged on the optical axis AX by using the two mirrors 33 and 34, the diffractive optical element 36 is arranged at a position away from the optical axis AX by using one mirror 37. In contrast to this, there is an advantage that the spread of the ray angle can be suppressed. In addition, the reflection part is not limited to one that folds the diffracted light from the diffractive optical elements 32 and 36 so that the traveling direction is reverse or close to the reverse direction. The reflection part should just be what can change the advancing direction of diffracted light by reflection. The number of mirrors (reflection optical elements) is not limited to one or two, and may be three or more (that is, at least one mirror may be provided).

図11は、本発明の実施例3に係るプロジェクタ40の上面概略構成を示す。本実施例のプロジェクタ40は、色光ごとに回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離を異ならせたことを特徴とする。上記実施例と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。プロジェクタ40は、第1照明装置41G、第2照明装置41R、第3照明装置41Bを有する。第1照明装置41Gは、第1色光であるG光を供給する。第2照明装置41Rは、第2色光であるR光を供給する。第3照明装置41Bは、第3色光であるB光を供給する。   FIG. 11 shows a schematic top configuration of the projector 40 according to the third embodiment of the invention. The projector 40 of the present embodiment is characterized in that the optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15 is varied for each color light. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The projector 40 includes a first lighting device 41G, a second lighting device 41R, and a third lighting device 41B. The first lighting device 41G supplies G light that is first color light. The second lighting device 41R supplies R light that is second color light. The third lighting device 41B supplies B light that is third color light.

第1照明装置41Gは、G光を射出する光源装置42G、回折光学素子43、第1ミラー44、第2ミラー45、及び平行化レンズ15を有する。光源装置42Gは、コヒーレント光である複数のレーザ光を射出する。光源装置42Gは、複数の発光部を備える面発光型の半導体レーザを備える。回折光学素子43は、光源装置42GからのG光を回折させ、回折光を射出する。第1ミラー44は、回折光学素子43から射出した回折光を、第2ミラー45に向けて反射する。第2ミラー45は、第1ミラー44で反射した回折光を、平行化レンズ15へ向けて反射する。第1ミラー44及び第2ミラー45は、回折光学素子43から射出した回折光を反射して平行化レンズ15へ入射させる反射部として機能する。平行化レンズ15は、第2ミラー45からの回折光の光束を平行化させる。   The first illumination device 41G includes a light source device 42G that emits G light, a diffractive optical element 43, a first mirror 44, a second mirror 45, and a collimating lens 15. The light source device 42G emits a plurality of laser beams that are coherent light. The light source device 42G includes a surface emitting semiconductor laser including a plurality of light emitting units. The diffractive optical element 43 diffracts the G light from the light source device 42G and emits diffracted light. The first mirror 44 reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element 43 toward the second mirror 45. The second mirror 45 reflects the diffracted light reflected by the first mirror 44 toward the collimating lens 15. The first mirror 44 and the second mirror 45 function as a reflection unit that reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element 43 and enters the collimating lens 15. The collimating lens 15 collimates the diffracted light beam from the second mirror 45.

第2照明装置41Rは、R光を射出する光源装置42R、回折光学素子43、第3ミラー46、及び平行化レンズ15を有する。光源装置42Rは、コヒーレント光である複数のレーザ光を射出する。光源装置42Rは、複数の発光部を備える面発光型の半導体レーザを備える。回折光学素子43は、光源装置42RからのR光を回折させ、回折光を射出する。第3ミラー46は、回折光学素子43から射出した回折光を、平行化レンズ15へ向けて反射する。第3ミラー46は、回折光学素子43から射出した回折光を反射して平行化レンズ15へ入射させる反射部として機能する。平行化レンズ15は、第3ミラー46からの回折光の光束を平行化させる。第1ミラー44、第2ミラー45、第3ミラー46は、いずれも、高反射性部材、例えば、金属部材や誘電体多層膜を用いて構成されている。   The second illumination device 41R includes a light source device 42R that emits R light, a diffractive optical element 43, a third mirror 46, and the collimating lens 15. The light source device 42R emits a plurality of laser beams that are coherent light. The light source device 42R includes a surface emitting semiconductor laser including a plurality of light emitting units. The diffractive optical element 43 diffracts the R light from the light source device 42R and emits diffracted light. The third mirror 46 reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element 43 toward the collimating lens 15. The third mirror 46 functions as a reflection unit that reflects the diffracted light emitted from the diffractive optical element 43 and enters the collimating lens 15. The collimating lens 15 collimates the diffracted light beam from the third mirror 46. The first mirror 44, the second mirror 45, and the third mirror 46 are all configured using a highly reflective member, for example, a metal member or a dielectric multilayer film.

第3照明装置41Bは、B光を射出する光源装置42B、回折光学素子43、及び平行化レンズ15を有する。光源装置42Bは、複数の発光部を備える面発光型の半導体レーザを備える。回折光学素子43は、光源装置42BからのB光を回折させ、回折光を射出する。平行化レンズ15は、回折光学素子43からの回折光の光束を平行化させる。クロスダイクロイックプリズム47は、互いに略直交させて配置された2つのダイクロイック膜48、49を有する。第1ダイクロイック膜48は、G光を反射し、B光及びR光を透過させる。第2ダイクロイック膜49は、R光を反射し、B光及びG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム47は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光及びB光を合成し、投写レンズ20の方向へ射出する。   The third illumination device 41B includes a light source device 42B that emits B light, a diffractive optical element 43, and a collimating lens 15. The light source device 42B includes a surface emitting semiconductor laser including a plurality of light emitting units. The diffractive optical element 43 diffracts the B light from the light source device 42B and emits diffracted light. The collimating lens 15 collimates the diffracted light beam from the diffractive optical element 43. The cross dichroic prism 47 has two dichroic films 48 and 49 arranged substantially orthogonal to each other. The first dichroic film 48 reflects G light and transmits B light and R light. The second dichroic film 49 reflects R light and transmits B light and G light. The cross dichroic prism 47 combines R light, G light, and B light incident from different directions and emits the light toward the projection lens 20.

筐体50は、画像信号に応じた画像を形成するための各構成を収納する。筐体50は、略矩形形状をなしている。第1照明装置41Gを構成する光源装置42G、第1ミラー44、第2ミラー45は、それぞれ筐体50の矩形形状が有する四隅のうちの三箇所を占めている。四隅のうち残る一箇所には、第2照明装置41Rを構成する第3ミラー46が設けられている。第2照明装置41Rを構成する光源装置42Rは、第1照明装置41Gの光源装置42Gの近傍に設けられている。第3照明装置41Bは、第1照明装置41Gを構成する回折光学素子43及び第1ミラー44の間の光路と、クロスダイクロイックプリズム47との間に設けられている。プロジェクタ40は、回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離が、第3照明装置41B、第2照明装置41R、第1照明装置41Gの順に長くなるように構成されている。第1照明装置41Gは、回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離が、回折光学素子43の入射面又は入射面の延長面のうち光軸が交わる位置と、入射面のうちレーザ光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上である。   The housing 50 houses each component for forming an image according to the image signal. The housing 50 has a substantially rectangular shape. The light source device 42G, the first mirror 44, and the second mirror 45 that constitute the first illumination device 41G occupy three locations among the four corners of the rectangular shape of the housing 50. A third mirror 46 constituting the second illumination device 41R is provided at the remaining one of the four corners. The light source device 42R constituting the second lighting device 41R is provided in the vicinity of the light source device 42G of the first lighting device 41G. The third illumination device 41B is provided between the optical path between the diffractive optical element 43 and the first mirror 44 constituting the first illumination device 41G, and the cross dichroic prism 47. The projector 40 is configured such that the optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15 becomes longer in the order of the third illumination device 41B, the second illumination device 41R, and the first illumination device 41G. In the first illumination device 41G, the optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15 is such that the optical axis of the incident surface of the diffractive optical element 43 or the extended surface of the incident surface intersects with the laser of the incident surface. It is 8 times or more of the maximum value between the positions where light is incident.

第1照明装置41Gについて、回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離を適宜確保することにより、G光についてコントラスト低下を軽減させることが可能となる。各色光の視感度は、B光、R光、G光の順に高くなる。回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離をB光、R光、G光の順に長く確保することにより、高いコントラストのカラー画像を得ることができる。また、全ての色光について回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離を長くする場合に比較して、プロジェクタ40をコンパクトにできる。   With respect to the first illumination device 41G, by appropriately securing the optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15, it is possible to reduce the contrast reduction for the G light. The visibility of each color light increases in the order of B light, R light, and G light. By ensuring a long optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15 in the order of B light, R light, and G light, a high-contrast color image can be obtained. Further, the projector 40 can be made compact as compared with the case where the optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15 is increased for all color lights.

プロジェクタ40は、回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離が、B光、R光、G光の順に長ければ良く、本実施例で説明する構成である場合に限られない。また、プロジェクタ40は、R光、G光、B光のうち少なくともG光について、R光及びB光よりも回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離が長ければ良い。例えば、R光及びG光については、回折光学素子43及び平行化レンズ15の間の光学距離の長さが略同じであっても良い。   In the projector 40, the optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15 only needs to be longer in the order of B light, R light, and G light, and is not limited to the configuration described in this embodiment. Further, the projector 40 only needs to have a longer optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15 than the R light and B light for at least G light among R light, G light, and B light. For example, for R light and G light, the length of the optical distance between the diffractive optical element 43 and the collimating lens 15 may be substantially the same.

なお、上記各実施例のプロジェクタは、半導体レーザを備えるレーザ光源を用いる場合に限られず、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を備えるレーザ光源を用いても良い。光源装置は、レーザ光源を有するものに限られない。光源装置は、例えば、発光ダイオード(LED)、スーパールミネッセンスダイオード(SLD)等の固体光源を有するものであっても良い。プロジェクタは、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置(Liquid Crystal On Silicon;LCOS)、DMD(Digital Micromirror Device)、GLV(Grating Light Valve)等を用いても良い。プロジェクタは、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタは、一の空間光変調装置により2つ又は3つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタは、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタは、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクタであっても良い。プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。   The projectors of the above embodiments are not limited to the case where a laser light source including a semiconductor laser is used, and a laser light source including a solid laser, a liquid laser, a gas laser, or the like may be used. The light source device is not limited to one having a laser light source. The light source device may have a solid light source such as a light emitting diode (LED) or a super luminescence diode (SLD). The projector is not limited to the case where a transmissive liquid crystal display device is used as the spatial light modulation device. As the spatial light modulator, a reflective liquid crystal display (Liquid Crystal On Silicon; LCOS), DMD (Digital Micromirror Device), GLV (Grating Light Valve), or the like may be used. The projector is not limited to a configuration including a spatial light modulator for each color light. The projector may be configured to modulate two or three or more color lights with one spatial light modulator. The projector is not limited to using a spatial light modulator. The projector may be a slide projector that uses a slide having image information. The projector may be a so-called rear projector that supplies light to one surface of the screen and observes an image by observing light emitted from the other surface of the screen.

本発明の実施例1に係るプロジェクタの上面概略構成を示す図。1 is a diagram illustrating a schematic top configuration of a projector according to a first embodiment of the invention. 回折格子を模式的に表した図。The figure which represented the diffraction grating typically. 図2のAA断面構成を示す図。The figure which shows the AA cross-section structure of FIG. 第1照明装置及び第1空間光変調装置の側面概略構成を示す図。The figure which shows the side surface schematic structure of a 1st illumination device and a 1st spatial light modulation apparatus. 第1空間光変調装置へ入射する光の光線角度について説明する図。The figure explaining the light ray angle of the light which injects into a 1st spatial light modulation apparatus. 回折光学素子の入射面を示す図。The figure which shows the entrance plane of a diffractive optical element. 回折光学素子及び平行化レンズの間の光学距離の範囲について説明する図。The figure explaining the range of the optical distance between a diffractive optical element and a parallelizing lens. f/Dと最大光線角度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between f / D and the maximum ray angle. 本発明の実施例2に係るプロジェクタの特徴的部分を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a characteristic part of a projector according to a second embodiment of the invention. 実施例2の変形例に係るプロジェクタの特徴的部分を説明する図。FIG. 10 is a diagram illustrating a characteristic part of a projector according to a modification example of the second embodiment. 本発明の実施例3に係るプロジェクタの上面概略構成を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic top configuration of a projector according to a third embodiment of the invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 プロジェクタ、11G 第1照明装置、11R 第2照明装置、11B 第3照明装置、12G、12R、12B 光源装置、13 レーザ光源、14 回折光学素子、15 平行化レンズ、16G 第1空間光変調装置、16R 第2空間光変調装置、16B 第3空間光変調装置、16 空間光変調装置、17 クロスダイクロイックプリズム、18 第1ダイクロイック膜、19 第2ダイクロイック膜、20 投写レンズ、21 矩形領域、22 回折格子、AX 光軸、S1 入射面、S2 射出面、S3 被照射面、24 光吸収部、30 照明装置、31 光源装置、32 回折光学素子、33 第1ミラー、34 第2ミラー、35 照明装置、36 回折光学素子、37 ミラー、40 プロジェクタ、41G 第1照明装置、41R 第2照明装置、41B 第3照明装置、42G、42R、42B 光源装置、43 回折光学素子、44 第1ミラー、45 第2ミラー、46 第3ミラー、47 クロスダイクロイックプリズム、48 第1ダイクロイック膜、49 第2ダイクロイック膜、50 筐体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Projector, 11G 1st illumination device, 11R 2nd illumination device, 11B 3rd illumination device, 12G, 12R, 12B Light source device, 13 Laser light source, 14 Diffractive optical element, 15 Parallelizing lens, 16G 1st spatial light modulation device , 16R second spatial light modulator, 16B third spatial light modulator, 16 spatial light modulator, 17 cross dichroic prism, 18 first dichroic film, 19 second dichroic film, 20 projection lens, 21 rectangular area, 22 diffraction Lattice, AX optical axis, S1 incident surface, S2 exit surface, S3 irradiated surface, 24 light absorbing unit, 30 illumination device, 31 light source device, 32 diffractive optical element, 33 first mirror, 34 second mirror, 35 illumination device , 36 Diffractive optical element, 37 Mirror, 40 Projector, 41G First illumination device, 41R First Illumination device, 41B third illumination device, 42G, 42R, 42B light source device, 43 diffractive optical element, 44 first mirror, 45 second mirror, 46 third mirror, 47 cross dichroic prism, 48 first dichroic film, 49th 2 dichroic membrane, 50 cases

Claims (9)

一つ以上のコヒーレント光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出した前記コヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、
前記回折光学素子から射出した前記回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、
前記平行化レンズから射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有し、
前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光学距離が、前記光源装置からの前記コヒーレント光が入射する前記回折光学素子の入射面又は前記入射面を延長させた延長面のうち前記平行化レンズの光軸が交わる位置と、前記入射面のうち前記コヒーレント光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上であることを特徴とするプロジェクタ。
A light source device that emits one or more coherent lights;
A diffractive optical element that diffracts the coherent light emitted from the light source device and emits diffracted light;
A collimating lens that collimates the light beam of the diffracted light emitted from the diffractive optical element;
A spatial light modulator that modulates light emitted from the collimating lens according to an image signal,
An optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens is such that the collimating lens is an incident surface of the diffractive optical element on which the coherent light from the light source device is incident or an extended surface obtained by extending the incident surface. The projector is characterized in that it is at least eight times the maximum value of the length between the position where the optical axes intersect and the position where the coherent light is incident on the incident surface.
一つ以上のコヒーレント光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出した前記コヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、
前記回折光学素子から射出した前記回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、
前記平行化レンズから射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有し、
前記回折光学素子から射出した前記回折光を反射して前記平行化レンズへ入射させる反射部を有することを特徴とするプロジェクタ。
A light source device that emits one or more coherent lights;
A diffractive optical element that diffracts the coherent light emitted from the light source device and emits diffracted light;
A collimating lens that collimates the light beam of the diffracted light emitted from the diffractive optical element;
A spatial light modulator that modulates light emitted from the collimating lens according to an image signal,
A projector, comprising: a reflection unit configured to reflect the diffracted light emitted from the diffractive optical element and to enter the collimating lens.
前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光学距離が、前記光源装置からの前記コヒーレント光が入射する前記回折光学素子の入射面又は前記入射面を延長させた延長面のうち前記平行化レンズの光軸が交わる位置と、前記入射面のうち前記コヒーレント光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上であることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクタ。   The collimating lens has an optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens that is an incident surface of the diffractive optical element on which the coherent light from the light source device is incident or an extended surface obtained by extending the incident surface. 3. The projector according to claim 2, wherein the projector is at least eight times as long as a maximum value between a position where the optical axes intersect and a position where the coherent light is incident on the incident surface. 第1色光を供給する第1照明装置と、
第2色光を供給する第2照明装置と、
第3色光を供給する第3照明装置と、
前記第1照明装置により供給された前記第1色光を画像信号に応じて変調する第1空間光変調装置と、
前記第2照明装置により供給された前記第2色光を画像信号に応じて変調する第2空間光変調装置と、
前記第3照明装置により供給された前記第3色光を画像信号に応じて変調する第3空間光変調装置と、を有し、
前記第1照明装置、前記第2照明装置及び前記第3照明装置は、
一つ以上のコヒーレント光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出した前記コヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、
前記回折光学素子から射出した前記回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、を有し、
前記第1照明装置における前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光学距離は、前記第2照明装置における前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光学距離と、前記第3照明装置における前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光学距離とのいずれよりも長いことを特徴とするプロジェクタ。
A first lighting device for supplying a first color light;
A second lighting device for supplying second color light;
A third lighting device for supplying third color light;
A first spatial light modulator that modulates the first color light supplied by the first illumination device according to an image signal;
A second spatial light modulator that modulates the second color light supplied by the second illumination device according to an image signal;
A third spatial light modulator that modulates the third color light supplied by the third illumination device according to an image signal;
The first lighting device, the second lighting device, and the third lighting device are:
A light source device that emits one or more coherent lights;
A diffractive optical element that diffracts the coherent light emitted from the light source device and emits diffracted light;
A collimating lens that collimates the light beam of the diffracted light emitted from the diffractive optical element,
The optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in the first illumination device is equal to the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in the second illumination device, and in the third illumination device. A projector having a longer optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens.
前記第1色光は、緑色光であることを特徴とする請求項4に記載のプロジェクタ。   The projector according to claim 4, wherein the first color light is green light. 前記第1照明装置は、前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光学距離が、前記光源装置からの前記コヒーレント光が入射する前記回折光学素子の入射面又は前記入射面を延長させた延長面のうち前記平行化レンズの光軸が交わる位置と、前記入射面のうち前記コヒーレント光が入射する位置との間の長さの最大値の8倍以上であることを特徴とする請求項4又は5に記載のプロジェクタ。   In the first illumination device, the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens is an extension of the incident surface of the diffractive optical element on which the coherent light from the light source device is incident or an extension of the incident surface. 5. The surface is at least eight times the maximum value of the length between the position where the optical axes of the collimating lenses intersect and the position where the coherent light is incident on the incident surface. Or 5. The projector according to 5. 前記第1照明装置は、前記回折光学素子から射出した前記回折光を反射して前記平行化レンズへ入射させる反射部を有することを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載のプロジェクタ。   The said 1st illuminating device has a reflection part which reflects the said diffracted light inject | emitted from the said diffractive optical element, and injects into the said parallelizing lens, It is any one of Claims 4-6 characterized by the above-mentioned. projector. 前記第2照明装置における前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光学距離は、前記第3照明装置における前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光学距離より長いことを特徴とする請求項4〜7のいずれか一項に記載のプロジェクタ。   The optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in the second illumination device is longer than the optical distance between the diffractive optical element and the collimating lens in the third illumination device. Item 8. The projector according to any one of Items 4 to 7. 前記第2色光は、赤色光であることを特徴とする請求項8に記載のプロジェクタ。   The projector according to claim 8, wherein the second color light is red light.
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