JP2013167812A - Projector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector in which the resolution of an image is hardly deteriorated.SOLUTION: A projector 1 includes: a light source 10; a first light separation optical system 31 separating light emitted from the light source 10 into first light G and B and second light Y and R; a second light separation optical system 32 separating the first light G and B into third light G and fourth light B, separating the second light Y and R into fifth light R and sixth light Y, and emitting the third light G, the fourth light B, the fifth light R and the sixth light Y in a direction crossing a plane including an optical axis of light W emitted from the light source 10 and an optical axis of the first light G; and an optical modulator 40 on which the third light G, the fourth light B, the fifth light R and the sixth light Y are incident.

Description

本発明は、プロジェクターに関するものである。   The present invention relates to a projector.

光源から射出された光を複数の色光に空間分離し、分離された各色光をそれぞれ対応するサブ画素に入射させることによってカラー表示を行う単板式のプロジェクターとして、特許文献1に記載のプロジェクターが知られている。特許文献1のプロジェクターでは、光源から射出された光の入射光軸に沿って、赤色反射ダイクロイックミラー、緑色反射ダイクロイックミラーおよび青色反射ダイクロイックミラーが互いに非平行な状態で配置されている。これによって、光源から射出された光は、同一平面上で進行方向が互いに僅かに異なる赤色光、緑色光および青色光に分離される。分離された赤色光、緑色光および青色光は、光変調素子の入射側に設けられたマイクロレンズによってそれぞれ集光され、空間的に分離された状態で、光変調素子の赤色サブ画素、緑色サブ画素および青色サブ画素にそれぞれ入射される。   A projector described in Patent Document 1 is known as a single-plate projector that performs color display by spatially separating light emitted from a light source into a plurality of color lights and causing each separated color light to enter a corresponding sub-pixel. It has been. In the projector of Patent Document 1, the red reflection dichroic mirror, the green reflection dichroic mirror, and the blue reflection dichroic mirror are arranged in a non-parallel state along the incident optical axis of the light emitted from the light source. Thereby, the light emitted from the light source is separated into red light, green light and blue light whose traveling directions are slightly different from each other on the same plane. The separated red light, green light, and blue light are respectively collected by a microlens provided on the incident side of the light modulation element and spatially separated, and then the red subpixel and green subpixel of the light modulation element are collected. The light is incident on the pixel and the blue sub-pixel, respectively.

特開平4−60538号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-60538

特許文献1のプロジェクターでは、赤色反射ダイクロイックミラー、緑色反射ダイクロイックミラーおよび青色反射ダイクロイックミラーが、光の入射光軸に沿って並べて配置されているため、赤色光、緑色光および青色光は一方向に、つまり一次元的に分離される。この場合、赤色サブ画素、緑色サブ画素および青色サブ画素は、一方向に、つまり一次元的に並べて配置される。そのため、仮に赤色サブ画素、緑色サブ画素および青色サブ画素の形状を正方形とすると、赤色サブ画素、緑色サブ画素および青色サブ画素によって構成される1つの画素のアスペクト比は3:1となり、赤色サブ画素、緑色サブ画素および青色サブ画素の並び方向の画像の解像度が低下する。   In the projector of Patent Document 1, since the red reflecting dichroic mirror, the green reflecting dichroic mirror, and the blue reflecting dichroic mirror are arranged along the light incident optical axis, the red light, the green light, and the blue light are in one direction. That is, it is separated in one dimension. In this case, the red sub-pixel, the green sub-pixel, and the blue sub-pixel are arranged in one direction, that is, one-dimensionally. Therefore, if the shape of the red subpixel, the green subpixel, and the blue subpixel is a square, the aspect ratio of one pixel constituted by the red subpixel, the green subpixel, and the blue subpixel is 3: 1. The resolution of the image in the arrangement direction of the pixels, the green sub-pixels, and the blue sub-pixels decreases.

本発明は、画像の解像度が低下しにくいプロジェクターを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a projector in which the resolution of an image is not easily lowered.

本発明のプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光を第1の光と第2の光とに分離する第1の光分離光学系と、前記第1の光を第1の色の第3の光と第2の色の第4の光とに分離し、前記第2の光を第3の色の第5の光と第4の色の第6の光とに分離し、前記光源から射出された光の光軸と前記第1の光の光軸とを含む平面と交差する方向に該第3の光と該第4の光と該第5の光と該第6の光とを射出する第2の光分離光学系と、前記第3の光、前記第4の光、前記第5の光および前記第6の光が入射する光変調素子と、を備えている。   The projector of the present invention includes a light source, a first light separation optical system that separates light emitted from the light source into first light and second light, and the first light of the first color. Separating the third light and the fourth light of the second color; separating the second light into the fifth light of the third color and the sixth light of the fourth color; The third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light in a direction crossing a plane including the optical axis of the light emitted from the light source and the optical axis of the first light. And a light modulation element on which the third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light are incident.

この構成によれば、光源から射出された光を第1の光分離光学系と第2の光分離光学系によって2方向に、つまり二次元的に分離することができる。そのため、光変調素子が備える画素において、第3の光が入射すべきサブ画素と、第4の光が入射すべきサブ画素と、第5の光が入射すべきサブ画素と第6の光が入射すべきサブ画素とを二次元的に配列することができる。よって、画像の解像度が低下しにくいプロジェクターが提供される。   According to this configuration, the light emitted from the light source can be separated in two directions, that is, two-dimensionally, by the first light separation optical system and the second light separation optical system. Therefore, in the pixel included in the light modulation element, the sub-pixel into which the third light is incident, the sub-pixel into which the fourth light is incident, the sub-pixel into which the fifth light is incident, and the sixth light are Sub-pixels to be incident can be two-dimensionally arranged. Therefore, a projector in which the resolution of the image is not easily lowered is provided.

前記第1の光分離光学系は、前記第1の光を反射し前記第2の光を透過する第1の反射素子と、前記第2の光を反射する第2の反射素子と、を含み、前記第2の光分離光学系は、前記第3の光と前記第5の光とを反射し前記第4の光と前記第6の光とを透過する第3の反射素子と、前記第4の光と前記第6の光とを反射する第4の反射素子と、を含んでもよい。   The first light separation optical system includes a first reflective element that reflects the first light and transmits the second light, and a second reflective element that reflects the second light. The second light separation optical system includes: a third reflective element that reflects the third light and the fifth light and transmits the fourth light and the sixth light; 4th light and the 4th reflective element which reflects the 6th light may be included.

この構成によれば、光源から射出された光を簡単な構成で第3の光、第4の光、第5の光および第6の光に分離することができる。   According to this configuration, the light emitted from the light source can be separated into the third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light with a simple configuration.

前記第1の反射素子の反射面は前記第2の反射素子の反射面に対して傾いており、前記第3の反射素子の反射面は前記第4の反射素子の反射面に対して傾いていてもよい。   The reflective surface of the first reflective element is inclined with respect to the reflective surface of the second reflective element, and the reflective surface of the third reflective element is inclined with respect to the reflective surface of the fourth reflective element. May be.

この構成によれば、光源から射出された光を簡単な構成で第3の光、第4の光、第5の光および第6の光に分離することができる。   According to this configuration, the light emitted from the light source can be separated into the third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light with a simple configuration.

前記第1の光分離光学系に入射する前記光の光軸に対して45°をなす仮想の軸を第1の軸とし、前記第1の光分離光学系に入射する前記光の光軸と前記第1の軸との双方に直交する仮想の軸に対して45°をなす仮想の軸を第2の軸としたときに、前記第1の反射素子の反射面と前記第1の軸とのなす角度と前記第2の反射素子の反射面と前記第1の軸とのなす角度とが互いに等しく、前記第3の反射素子の反射面と前記第2の軸とのなす角度と前記第4の反射素子の反射面と前記第2の軸とのなす角度とが互いに等しくてもよい。   An imaginary axis that forms 45 ° with respect to the optical axis of the light incident on the first light separation optical system is defined as a first axis, and the optical axis of the light incident on the first light separation optical system; When a virtual axis that forms 45 ° with respect to a virtual axis that is orthogonal to both the first axis and the second axis is the second axis, the reflection surface of the first reflective element, the first axis, And the angle between the reflection surface of the second reflection element and the first axis are equal to each other, and the angle between the reflection surface of the third reflection element and the second axis is equal to the first axis. The angle formed by the reflection surface of the reflection element 4 and the second axis may be equal to each other.

この構成によれば、第3の光、第4の光、第5の光および第6の光を光変調素子に対して4方向から互いに等しい角度で入射させることができる。   According to this configuration, the third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light can be incident on the light modulation element from the four directions at the same angle.

前記光変調素子が備える画素は、前記第3の光に対応した第1のサブ画素と前記第4の光に対応した第2のサブ画素と前記第5の光に対応した第3のサブ画素と前記第6の光に対応した第4のサブ画素とからなり、前記画素に対応してマイクロレンズが前記光変調素子の光入射側に設けられ、前記マイクロレンズは、前記第3の光の一部を前記第1のサブ画素に向けて集光し、前記第4の光の一部を前記第2のサブ画素に向けて集光し、前記第5の光の一部を前記第3のサブ画素に向けて集光し、前記第6の光の一部を前記第4のサブ画素に向けて集光してもよい。   The pixel included in the light modulation element includes a first sub-pixel corresponding to the third light, a second sub-pixel corresponding to the fourth light, and a third sub-pixel corresponding to the fifth light. And a fourth sub-pixel corresponding to the sixth light, a microlens corresponding to the pixel is provided on the light incident side of the light modulation element, and the microlens Part of the light is condensed toward the first sub-pixel, part of the fourth light is condensed toward the second sub-pixel, and part of the fifth light is condensed into the third sub-pixel. May be condensed toward the sub-pixel, and a part of the sixth light may be condensed toward the fourth sub-pixel.

この構成によれば、1つのマイクロレンズと対向する領域に4つのサブ画素が二次元的に配置されている。そのため、比較的パワー(屈折力)が小さいマイクロレンズを用いて、第3の光の一部を第1のサブ画素に入射させ、第4の光の一部を第2のサブ画素に向けて入射させ、第5の光の一部を第3のサブ画素に向けて入射させ、第6の光の一部を第4のサブ画素に向けて入射させることができる。よって、マイクロレンズの製造が容易となる。   According to this configuration, four sub-pixels are two-dimensionally arranged in a region facing one microlens. Therefore, using a microlens with relatively small power (refractive power), a part of the third light is incident on the first sub-pixel and a part of the fourth light is directed toward the second sub-pixel. Incident light, a part of the fifth light can be incident on the third sub-pixel, and a part of the sixth light can be incident on the fourth sub-pixel. Therefore, the microlens can be easily manufactured.

前記第1のサブ画素の形状は、前記マイクロレンズによって前記第1のサブ画素に向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、前記第2のサブ画素の形状は、前記マイクロレンズによって前記第2のサブ画素に向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、前記第3のサブ画素の形状は、前記マイクロレンズによって前記第3のサブ画素に向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、前記第4のサブ画素の形状は、前記マイクロレンズによって前記第4のサブ画素に向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であってもよい。   The shape of the first sub-pixel is a necessary and sufficient shape that can include light condensed toward the first sub-pixel by the microlens, and the shape of the second sub-pixel is: The microlens has a necessary and sufficient shape that can include light condensed toward the second subpixel, and the third subpixel has a shape that is the third subpixel. The shape of the fourth sub-pixel includes the light condensed toward the fourth sub-pixel by the microlens. Any necessary and sufficient shape is possible.

この構成によれば、マイクロレンズの集光像とサブ画素の形状とをマッチングさせることにより、光利用効率の向上と光変調素子の小型化とを図ることができる。   According to this configuration, it is possible to improve the light use efficiency and reduce the size of the light modulation element by matching the condensed image of the microlens with the shape of the subpixel.

前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素および前記第4のサブ画素の形状はそれぞれ、略正方形であってもよい。   Each of the first sub-pixel, the second sub-pixel, the third sub-pixel, and the fourth sub-pixel may have a substantially square shape.

この構成によれば、第1のサブ画素、第2のサブ画素、第3のサブ画素および第4のサブ画素によって形成される1画素の形状が略正方形となる。そのため、画像の解像度の低下が生じにくい。   According to this configuration, the shape of one pixel formed by the first subpixel, the second subpixel, the third subpixel, and the fourth subpixel is substantially square. Therefore, it is difficult for the resolution of the image to decrease.

前記マイクロレンズは、非球面レンズでもよい。   The micro lens may be an aspheric lens.

この構成によれば、第3の光の一部を前記第1のサブ画素に入射させ、前記第4の光の一部を前記第2のサブ画素に向けて入射させ、前記第5の光の一部を前記第3のサブ画素に向けて入射させ、前記第6の光の一部を前記第4のサブ画素に向けて入射させることが容易となる。   According to this configuration, a part of the third light is incident on the first sub-pixel, a part of the fourth light is incident on the second sub-pixel, and the fifth light It is easy to make part of the light incident on the third sub-pixel and make part of the sixth light incident on the fourth sub-pixel.

前記マイクロレンズよりも可視域波長での屈折率が0.4以上小さい低屈折率層が、前記マイクロレンズのレンズ面側に設けられていてもよい。   A low refractive index layer having a refractive index of 0.4 or more smaller than the microlens at a visible wavelength may be provided on the lens surface side of the microlens.

この構成によれば、マイクロレンズの屈折力を大きくしなくてもよい。そのため、マイクロレンズとして、非球面レンズだけでなく球面レンズを用いることができる。これにより、マイクロレンズの製造が容易になる。   According to this configuration, the refractive power of the microlens need not be increased. For this reason, not only an aspherical lens but also a spherical lens can be used as the microlens. Thereby, manufacture of a micro lens becomes easy.

前記低屈折率層は、気体層または真空層であってもよい。   The low refractive index layer may be a gas layer or a vacuum layer.

この構成によれば、低屈折率層の屈折率をほぼ1とすることができる。これにより、マイクロレンズのとの屈折率差を最大にすることができ、マイクロレンズの製造が容易になる。なお、気体層を構成する気体としては、空気、窒素、アルゴンなどの種々の気体が利用でき、経済性の面からは空気が好適である。真空層を構成する真空は、大気圧(1気圧)よりも小さい減圧状態であればよく、必ずしも圧力がゼロの完全な真空でなくてもよい。   According to this configuration, the refractive index of the low refractive index layer can be approximately 1. Thereby, the difference in refractive index with that of the microlens can be maximized, and the manufacture of the microlens is facilitated. In addition, as gas which comprises a gas layer, various gases, such as air, nitrogen, and argon, can be utilized and air is suitable from the surface of economical efficiency. The vacuum constituting the vacuum layer only needs to be in a depressurized state smaller than atmospheric pressure (1 atm), and may not necessarily be a complete vacuum with zero pressure.

前記マイクロレンズは球面レンズであってもよい。   The microlens may be a spherical lens.

この構成によれば、マイクロレンズの製造が容易になる。また、マイクロレンズの収差を小さくすることも容易になる。   According to this configuration, the microlens can be easily manufactured. In addition, it becomes easy to reduce the aberration of the microlens.

前記第3の光、前記第4の光、前記第5の光および前記第6の光は、それぞれ青色光、緑色光、黄色光および赤色光の中から選択される1つの色光であってもよい。   The third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light may be one color light selected from blue light, green light, yellow light, and red light, respectively. Good.

この構成によれば、青色光、緑色光、黄色光および赤色光を用いた色再現性の高い画像表示が可能となる。   According to this configuration, it is possible to display an image with high color reproducibility using blue light, green light, yellow light, and red light.

前記第3の光は、緑色光又は黄色光であってもよい。   The third light may be green light or yellow light.

第3の光、第4の光、第5の光および第6の光は、光変調素子までの光路長が互いに異なる。光変調素子までの光路長が長くなると、光が大きく広がった状態で光変調素子に入射するため、光変調素子の表示領域に入射する光の光量が低下し、暗い表示となる。第3の光は、第1の反射素子と第3の反射素子で反射されるので、光変調素子までの光路長は最も短い。そのため、光の広がりは最も小さくなり、明るい表示が可能となる。よって、第3の光を人間の視感度が高い緑色光又は黄色光とすれば、視認性のよい画像表示が可能となる。   The third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light have different optical path lengths to the light modulation element. When the optical path length to the light modulation element is increased, the light is incident on the light modulation element in a state where the light is greatly spread. Therefore, the amount of light incident on the display area of the light modulation element is reduced, resulting in a dark display. Since the third light is reflected by the first reflection element and the third reflection element, the optical path length to the light modulation element is the shortest. Therefore, the spread of light is the smallest and bright display is possible. Therefore, if the third light is green light or yellow light with high human visibility, it is possible to display an image with good visibility.

第1実施形態のプロジェクターの模式図である。It is a schematic diagram of the projector of 1st Embodiment. 第1実施形態の光分離光学系の模式図である。It is a schematic diagram of the light separation optical system of the first embodiment. 光分離光学系による色分離の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the color separation by a light separation optical system. マイクロレンズアレイの構成および作用を説明する図である。It is a figure explaining the structure and effect | action of a micro lens array. 第2実施形態のプロジェクターの光分離光学系の模式図である。It is a schematic diagram of the light separation optical system of the projector of 2nd Embodiment. 光分離光学系による色分離の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the color separation by a light separation optical system. 第3実施形態のプロジェクターの光分離光学系の模式図である。It is a schematic diagram of the light separation optical system of the projector of 3rd Embodiment. 光分離光学系による色分離の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the color separation by a light separation optical system. 第4実施形態のマイクロレンズアレイの断面図である。It is sectional drawing of the microlens array of 4th Embodiment. 第4実施形態のマイクロレンズのレンズ面側に低屈折率層または高屈折率層を設けた場合の光の屈折の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of light refraction at the time of providing the low refractive index layer or the high refractive index layer in the lens surface side of the micro lens of 4th Embodiment. 第4実施形態の光変調素子の断面図である。It is sectional drawing of the light modulation element of 4th Embodiment. 第5実施形態の光変調素子の断面図である。It is sectional drawing of the light modulation element of 5th Embodiment.

[第1実施形態]
図1(a)は、第1実施形態のプロジェクター1を水平方向から見た側面図であり、図1(b)は、同プロジェクター1を鉛直方向から見た上面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1A is a side view of the projector 1 according to the first embodiment viewed from the horizontal direction, and FIG. 1B is a top view of the projector 1 viewed from the vertical direction.

プロジェクター1は、可視光を含む光Wを射出する光源10と、光源10から射出された非偏光な光Wを偏光方向が揃った光(例えばS偏光)に変換する偏光変換光学系20と、光源10からの光Wを波長域が互いに異なる4種類の色光(第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Y)に分離する光分離光学系30と、外部から供給される画像情報に基づいて4種類の色光G,B,R,Yを変調しカラーの光学像を形成する単一の光変調素子40と、形成されたカラーの光学像を不図示の投射面上に投射する投射光学系50と、を備えている。   The projector 1 includes a light source 10 that emits light W including visible light, a polarization conversion optical system 20 that converts non-polarized light W emitted from the light source 10 into light having a uniform polarization direction (for example, S-polarized light), A light separation optical system 30 that separates the light W from the light source 10 into four kinds of color lights (third light G, fourth light B, fifth light R, and sixth light Y) having different wavelength ranges; A single light modulation element 40 that modulates four kinds of color lights G, B, R, and Y based on image information supplied from the outside to form a color optical image; A projection optical system 50 for projecting onto the illustrated projection surface.

光源10は、放射状に光Wを射出する光源ランプ11と、光源ランプ11から放射された光Wを一方向に向けて射出するリフレクター12とを備えている。なお、光源ランプ11としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等を使用することができる。リフレクター12としては、放物面リフレクター、楕円面リフレクター、球面リフレクター等を使用することができる。   The light source 10 includes a light source lamp 11 that emits light W radially and a reflector 12 that emits the light W emitted from the light source lamp 11 in one direction. As the light source lamp 11, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, or the like can be used. As the reflector 12, a parabolic reflector, an ellipsoidal reflector, a spherical reflector, or the like can be used.

偏光変換光学系20は、光源10から射出された光Wを略平行化して射出する凹レンズ21と、凹レンズ21から射出された光Wの照度分布を均一化するインテグレーター光学系としての第1のレンズアレイ(光束分割素子)22及び第2のレンズアレイ(集光光学素子)23と、非偏光な光Wに含まれる2種類の偏光(P偏光、S偏光)を一つの偏光(例えばS偏光)に揃えて射出する偏光変換素子24と、重畳レンズ(重畳素子)25と、を備えている。なお、偏光変換光学系20は、例えば特開平8−304739号公報にその詳細が開示されている公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。   The polarization conversion optical system 20 includes a concave lens 21 that substantially collimates the light W emitted from the light source 10, and a first lens as an integrator optical system that uniformizes the illuminance distribution of the light W emitted from the concave lens 21. The two types of polarized light (P-polarized light and S-polarized light) included in the non-polarized light W and one polarized light (for example, S-polarized light), the array (light beam splitting element) 22 and the second lens array (condensing optical element) 23. And a superimposing lens (superimposing element) 25 are provided. The polarization conversion optical system 20 is a known technique whose details are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-304739, and therefore detailed description thereof is omitted.

光分離光学系30は、第1の反射素子33および第2の反射素子34からなる第1の光分離光学系31と、第3の反射素子35および第4の反射素子36からなる第2の光分離光学系32と、第2の光分離光学系32から射出された光を光変調素子40に集光する集光レンズ37と、を備えている。   The light separation optical system 30 includes a first light separation optical system 31 including a first reflection element 33 and a second reflection element 34, and a second reflection element including a third reflection element 35 and a fourth reflection element 36. The light separation optical system 32 and the condensing lens 37 which condenses the light inject | emitted from the 2nd light separation optical system 32 to the light modulation element 40 are provided.

光分離光学系30は、第1の光分離光学系31と第2光分離光学系32によって、光源10から射出された光Wを2方向に、つまり二次元的に分離する。そして、詳細は後で説明するが、分離された第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Yを光変調素子40に対して互いに異なる方向から入射させ、第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Yを光変調素子40の互いに異なるサブ画素で変調させる。   The light separation optical system 30 separates the light W emitted from the light source 10 in two directions, that is, two-dimensionally, by the first light separation optical system 31 and the second light separation optical system 32. As will be described in detail later, the separated third light G, fourth light B, fifth light R, and sixth light Y are incident on the light modulation element 40 from different directions. The third light G, the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light Y are modulated by different sub-pixels of the light modulation element 40.

光変調素子40は、複数の画素を備える。光変調素子40は、光分離光学系30で分離された第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Yを、図示しない外部から供給される画像情報に基づいてそれぞれ独立に光変調してカラーの光学像を形成し、入射側とは反対側から投射光学系50に向けて射出する透過型の液晶装置である。光変調素子40は、図示しない一対の基板間に例えばVAモードの液晶層を挟持した構成を有する。光変調素子40の1画素内には、第3の光Gを変調する第1のサブ画素、第4の光Bを変調する第2のサブ画素、第5の光Rを変調する第3のサブ画素、および第6の光Yを変調する第4のサブ画素が設けられている。これらの4つのサブ画素は、Y方向とZ方向に2行2列で配置されている。   The light modulation element 40 includes a plurality of pixels. The light modulation element 40 converts the third light G, the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light Y separated by the light separation optical system 30 into image information supplied from outside (not shown). Based on this, a transmissive liquid crystal device that independently modulates light to form a color optical image and emits the light toward the projection optical system 50 from the side opposite to the incident side. The light modulation element 40 has a configuration in which, for example, a VA mode liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates (not shown). Within one pixel of the light modulation element 40, a first sub-pixel that modulates the third light G, a second sub-pixel that modulates the fourth light B, and a third sub-pixel that modulates the fifth light R A subpixel and a fourth subpixel that modulates the sixth light Y are provided. These four sub-pixels are arranged in 2 rows and 2 columns in the Y direction and the Z direction.

図2は、光分離光学系30の模式図である。   FIG. 2 is a schematic diagram of the light separation optical system 30.

光分離光学系30は、第1の光分離光学系31と第2の光分離光学系32とを備えている。   The light separation optical system 30 includes a first light separation optical system 31 and a second light separation optical system 32.

第1の光分離光学系31は、光源10から射出された光Wを第1の光W1GBと第2の光W2YRとに分離する。ここで、光源10から射出された光Wの光軸方向がZ軸方向と一致し、第1の光W1GBの光軸方向がY軸方向と概ね一致するように、XYZ座標系を設定する。   The first light separation optical system 31 separates the light W emitted from the light source 10 into a first light W1GB and a second light W2YR. Here, the XYZ coordinate system is set so that the optical axis direction of the light W emitted from the light source 10 matches the Z-axis direction, and the optical axis direction of the first light W1GB substantially matches the Y-axis direction.

第2の光分離光学系32は、第1の光W1GBを第1の色の第3の光Gと第2の色の第4の光Bとに分離し、第2の光W2YRを第3の色の第5の光Rと第4の色の第6の光Yとに分離する。さらに、第2の光分離光学系32は、第3の光Gと第4の光Bと第5の光Rと第6の光Yとを、YZ平面と交差する方向に射出する。   The second light separation optical system 32 separates the first light W1GB into the third light G of the first color and the fourth light B of the second color, and the second light W2YR as the third light. Are separated into a fifth light R having a color of 6 and a sixth light Y having a fourth color. Further, the second light separation optical system 32 emits the third light G, the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light Y in a direction intersecting the YZ plane.

このように、第1の光分離光学系31は、Z軸方向に進む光を概ねY軸方向に進む二つの光に分離し、第2の光分離光学系32は、概ねY軸方向に進む光を更にYZ平面と交差する方向に進む二つの光に分離する。そこで本明細書では、このような光分離を、光源10から射出された光Wを、第1の光分離光学系と第2の光分離光学系によって2方向に、つまり二次元的に分離する、と表現する。   As described above, the first light separation optical system 31 separates the light traveling in the Z-axis direction into two lights traveling in the Y-axis direction, and the second light separation optical system 32 travels in the Y-axis direction. The light is further separated into two lights traveling in a direction crossing the YZ plane. Therefore, in this specification, such light separation is performed by separating the light W emitted from the light source 10 in two directions, that is, two-dimensionally, by the first light separation optical system and the second light separation optical system. .

集光レンズ37は、第2の光分離光学系32から射出された第3の光Gと第4の光Bと第5の光Rと第6の光Yとを光変調素子40に向けて集光する。   The condenser lens 37 directs the third light G, the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light Y emitted from the second light separation optical system 32 toward the light modulation element 40. Condensate.

本実施形態の場合、第3の光Gは緑色光(520nm以上560nm未満の波長の光)であり、第4の光Bは青色光(380nm以上520nm未満の波長の光)であり、第5の光Rは赤色光(600nm以上750nm以下の波長の光)であり、第6の光Yは黄色光(560nm以上600nm未満の波長の光)であるが、第3の光、第4の光、第5の光および第6の光は、これに限定されない。ただし、人間が知覚可能な色域に対して赤色光、緑色光および青色光の3原色光を用いた現在の表示素子で表現可能な色域は特に490nmから570nm近傍の波長域でかなり狭いこと、また、緑色光に対する人間の視覚感度は高く、緑色光は鑑賞時の解像度感に大きな影響を及ぼすことを考慮すると、緑色光を2つの波長域(短波長側の緑色光、長波長側の緑色光(黄色光))に分離して、それぞれを独立に変調することが望ましい。   In the case of the present embodiment, the third light G is green light (light having a wavelength of 520 nm or more and less than 560 nm), the fourth light B is blue light (light having a wavelength of 380 nm or more and less than 520 nm), The light R is red light (light having a wavelength of 600 nm or more and 750 nm or less), and the sixth light Y is yellow light (light having a wavelength of 560 nm or more and less than 600 nm), but the third light and the fourth light are used. The fifth light and the sixth light are not limited to this. However, the color gamut that can be expressed by the current display element using the three primary colors of red, green, and blue light with respect to the color gamut that can be perceived by human beings is particularly narrow in the wavelength range from 490 nm to 570 nm. In addition, considering that human visual sensitivity to green light is high and that green light has a large effect on the resolution at the time of viewing, green light is divided into two wavelength regions (green light on the short wavelength side and green light on the long wavelength side). It is desirable that the light is separated into green light (yellow light) and each is modulated independently.

第1の光分離光学系31は、第1の光W1GBを反射し第2の光W2YRを透過する第1の反射素子33と、第2の光W2YRを反射する第2の反射素子34と、を含む。第2の光分離光学系32は、第3の光Gと第5の光Rとを反射し第4の光Bと第6の光Yとを透過する第3の反射素子35と、第4の光Bと第6の光Yとを反射する第4の反射素子36と、を含む。   The first light separation optical system 31 includes a first reflection element 33 that reflects the first light W1GB and transmits the second light W2YR, a second reflection element 34 that reflects the second light W2YR, including. The second light separation optical system 32 includes a third reflection element 35 that reflects the third light G and the fifth light R and transmits the fourth light B and the sixth light Y. And a fourth reflecting element 36 that reflects the light B and the sixth light Y.

第1の反射素子33および第3の反射素子35は、特定の波長域の色光を透過或いは反射させる波長選択性を備えたミラー(ダイクロイックミラー)である。第2の反射素子34は、第1の反射素子33を透過した光をZ軸と交差する方向に反射させる。第4の反射素子36は、第3の反射素子35を透過した光をYZ面と交差する方向に反射させる。そのため、第2の反射素子34と第4の反射素子36は一般的なミラーでもよいが、ダイクロイックミラーを用いてもよい。ダイクロイックミラーとすれば、特定の波長域の光だけを選択的に反射することができるので、照明光の色純度を高めやすくなる。さらに、赤外線や紫外線を透過するダイクロイックミラーを用いれば、光変調素子の劣化を低減することができる。   The first reflective element 33 and the third reflective element 35 are mirrors (dichroic mirrors) having wavelength selectivity that transmits or reflects colored light in a specific wavelength range. The second reflecting element 34 reflects the light transmitted through the first reflecting element 33 in a direction intersecting the Z axis. The fourth reflection element 36 reflects the light transmitted through the third reflection element 35 in a direction intersecting the YZ plane. Therefore, the second reflecting element 34 and the fourth reflecting element 36 may be general mirrors, but may be dichroic mirrors. If the dichroic mirror is used, it is possible to selectively reflect only light in a specific wavelength range, so that the color purity of the illumination light can be easily increased. Furthermore, if a dichroic mirror that transmits infrared rays or ultraviolet rays is used, deterioration of the light modulation element can be reduced.

図2では、第1の反射素子33と第3の反射素子35に反射される第3の光Gを緑色光としたが、第3の光Gはこれに限定されない。ただし、次の理由により、第3の光は視感度の高い緑色光か黄色光にすることが好ましい。すなわち、第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Yは、光変調素子までの光路長が互いに異なる。光変調素子までの光路長が長くなると、光が大きく広がった状態で光変調素子に入射するため、光変調素子の表示領域に入射する光の光量が低下し、暗い表示となる。第3の光Gは、第1の反射素子33と第3の反射素子35で反射されるので、光変調素子までの光路長は最も短い。そのため、光の広がりは最も小さくなり、明るい表示が可能となる。よって、第3の光Gを人間の視感度が高い緑色光又は黄色光とすれば、視認性のよい画像表示が可能となる。   In FIG. 2, the third light G reflected by the first reflecting element 33 and the third reflecting element 35 is green light, but the third light G is not limited to this. However, for the following reason, the third light is preferably green light or yellow light with high visibility. That is, the third light G, the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light Y have different optical path lengths to the light modulation element. When the optical path length to the light modulation element is increased, the light is incident on the light modulation element in a state where the light is greatly spread. Therefore, the amount of light incident on the display area of the light modulation element is reduced, resulting in a dark display. Since the third light G is reflected by the first reflection element 33 and the third reflection element 35, the optical path length to the light modulation element is the shortest. Therefore, the spread of light is the smallest and bright display is possible. Therefore, if the third light G is green light or yellow light with high human visibility, it is possible to display an image with good visibility.

第1の反射素子33の反射面33aは第2の反射素子34の反射面34aに対して傾いており、第3の反射素子35の反射面35aは第4の反射素子36の反射面36aに対して傾いている。   The reflective surface 33 a of the first reflective element 33 is inclined with respect to the reflective surface 34 a of the second reflective element 34, and the reflective surface 35 a of the third reflective element 35 is formed on the reflective surface 36 a of the fourth reflective element 36. It is leaning against.

例えば、第1の光分離光学系31に入射する光Wの光軸(Z軸)に対して45°をなす仮想の軸を第1の軸Ax1とすると、第1の反射素子33の反射面33aと第1の軸Ax1とのなす角度(θ1)は第2の反射素子34の反射面34aと第1の軸Ax1とのなす角度(θ2)と等しい。   For example, assuming that a virtual axis forming 45 ° with respect to the optical axis (Z-axis) of the light W incident on the first light separation optical system 31 is the first axis Ax1, the reflective surface of the first reflective element 33 An angle (θ1) formed by 33a and the first axis Ax1 is equal to an angle (θ2) formed by the reflective surface 34a of the second reflective element 34 and the first axis Ax1.

また、第1の光分離光学系31に入射する光Wの光軸(Z軸)と第1の軸Ax1との双方に直交する仮想の軸に対して45°をなす仮想の軸を第2の軸Ax2とすると、第3の反射素子35の反射面35aと第2の軸Ax2とのなす角度(θ3)は第4の反射素子36の反射面36aと第2の軸Ax2とのなす角度(θ4)と等しい。   In addition, a virtual axis that forms 45 ° with respect to a virtual axis that is orthogonal to both the optical axis (Z axis) of the light W incident on the first light separation optical system 31 and the first axis Ax1 is the second. Assuming that the axis Ax2 of the third reflective element 35 is the angle (θ3) formed by the reflective surface 35a of the third reflective element 35 and the second axis Ax2, the angle formed by the reflective surface 36a of the fourth reflective element 36 and the second axis Ax2 It is equal to (θ4).

この構成によれば、第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Yを、光変調素子40に対して4方向から、基準方向とのなす角が互いに等しい角度で入射させることができる。基準方向とは、たとえば光変調素子40の面法線である。なお、本実施形態の場合、角度θ1、角度θ2、角度θ3および角度θ4は、いずれも7°であるが、角度θ1、角度θ2、角度θ3および角度θ4は、これに限定されない。   According to this configuration, the angle between the third light G, the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light Y from the four directions with respect to the light modulation element 40 is different from the reference direction. It can be incident at an equal angle. The reference direction is a surface normal line of the light modulation element 40, for example. In the present embodiment, the angle θ1, the angle θ2, the angle θ3, and the angle θ4 are all 7 °, but the angle θ1, the angle θ2, the angle θ3, and the angle θ4 are not limited to this.

本実施形態では、第3の光Gの光軸と第4の光Bの光軸とを含む平面(XY平面)が、第3の光Gの光軸と第5の光Rの光軸とを含む平面(XZ平面)と直交するように、反射面33aと反射面34aと反射面35aと反射面36aとを設置している。これにより、光源10から射出された光Wを2方向に二次元的に分離することが可能となる。   In the present embodiment, the plane (XY plane) including the optical axis of the third light G and the optical axis of the fourth light B is the optical axis of the third light G and the optical axis of the fifth light R. The reflecting surface 33a, the reflecting surface 34a, the reflecting surface 35a, and the reflecting surface 36a are installed so as to be orthogonal to a plane including X (XZ plane). Thereby, the light W emitted from the light source 10 can be two-dimensionally separated in two directions.

図3は、第1の光分離光学系31および第2の光分離光学系32による色分離の様子を示す模式図である。図4(a)は、複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイ41の斜視図である。マイクロレンズアレイ41は光変調素子40の光入射側に設けられている。図3(a)には複数の画素PXのうち一つの画素PXAを示しており、複数のマイクロレンズのうち一つのマイクロレンズ41Aは画素PXAと対応するように設けられている。図3(a)は、光源からの光Wを色分離せずにそのままマイクロレンズ41Aを介して光変調素子の画素PXAに入射させた場合の画素PXAの平面図である。図3(b)は、光源からの光Wを第1の光分離光学系で第1の光W1GBおよび第2の光W2YRに分離した後、第2の光分離光学系で色分離せずにマイクロレンズ41Aを介して光変調素子の画素PXAに入射させた場合の画素PXAの平面図である。図3(c)は、光源からの光Wを第1の光分離光学系および第2の光分離光学系で第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Yに分離した後、マイクロレンズ41Aを介して光変調素子40の画素PXAに入射させた場合の画素PXAの平面図である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of color separation by the first light separation optical system 31 and the second light separation optical system 32. FIG. 4A is a perspective view of a microlens array 41 having a plurality of microlenses. The microlens array 41 is provided on the light incident side of the light modulation element 40. FIG. 3A shows one pixel PXA among the plurality of pixels PX, and one microlens 41A among the plurality of microlenses is provided so as to correspond to the pixel PXA. FIG. 3A is a plan view of the pixel PXA when the light W from the light source is directly incident on the pixel PXA of the light modulation element via the microlens 41A without color separation. In FIG. 3B, the light W from the light source is separated into the first light W1GB and the second light W2YR by the first light separation optical system, and then the color separation is not performed by the second light separation optical system. It is a top view of pixel PXA at the time of entering into pixel PXA of a light modulation element via micro lens 41A. In FIG. 3C, the light W from the light source is converted into the third light G, the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light by the first light separation optical system and the second light separation optical system. FIG. 4 is a plan view of a pixel PXA when it is incident on a pixel PXA of a light modulation element 40 through a microlens 41A after being separated into light Y.

なお、光変調素子40は、画素PX内に、第3の光Gに対応して設けられた第1のサブ画素PG、第4の光Bに対応して設けられた第2のサブ画素PB、第5の光Rに対応して設けられた第3のサブ画素PRおよび第6の光Yに対応して設けられた第4のサブ画素PYと、を含む。マイクロレンズ41Aは、マイクロレンズアレイ41に入射した光のうち、第3の光Gの一部を第1のサブ画素PGに向けて集光し、第4の光Bの一部を第2のサブ画素PBに向けて集光し、第5の光Rの一部を第3のサブ画素PRに向けて集光し、第6の光Yの一部を第4のサブ画素PYに向けて集光させる。ここで、例えば第3の光Gの一部とは、第3の光Gのうちマイクロレンズ41Aに入射した光、という意味である。マイクロレンズ41Aの中心軸方向から見たときに、画素PXAとマイクロレンズ41Aとが平面視でぴったり重なるように両者の寸法形状が形成されている。1つの画素PXには、互いに独立に光変調を行う略正方形の4つのサブ画素(第1のサブ画素PG、第2のサブ画素PB、第3のサブ画素PRおよび第4のサブ画素PY)が設けられ、4つのサブ画素が互いに直交する2方向に二次元的に配列することにより、略正方形の画素PXが形成されている。画素PXの形状が略正方形とされることで、画像の縦方向と横方向のいずれの方向においても、画像の解像度の低下が生じにくくなっている。   The light modulation element 40 includes a first sub-pixel PG provided corresponding to the third light G and a second sub-pixel PB provided corresponding to the fourth light B in the pixel PX. , And a third sub-pixel PR provided corresponding to the fifth light R and a fourth sub-pixel PY provided corresponding to the sixth light Y. The microlens 41A condenses a part of the third light G out of the light incident on the microlens array 41 toward the first subpixel PG and a part of the fourth light B to the second subpixel PG. Light is condensed toward the sub-pixel PB, part of the fifth light R is condensed toward the third sub-pixel PR, and part of the sixth light Y is directed toward the fourth sub-pixel PY. Collect light. Here, for example, a part of the third light G means the light incident on the microlens 41A in the third light G. When viewed from the central axis direction of the microlens 41A, the dimensions of both are formed such that the pixel PXA and the microlens 41A are exactly overlapped in plan view. One pixel PX includes four substantially square sub-pixels (first sub-pixel PG, second sub-pixel PB, third sub-pixel PR, and fourth sub-pixel PY) that perform light modulation independently of each other. Is provided, and the four sub-pixels are two-dimensionally arranged in two directions orthogonal to each other, whereby a substantially square pixel PX is formed. Since the shape of the pixel PX is substantially square, it is difficult for the resolution of the image to decrease in both the vertical direction and the horizontal direction of the image.

第1のサブ画素PGの形状は、マイクロレンズ41Aによって第1のサブ画素PGに向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、第2のサブ画素PBの形状は、マイクロレンズ41Aによって第2のサブ画素PBに向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、第3のサブ画素PRの形状は、マイクロレンズ41Aによって第3のサブ画素PRに向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、第4のサブ画素PYの形状は、マイクロレンズ41Aによって第4のサブ画素PYに向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状である。このようにマイクロレンズ41Aの集光像とサブ画素の形状とをマッチングさせることにより、光利用効率の向上と光変調素子の小型化とを図ることが可能となっている。   The shape of the first subpixel PG is a necessary and sufficient shape that can include the light condensed toward the first subpixel PG by the microlens 41A, and the shape of the second subpixel PB is The microlens 41A has a necessary and sufficient shape that can include light condensed toward the second subpixel PB. The shape of the third subpixel PR is the third subpixel PR by the microlens 41A. The shape of the fourth subpixel PY includes the light collected toward the fourth subpixel PY by the microlens 41A. The necessary and sufficient shape possible. Thus, by matching the condensed image of the micro lens 41A with the shape of the sub-pixel, it is possible to improve the light use efficiency and reduce the size of the light modulation element.

図3(a)に示すように、光源からの光Wを第1の光分離光学系および第2の光分離光学系のいずれによっても分離しない場合には、光Wはマイクロレンズ41Aの中心軸を通って画素PXAの中央部に入射する。   As shown in FIG. 3A, when the light W from the light source is not separated by either the first light separation optical system or the second light separation optical system, the light W is the central axis of the microlens 41A. And enters the center of the pixel PXA.

図3(b)に示すように、光Wを第1の光分離光学系で第1の光W1GBと第2の光W2YRとに分離すると、第1の光W1GBと第2の光W2YRとはそれぞれ、画素PXA内の互いに異なる位置に入射する。画素PXA内において第1の光W1GBが入射する位置と第2の光W2YRが入射する位置とを結ぶ方向を第1の方向とする。   As shown in FIG. 3B, when the light W is separated into the first light W1GB and the second light W2YR by the first light separation optical system, the first light W1GB and the second light W2YR are Respectively incident on different positions in the pixel PXA. A direction connecting the position where the first light W1GB is incident and the position where the second light W2YR is incident in the pixel PXA is a first direction.

図3(c)に示すように、第1の光分離光学系で分離された第1の光W1GBと第2の光W2YRをさらに第2の光分離光学系で分離すると、第1の光W1GBは、第1の方向と交差する方向に第3の光Gと第4の光Bとに分離される。また、第2の光W2YRは、第1の方向と交差する方向に第5の光Rと第6の光Yとに分離される。   As shown in FIG. 3C, when the first light W1GB and the second light W2YR separated by the first light separation optical system are further separated by the second light separation optical system, the first light W1GB is obtained. Are separated into third light G and fourth light B in a direction intersecting the first direction. Further, the second light W2YR is separated into the fifth light R and the sixth light Y in the direction intersecting the first direction.

画素PX内において、第3の光Gが照射される位置を位置A3とし、第4の光Bが照射される位置を位置A4とし、第5の光Rが照射される位置を位置A5とし、第6の光Yが照射される位置を位置A6とする。また、位置A3と位置A4とを結ぶ直線を直線L1とし、位置A5と位置A6とを結ぶ直線を直線L2とする。本実施形態によれば、直線L1は直線L2と一致していない。直線L1が直線L2と一致するということは、第1のサブ画素PG、第2のサブ画素PB、第3のサブ画素PRおよび第4のサブ画素PYが一次元的に配列されているということである。図3(c)に示すように、位置A3と位置A4と位置A5と位置A6は、画素PX内において擬似マトリクス状に位置している。   In the pixel PX, a position where the third light G is irradiated is a position A3, a position where the fourth light B is irradiated is a position A4, and a position where the fifth light R is irradiated is a position A5, A position where the sixth light Y is irradiated is defined as a position A6. A straight line connecting the position A3 and the position A4 is a straight line L1, and a straight line connecting the position A5 and the position A6 is a straight line L2. According to this embodiment, the straight line L1 does not coincide with the straight line L2. The fact that the straight line L1 matches the straight line L2 means that the first subpixel PG, the second subpixel PB, the third subpixel PR, and the fourth subpixel PY are arranged one-dimensionally. It is. As shown in FIG. 3C, the position A3, the position A4, the position A5, and the position A6 are located in a pseudo matrix form within the pixel PX.

従って、第3の光Gが入射すべき第1のサブ画素PGと、第4の光Bが入射すべき第2のサブ画素PBと、第5の光Rが入射すべき第3のサブ画素PRと、第6の光Yが入射すべき第4のサブ画素PYとを、画素PX内に二次元的にマトリクス状に配置することができる。   Therefore, the first sub-pixel PG to which the third light G is incident, the second sub-pixel PB to which the fourth light B is to be incident, and the third sub-pixel to which the fifth light R is to be incident. The PR and the fourth sub-pixel PY into which the sixth light Y is to be incident can be two-dimensionally arranged in a matrix in the pixel PX.

図4(a)は、複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイ41の斜視図である。図4(b)および図4(c)は、マイクロレンズアレイ41により第3の光Gと第4の光Bとが空間分離されて、それぞれ第1のサブ画素PGと第2のサブ画素PBとに入射する様子を示す図である。   FIG. 4A is a perspective view of a microlens array 41 having a plurality of microlenses. 4B and 4C, the third light G and the fourth light B are spatially separated by the microlens array 41, and the first subpixel PG and the second subpixel PB, respectively. It is a figure which shows a mode that it injects into.

図4(a)に示すように、マイクロレンズアレイ41は、互いに直交する2方向(Y方向とZ方向)に配列した複数のマイクロレンズを備えている。複数のマイクロレンズのうち一のマイクロレンズ41Aは、その中心軸41ax方向(X方向)から見た平面形状が略正方形であり、且つ、その中心軸41axを通るXY平面と平行な平面で切った断面の形状が山形である非球面レンズである。マイクロレンズアレイ41は、光変調素子40の内部に内蔵されていてもよいし、光変調素子40の光入射側に、光変調素子40とは別体に設けられていてもよい。   As shown in FIG. 4A, the microlens array 41 includes a plurality of microlenses arranged in two directions (Y direction and Z direction) orthogonal to each other. One microlens 41A among the plurality of microlenses has a substantially square planar shape when viewed from the central axis 41ax direction (X direction) and is cut by a plane parallel to the XY plane passing through the central axis 41ax. It is an aspherical lens whose cross-sectional shape is a mountain shape. The microlens array 41 may be built in the light modulation element 40, or may be provided separately from the light modulation element 40 on the light incident side of the light modulation element 40.

ここで、マイクロレンズ41Aに対応する画素PXを画素PXAとする。また、画素PXAが備える第1のサブ画素PGを第1のサブ画素PGAとし、画素PXAが備える第2のサブ画素PBを第2のサブ画素PBAとする。   Here, the pixel PX corresponding to the microlens 41A is defined as a pixel PXA. In addition, the first subpixel PG included in the pixel PXA is referred to as a first subpixel PGA, and the second subpixel PB included in the pixel PXA is referred to as a second subpixel PBA.

図4(b)に示すように、第3の光Gは、マイクロレンズ41Aの中心軸41axに対して角度αをなす方向からマイクロレンズアレイ41に入射する。第3の光Gのうち、マイクロレンズ41Aに入射した光は、マイクロレンズ41Aによって第1のサブ画素PGAに向かって集光され、第1のサブ画素PGAのほぼ中央部に入射される。   As shown in FIG. 4B, the third light G enters the microlens array 41 from a direction that forms an angle α with respect to the central axis 41ax of the microlens 41A. Of the third light G, light incident on the microlens 41A is condensed toward the first subpixel PGA by the microlens 41A and is incident on the substantially central portion of the first subpixel PGA.

図4(c)に示すように、第4の光Bは、マイクロレンズ41Aの中心軸41axに対して角度βをなす方向からマイクロレンズアレイ41に入射する。第4の光Bのうち、マイクロレンズ41Aに入射した光は、マイクロレンズ41Aによって第2のサブ画素PBAに向かって集光され、第2のサブ画素PBAのほぼ中央部に入射される。   As shown in FIG. 4C, the fourth light B enters the microlens array 41 from a direction that forms an angle β with respect to the central axis 41ax of the microlens 41A. Of the fourth light B, the light incident on the microlens 41A is condensed toward the second subpixel PBA by the microlens 41A and is incident on the substantially central portion of the second subpixel PBA.

角度αが角度βとほぼ等しくなるようにすれば、画素PXAにおいて、第3の光Gのうちマイクロレンズ41Aに入射した光が照射される領域と第4の光Bのうちマイクロレンズ41Aに入射した光が照射される領域とは、中心軸41axを通りZ軸と平行な面に対して対称となる。他の画素PXにおいても同様である。   If the angle α is substantially equal to the angle β, in the pixel PXA, the region of the third light G irradiated with the light incident on the microlens 41A and the fourth light B incident on the microlens 41A. The region irradiated with the light is symmetric with respect to a plane passing through the central axis 41ax and parallel to the Z axis. The same applies to the other pixels PX.

したがって、角度αと角度βとを適切に設定すれば、複数の第1のサブ画素PGと複数の第2のサブ画素PBとをY軸方向に交互に規則的に配置することができる。   Therefore, if the angle α and the angle β are appropriately set, the plurality of first sub-pixels PG and the plurality of second sub-pixels PB can be alternately and regularly arranged in the Y-axis direction.

図4(b)と図4(c)を用いて、第3の光Gと第4の光Bとについて説明したが、同様に、第5の光Rは第3のサブ画素PRAに入射し、第6の光Yは第4のサブ画素PYAに入射する。   The third light G and the fourth light B have been described with reference to FIGS. 4B and 4C. Similarly, the fifth light R is incident on the third sub-pixel PRA. The sixth light Y is incident on the fourth sub-pixel PYA.

また、図4(b)と図4(c)では、Z軸方向から見たときの光の進み方を説明したが、Y軸方向から見たときの光の進み方も同様であるので、説明を省略する。   4 (b) and 4 (c) describe how the light travels when viewed from the Z-axis direction, but the light travels when viewed from the Y-axis direction is the same. Description is omitted.

マイクロレンズ41Aのパワー(屈折力)は、マイクロレンズ41Aの高さ(X方向の厚み)によって変化する。マイクロレンズ41Aの高さが高いほどパワーは大きくなるが、製造は難しくなる。本実施形態のマイクロレンズ41Aは、1つのマイクロレンズ41Aと対向する領域に4つのサブ画素が2行2列で配置され、マイクロレンズ41Aの中心軸41axを挟んで対称な方向から入射した4つの光を互いに直交する2方向に空間分離すればよい。そのため、マイクロレンズ41Aのパワーはさほど大きくする必要がない。よって、マイクロレンズ41Aの製造が容易となる。   The power (refractive power) of the microlens 41A varies depending on the height (thickness in the X direction) of the microlens 41A. As the height of the microlens 41A increases, the power increases, but the manufacture becomes difficult. In the microlens 41A of the present embodiment, four subpixels are arranged in two rows and two columns in a region facing one microlens 41A, and the four subpixels incident from symmetrical directions across the central axis 41ax of the microlens 41A. The light may be spatially separated in two directions orthogonal to each other. Therefore, it is not necessary to increase the power of the microlens 41A so much. Therefore, the microlens 41A can be easily manufactured.

以上のように、本実施形態のプロジェクター1によれば、光源10から射出された光Wを第1の光分離光学系31と第2の光分離光学系32によって2方向に分離して、互いに色が異なる第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Yを生成することができる。そのため、第3の光Gが入射する第1のサブ画素PGと、第4の光Bが入射する第2のサブ画素PBと、第5の光Rが入射する第3のサブ画素PRと第6の光Yが入射する第4のサブ画素PYとを二次元的に配列することができる。よって、画像の解像度が低下しにくいプロジェクターが提供される。特に本実施形態においては、第1のサブ画素PGと第2のサブ画素PBと第3のサブ画素PRと第4のサブ画素PYとが2行2列のマトリクス状に配置されているため、高画質の画像を表示することができる。   As described above, according to the projector 1 of the present embodiment, the light W emitted from the light source 10 is separated into two directions by the first light separation optical system 31 and the second light separation optical system 32, and each other. The third light G, the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light Y having different colors can be generated. Therefore, the first subpixel PG on which the third light G is incident, the second subpixel PB on which the fourth light B is incident, the third subpixel PR on which the fifth light R is incident, and the first subpixel PR The fourth sub-pixel PY on which the six light beams Y are incident can be two-dimensionally arranged. Therefore, a projector in which the resolution of the image is not easily lowered is provided. Particularly in the present embodiment, the first sub-pixel PG, the second sub-pixel PB, the third sub-pixel PR, and the fourth sub-pixel PY are arranged in a matrix of 2 rows and 2 columns. A high-quality image can be displayed.

[第2実施形態]
図5は、第2実施形態のプロジェクターに用いられる光分離光学系60の模式図である。本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a schematic diagram of a light separation optical system 60 used in the projector of the second embodiment. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

光分離光学系60において第1実施形態の光分離光学系30と異なる点は、光分離光学系60の第1の反射素子63および第3の反射素子65の透過波長および反射波長が、第1実施形態の光分離光学系30の第1の反射素子33および第3の反射素子35の透過波長および反射波長と異なる点である。   The light separation optical system 60 is different from the light separation optical system 30 of the first embodiment in that the transmission wavelength and the reflection wavelength of the first reflection element 63 and the third reflection element 65 of the light separation optical system 60 are the first. This is a point different from the transmission wavelength and the reflection wavelength of the first reflection element 33 and the third reflection element 35 of the light separation optical system 30 of the embodiment.

第1の光分離光学系61は、第1の光W1GRを反射し第2の光W2YBを透過する第1の反射素子63と、第2の光W2YBを反射する第2の反射素子64と、を含む。第2の光分離光学系62は、第3の光Gと第5の光Bとを反射し第4の光Rと第6の光Yとを透過する第3の反射素子65と、第4の光Rと第6の光Yとを反射する第4の反射素子66と、を含む。   The first light separation optical system 61 includes a first reflection element 63 that reflects the first light W1GR and transmits the second light W2YB, a second reflection element 64 that reflects the second light W2YB, including. The second light separation optical system 62 includes a third reflective element 65 that reflects the third light G and the fifth light B and transmits the fourth light R and the sixth light Y, and a fourth light element. 4th reflective element 66 which reflects the light R of this, and the 6th light Y.

本実施形態の場合、第3の光Gは緑色光(520nm以上560nm未満の波長の光)であり、第4の光Rは赤色光(600nm以上750nm以下の波長の光)であり、第5の光Bは青色光(380nm以上520nm未満の波長の光)であり、第6の光Yは黄色光(560nm以上600nm未満の波長の光)である。   In the case of the present embodiment, the third light G is green light (light having a wavelength of 520 nm or more and less than 560 nm), the fourth light R is red light (light having a wavelength of 600 nm or more and 750 nm or less), The light B is blue light (light having a wavelength of 380 nm or more and less than 520 nm), and the sixth light Y is yellow light (light having a wavelength of 560 nm or more and less than 600 nm).

第1の反射素子63と第2の反射素子64との配置関係や、第3反射素子65と第4反射素子66との配置関係は、第1実施形態における第1の反射素子33と第2の反射素子34との配置関係や、第3反射素子35と第4反射素子36との配置関係と同じである。   The arrangement relationship between the first reflection element 63 and the second reflection element 64 and the arrangement relation between the third reflection element 65 and the fourth reflection element 66 are the same as the first reflection element 33 and the second reflection element in the first embodiment. This is the same as the arrangement relationship between the third reflection element 35 and the fourth reflection element 36.

図6は、第1の光分離光学系および第2の光分離光学系による色分離の様子を示す模式図である。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of color separation by the first light separation optical system and the second light separation optical system.

本実施形態の場合、光源から射出された光Wは第1の光分離光学系61によって、第1の光W1GRと第2の光W2YBとに分離される。ここで、光源10から射出された光Wの光軸方向がZ軸方向と一致し、第1の光W1GRの光軸方向がY軸方向と概ね一致するように、XYZ座標系を設定する。   In the present embodiment, the light W emitted from the light source is separated into the first light W1GR and the second light W2YB by the first light separation optical system 61. Here, the XYZ coordinate system is set so that the optical axis direction of the light W emitted from the light source 10 matches the Z-axis direction, and the optical axis direction of the first light W1GR substantially matches the Y-axis direction.

第1の光W1GRは第2の光分離光学系62によって、第3の光Gと第4の光Rとに分離され、第2の光W2YBは第2の光分離光学系62によって、第5の光Bと第6の光Yとに分離される。さらに、第2の光分離光学系32は、第3の光Gと第4の光Rと第5の光Bと第6の光Yとを、YZ平面と交差する方向に射出する。第1実施形態と同様に、位置A3と位置A4と位置A5と位置A6は、画素PX内において擬似マトリクス状に位置している。   The first light W1GR is separated into the third light G and the fourth light R by the second light separation optical system 62, and the second light W2YB is separated into the fifth light by the second light separation optical system 62. The light B and the sixth light Y are separated. Further, the second light separation optical system 32 emits the third light G, the fourth light R, the fifth light B, and the sixth light Y in a direction intersecting the YZ plane. Similarly to the first embodiment, the position A3, the position A4, the position A5, and the position A6 are located in a pseudo matrix form in the pixel PX.

これにより、第3の光Gが入射するサブ画素PGと、第4の光Rが入射するサブ画素PRと、第5の光Bが入射するサブ画素PBと第6の光Yが入射するサブ画素PYとを2行2列のマトリクス状に配列することができる。よって、第1実施形態と同様に、画像の解像度が低下しにくいプロジェクターが提供される。   Thereby, the sub-pixel PG into which the third light G is incident, the sub-pixel PR into which the fourth light R is incident, the sub-pixel PB into which the fifth light B is incident, and the sub-pixel into which the sixth light Y is incident. Pixels PY can be arranged in a matrix of 2 rows and 2 columns. Therefore, as in the first embodiment, a projector is provided in which the image resolution is unlikely to decrease.

[第3実施形態]
図7は、第3実施形態のプロジェクターに用いられる光分離光学系70の模式図である。本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a schematic diagram of a light separation optical system 70 used in the projector according to the third embodiment. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

光分離光学系70において第1実施形態の光分離光学系30と異なる点は、光分離光学系70の第1の反射素子73および第3の反射素子75の透過波長および反射波長が、第1実施形態の光分離光学系30の第1の反射素子33および第3の反射素子35の透過波長および反射波長と異なる点である。   The light separation optical system 70 is different from the light separation optical system 30 of the first embodiment in that the transmission wavelength and the reflection wavelength of the first reflection element 73 and the third reflection element 75 of the light separation optical system 70 are the first. This is a point different from the transmission wavelength and the reflection wavelength of the first reflection element 33 and the third reflection element 35 of the light separation optical system 30 of the embodiment.

第1の光分離光学系71は、第1の光W1GYを反射し第2の光W2RBを透過する第1の反射素子73と、第2の光W2RBを反射する第2の反射素子74と、を含む。第2の光分離光学系72は、第3の光Gと第5の光Rとを反射し第4の光Yと第6の光Bとを透過する第3の反射素子75と、第4の光Yと第6の光Bとを反射する第4の反射素子76と、を含む。   The first light separation optical system 71 includes a first reflection element 73 that reflects the first light W1GY and transmits the second light W2RB, a second reflection element 74 that reflects the second light W2RB, including. The second light separation optical system 72 includes a third reflection element 75 that reflects the third light G and the fifth light R and transmits the fourth light Y and the sixth light B; 4th reflective element 76 which reflects the light Y of this, and the 6th light B.

本実施形態の場合、第3の光Gは緑色光(520nm以上560nm未満の波長の光)であり、第4の光Yは黄色光(560nm以上600nm未満の波長の光)であり、第5の光Rは赤色光(600nm以上750nm以下の波長の光)であり、第6の光Bは青色光(380nm以上520nm未満の波長の光)である。   In the case of the present embodiment, the third light G is green light (light having a wavelength of 520 nm to less than 560 nm), the fourth light Y is yellow light (light having a wavelength of 560 nm to less than 600 nm), The light R is red light (light having a wavelength of 600 nm or more and 750 nm or less), and the sixth light B is blue light (light having a wavelength of 380 nm or more and less than 520 nm).

第1の反射素子73と第2の反射素子74との配置関係や、第3反射素子75と第4反射素子76との配置関係は、第1実施形態における第1の反射素子33と第2の反射素子34との配置関係や、第3反射素子35と第4反射素子36との配置関係と同じである。   The arrangement relationship between the first reflection element 73 and the second reflection element 74 and the arrangement relation between the third reflection element 75 and the fourth reflection element 76 are the same as those of the first reflection element 33 and the second reflection element in the first embodiment. This is the same as the arrangement relationship between the third reflection element 35 and the fourth reflection element 36.

図8は、第1の光分離光学系および第2の光分離光学系による色分離の様子を示す模式図である。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a state of color separation by the first light separation optical system and the second light separation optical system.

本実施形態の場合、光源から射出された光Wは第1の光分離光学系71によって、第1の光W1GYと第2の光W2RBとに分離される。ここで、光源10から射出された光Wの光軸方向がZ軸方向と一致し、第1の光W1GYの光軸方向がY軸方向と一致するように、XYZ座標系を設定する。   In the present embodiment, the light W emitted from the light source is separated by the first light separation optical system 71 into the first light W1GY and the second light W2RB. Here, the XYZ coordinate system is set so that the optical axis direction of the light W emitted from the light source 10 matches the Z-axis direction and the optical axis direction of the first light W1GY matches the Y-axis direction.

第1の光W1GYは第2の光分離光学系72によって、第3の光Gと第4の光Yとに分離され、第2の光W2RBは第2の光分離光学系72によって、第5の光Rと第6の光Bとに分離される。さらに、第2の光分離光学系32は、第3の光Gと第4の光Yと第5の光Rと第6の光Bとを、YZ平面と交差する方向に射出する。本実施形態においても、位置A3と位置A4と位置A5と位置A6は、画素PX内において擬似マトリクス状に位置している。   The first light W1GY is separated into the third light G and the fourth light Y by the second light separation optical system 72, and the second light W2RB is separated into the fifth light by the second light separation optical system 72. The light R and the sixth light B are separated. Further, the second light separation optical system 32 emits the third light G, the fourth light Y, the fifth light R, and the sixth light B in a direction intersecting the YZ plane. Also in this embodiment, the position A3, the position A4, the position A5, and the position A6 are located in a pseudo matrix form in the pixel PX.

これにより、第3の光Gが入射するサブ画素PGと、第4の光Yが入射するサブ画素PYと、第5の光Rが入射するサブ画素PRと第6の光Bが入射するサブ画素PBとを2行2列のマトリクス状に配列することができる。よって、第1実施形態と同様に、画像の解像度が低下しにくいプロジェクターが提供される。   Accordingly, the sub-pixel PG into which the third light G is incident, the sub-pixel PY into which the fourth light Y is incident, the sub-pixel PR into which the fifth light R is incident, and the sub-pixel into which the sixth light B is incident. The pixels PB can be arranged in a matrix of 2 rows and 2 columns. Therefore, as in the first embodiment, a projector is provided in which the image resolution is unlikely to decrease.

[第4実施形態]
図9は、第4実施形態のプロジェクターに適用されるマイクロレンズアレイ81の断面図である。図10は、第4実施形態のマイクロレンズのレンズ面側に低屈折率層または高屈折率層を設けた場合の光の屈折の様子を示す図である。図11は、第4実施形態の光変調素子の断面図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a cross-sectional view of a microlens array 81 applied to the projector of the fourth embodiment. FIG. 10 is a diagram showing how light is refracted when a low refractive index layer or a high refractive index layer is provided on the lens surface side of the microlens according to the fourth embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view of the light modulation element of the fourth embodiment.

本実施形態にかかるプロジェクターと第1実施形態にかかるプロジェクターとの主要な違いは、マイクロレンズアレイが備えるマイクロレンズのレンズ面の形状と、マイクロレンズのレンズ面側に低屈折率層を設けたことである。本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施形態に係るプロジェクターは、マイクロレンズアレイ41のかわりにマイクロレンズアレイ81を備え、さらに光変調素子40のかわりに光変調素子80を備えている。   The main difference between the projector according to the present embodiment and the projector according to the first embodiment is that the shape of the lens surface of the microlens provided in the microlens array and the low refractive index layer provided on the lens surface side of the microlens. It is. In this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is common in 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. The projector according to the present embodiment includes a microlens array 81 instead of the microlens array 41, and further includes a light modulation element 80 instead of the light modulation element 40.

図11に示すように、光変調素子80は、透過型の液晶装置である。光変調素子80は、光変調素子40と同様に複数の画素PXを備え、一の画素PXは、第3の光Gに対応して設けられた第1のサブ画素PG、第4の光Bに対応して設けられた第2のサブ画素PB、第5の光Rに対応して設けられた第3のサブ画素PRおよび第6の光Yに対応して設けられた第4のサブ画素PYを備える。図11では、第1のサブ画素PGと第2のサブ画素PBのみが図示されているが、実際には、第1のサブ画素PGと第2のサブ画素PBの紙面奥側に第3のサブ画素PRと第4のサブ画素PYが設けられている。これらの4つのサブ画素は、Y方向とZ方向に2行2列で配置され、さらに格子状のブラックマトリクスBMで区画されている。また、光変調素子80は、後述するマイクロレンズアレイ81を内蔵している。なお、光変調素子80の構成は、後述の記載で詳しく説明する。   As shown in FIG. 11, the light modulation element 80 is a transmissive liquid crystal device. The light modulation element 80 includes a plurality of pixels PX similarly to the light modulation element 40, and one pixel PX includes a first sub-pixel PG and a fourth light B provided corresponding to the third light G. The second sub-pixel PB provided corresponding to the third sub-pixel PR provided corresponding to the fifth light R and the fourth sub-pixel provided corresponding to the sixth light Y With PY. In FIG. 11, only the first sub-pixel PG and the second sub-pixel PB are shown, but in reality, the third sub-pixel PG and the second sub-pixel PB have a third sub-pixel A sub pixel PR and a fourth sub pixel PY are provided. These four sub-pixels are arranged in 2 rows and 2 columns in the Y direction and the Z direction, and are further partitioned by a grid-like black matrix BM. The light modulation element 80 incorporates a microlens array 81 to be described later. The configuration of the light modulation element 80 will be described in detail in the description below.

マイクロレンズアレイ81は光変調素子80の光入射側に設けられている。第1実施形態において図3および図4を用いて説明したように、本実施形態においても、複数のマイクロレンズ81Aは複数の画素に対応して設けられている。また、マイクロレンズによって光が各サブ画素に集光される様子は、第1実施形態における集光の様子と同じであるため、詳細な説明は省略する。   The microlens array 81 is provided on the light incident side of the light modulation element 80. As described with reference to FIGS. 3 and 4 in the first embodiment, also in this embodiment, the plurality of microlenses 81A are provided corresponding to the plurality of pixels. In addition, since the manner in which light is condensed on each sub-pixel by the microlens is the same as the manner in which light is condensed in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

図9に示すように、マイクロレンズアレイ81とマイクロレンズアレイ41との違いはレンズ面の形状だけであるので、詳細な説明は省略する。複数のマイクロレンズのうち一のマイクロレンズ81Aは、そのレンズ面81Asが球面からなる球面レンズである。また図9に示したように、マイクロレンズ81Aのレンズ面81As側に、マイクロレンズ81Aよりも屈折率の小さい低屈折率層84が設けられている。低屈折率層84はマイクロレンズ81Aよりも屈折率が大きく低減された層として構成されており、マイクロレンズ81Aと低屈折率層84との界面で大きな光の屈折が生じるようになっている。マイクロレンズアレイ81は、光変調素子80の内部に内蔵されていてもよいし、光変調素子80の光入射側に、光変調素子80とは別体に設けられていてもよい。なお、図11では、マイクロレンズアレイ81が光変調素子80に内蔵されている例が示されている。   As shown in FIG. 9, the only difference between the microlens array 81 and the microlens array 41 is the shape of the lens surface, and a detailed description thereof will be omitted. One microlens 81A among the plurality of microlenses is a spherical lens whose lens surface 81As is a spherical surface. As shown in FIG. 9, a low refractive index layer 84 having a refractive index smaller than that of the micro lens 81A is provided on the lens surface 81As side of the micro lens 81A. The low refractive index layer 84 is configured as a layer whose refractive index is greatly reduced as compared with the microlens 81 </ b> A, and large light refraction occurs at the interface between the microlens 81 </ b> A and the low refractive index layer 84. The microlens array 81 may be built in the light modulation element 80, or may be provided separately from the light modulation element 80 on the light incident side of the light modulation element 80. FIG. 11 shows an example in which the microlens array 81 is built in the light modulation element 80.

図10(a)は、本実施例のようにマイクロレンズ81Aのレンズ面81As側に低屈折率層84を設けた場合の光の屈折の様子を示す図であり、図10(b)は、比較例としてマイクロレンズ81Aのレンズ面81As側に高屈折率層88を設けた場合の光の屈折の様子を示す模式図である。   FIG. 10A is a diagram showing a state of light refraction when the low refractive index layer 84 is provided on the lens surface 81As side of the microlens 81A as in this embodiment, and FIG. It is a schematic diagram which shows the mode of light refraction at the time of providing the high refractive index layer 88 in the lens surface 81As side of micro lens 81A as a comparative example.

図10(b)に示すように、マイクロレンズ81Aのレンズ面81As側に高屈折率層88を設けた場合には、マイクロレンズ81Aの屈折率と高屈折率層88の屈折率との差が比較的小さいため、マイクロレンズ81Aと高屈折率層88との界面で光を大きく屈折させることができない。前述のように、本実施形態のプロジェクターでは、1つのマイクロレンズ81Aと対向する領域に4つのサブ画素を2行2列で配置し、マイクロレンズ81Aの中心軸を挟んで対称な方向から入射した4つの光を互いに直交する2方向に空間分離している。そのため、マイクロレンズ81Aの屈折力がさほど大きくなくても、マイクロレンズ81Aに入射した光を対応するサブ画素に分離して入射させることが容易である。しかし、マイクロレンズ81Aと高屈折率層88との屈折率差が非常に小さい場合には、マイクロレンズ81Aに入射した光Gおよび光Bそれぞれが目的とするサブ画素PGおよびサブ画素PBに十分に入射せず、一部の光がブラックマトリクスBMで遮光され利用できなくなる惧れがある。このような事態を避けるためには、実施例1乃至3で説明したように、マイクロレンズ81Aを屈折力の高い非球面レンズとすればよい。   As shown in FIG. 10B, when the high refractive index layer 88 is provided on the lens surface 81As side of the microlens 81A, the difference between the refractive index of the microlens 81A and the refractive index of the high refractive index layer 88 is different. Since it is relatively small, light cannot be refracted greatly at the interface between the microlens 81A and the high refractive index layer 88. As described above, in the projector according to the present embodiment, four subpixels are arranged in two rows and two columns in a region facing one microlens 81A, and incident from a symmetric direction across the central axis of the microlens 81A. Four lights are spatially separated in two directions orthogonal to each other. Therefore, even if the refractive power of the microlens 81A is not so large, it is easy to separate and enter the light incident on the microlens 81A into the corresponding subpixel. However, when the difference in refractive index between the microlens 81A and the high refractive index layer 88 is very small, the light G and the light B incident on the microlens 81A are sufficiently applied to the target subpixel PG and subpixel PB, respectively. There is a possibility that a part of the light is blocked by the black matrix BM and cannot be used. In order to avoid such a situation, as described in the first to third embodiments, the microlens 81A may be an aspherical lens having a high refractive power.

これに対して、本実施形態では、図10(a)に示すように、マイクロレンズ81Aのレンズ面81As側に低屈折率層84を設ける。この場合には、マイクロレンズ81Aの屈折率と低屈折率層84の屈折率との差が十分大きいため、マイクロレンズ81Aと低屈折率層84との界面で光を大きく屈折させることができる。本実施形態のプロジェクターでは、マイクロレンズ81Aの屈折力がさほど大きくなくても、マイクロレンズ81Aに入射した光を対応するサブ画素に分離して入射させることが容易である。そのため、マイクロレンズ81Aとして屈折力の大きい非球面レンズだけでなく、屈折力の比較的小さい球面レンズを用いることも可能となる。球面レンズは非球面レンズに比べて製造が容易であり、安価に製造することができるとともに、レンズ形状もほぼ設計どおりのものが得られるため、収差を小さくすることも容易である。よって、マイクロレンズ81Aに入射した光Gおよび光Bそれぞれを目的とするサブ画素PGおよびサブ画素PBに精度よく入射させることが可能となる。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 10A, a low refractive index layer 84 is provided on the lens surface 81As side of the microlens 81A. In this case, since the difference between the refractive index of the microlens 81A and the refractive index of the low refractive index layer 84 is sufficiently large, light can be largely refracted at the interface between the microlens 81A and the low refractive index layer 84. In the projector of this embodiment, even if the refractive power of the microlens 81A is not so large, it is easy to separate the light incident on the microlens 81A and make it incident on the corresponding subpixel. Therefore, it is possible to use not only an aspherical lens having a large refractive power but also a spherical lens having a relatively small refractive power as the microlens 81A. A spherical lens is easier to manufacture than an aspheric lens, can be manufactured at a low cost, and a lens shape that is almost as designed can be obtained, so that aberration can be easily reduced. Therefore, the light G and the light B incident on the microlens 81A can be accurately incident on the target subpixel PG and subpixel PB, respectively.

図11は、マイクロレンズアレイ81を内蔵している光変調素子80のXY断面を示す模式図である。   FIG. 11 is a schematic diagram showing an XY cross section of the light modulation element 80 including the microlens array 81.

光変調素子80は、TFT(薄膜トランジスター)等の回路素子が形成された第1基板85と、マイクロレンズアレイ81を備えた第2基板83と、第1基板85と第2基板83との間に挟持された液晶層86と、を備えている。   The light modulation element 80 includes a first substrate 85 on which circuit elements such as TFTs (thin film transistors) are formed, a second substrate 83 having a microlens array 81, and between the first substrate 85 and the second substrate 83. And a liquid crystal layer 86 sandwiched between the two.

第1基板85には、複数のサブ画素(第1のサブ画素PG、第2のサブ画素PB、第3のサブ画素PR、第4のサブ画素PY)を区画するブラックマトリクスBMが形成されている。   On the first substrate 85, a black matrix BM that partitions a plurality of sub-pixels (first sub-pixel PG, second sub-pixel PB, third sub-pixel PR, fourth sub-pixel PY) is formed. Yes.

図示は省略したが、第1基板85の光射出側(液晶層86側とは反対側)および第2基板83の光入射側(液晶層86側とは反対側)には、それぞれ偏光板が設置されている。また、図示は省略したが、第1基板85の液晶層86側の面には、サブ画素毎に1つずつ画素電極が形成されており、第2基板83の液晶層86側の面には、各画素電極に共通の共通電極が表示領域全面に形成されている。   Although not shown, polarizing plates are provided on the light emission side of the first substrate 85 (the side opposite to the liquid crystal layer 86 side) and the light incident side of the second substrate 83 (the side opposite to the liquid crystal layer 86 side), respectively. is set up. Although not shown, one pixel electrode is formed for each subpixel on the surface of the first substrate 85 on the liquid crystal layer 86 side, and on the surface of the second substrate 83 on the liquid crystal layer 86 side. A common electrode common to the pixel electrodes is formed on the entire display area.

第2基板83は、複数のマイクロレンズ81Aをマトリクス状に備えてなるマイクロレンズアレイ81と、マイクロレンズアレイ81の光入射側に対向配置され、光分離光学系30から入射した第3の光G、第4の光B、第5の光Rおよび第6の光Yを透過する光透過性の部材からなる透明基板82と、を備えている。   The second substrate 83 includes a microlens array 81 having a plurality of microlenses 81 </ b> A provided in a matrix, and a third light G incident from the light separation optical system 30. , And a transparent substrate 82 made of a light-transmitting member that transmits the fourth light B, the fifth light R, and the sixth light Y.

マイクロレンズ81Aは、透明基板81Cの表面をエッチングすることにより形成されている。   The microlens 81A is formed by etching the surface of the transparent substrate 81C.

透明基板81Cとしては屈折率が高い材料が用いられ、例えば、ネオセラム(589.3nmの波長における屈折率が1.541)などが好適である。透明基板81Cの中央部は複数のマイクロレンズ81Aがマトリクス状に配置されてなるレンズ領域となっており、レンズ領域の周囲はエッチングが施されていない非レンズ領域となっている。非レンズ領域は、マイクロレンズ81Aよりも透明基板82側に突出した突起部81Bとなっている。突起部81Bは矩形形状を有する透明基板81Cの4辺に沿って矩形枠状に形成されており、突起部81Bと透明基板82とは厚さ0.1μm程度の薄いガラス質の接合膜87で接合されている。   As the transparent substrate 81C, a material having a high refractive index is used. For example, neoceram (refractive index at a wavelength of 589.3 nm is 1.541) is preferable. The central portion of the transparent substrate 81C is a lens region in which a plurality of microlenses 81A are arranged in a matrix, and the periphery of the lens region is a non-lens region that is not etched. The non-lens region is a protrusion 81B that protrudes closer to the transparent substrate 82 than the microlens 81A. The protrusion 81B is formed in a rectangular frame shape along the four sides of the transparent substrate 81C having a rectangular shape, and the protrusion 81B and the transparent substrate 82 are formed of a thin glassy bonding film 87 having a thickness of about 0.1 μm. It is joined.

マイクロレンズアレイ81の厚みは例えば40μm〜50μmである。マイクロレンズアレイ81は厚みが1.0mm〜1.4mmの厚い透明基板82と接合されることで、強度が補強されている。   The thickness of the microlens array 81 is, for example, 40 μm to 50 μm. The strength of the microlens array 81 is reinforced by being bonded to a thick transparent substrate 82 having a thickness of 1.0 mm to 1.4 mm.

マイクロレンズ81Aと透明基板82との間には隙間が形成されており、マイクロレンズ81Aと透明基板82とは隙間を空けて互いに接触しないように配置されている。マイクロレンズ81Aと透明基板82との隙間は突起部81Bと透明基板82によって密閉されており、該隙間にはマイクロレンズ81Aよりも屈折率の小さい低屈折率層84が設けられている。低屈折率層84は、マイクロレンズ81Aとの間で大きな屈折率差を生じさせるものであればよく、例えば空気などの気体からなる気体層や真空層などが好適である。本実施形態の場合、マイクロレンズアレイ81と透明基板82は減圧雰囲気下で接合されており、マイクロレンズ81Aと透明基板82との間の隙間(低屈折率層84)は真空層である。   A gap is formed between the microlens 81A and the transparent substrate 82, and the microlens 81A and the transparent substrate 82 are arranged so as not to contact each other with a gap. A gap between the microlens 81A and the transparent substrate 82 is sealed by the protrusion 81B and the transparent substrate 82, and a low refractive index layer 84 having a refractive index smaller than that of the microlens 81A is provided in the gap. The low refractive index layer 84 only needs to cause a large refractive index difference with the microlens 81A. For example, a gas layer made of a gas such as air or a vacuum layer is suitable. In the case of this embodiment, the microlens array 81 and the transparent substrate 82 are bonded together under a reduced pressure atmosphere, and the gap (the low refractive index layer 84) between the microlens 81A and the transparent substrate 82 is a vacuum layer.

低屈折率層84とマイクロレンズ81Aとの屈折率差は、マイクロレンズ81Aに入射する光の波長領域において0.4以上であることが好ましい。本実施形態では、マイクロレンズ81Aに緑色光と青色光と赤色光と黄色光とが入射するため、可視域波長(380nm以上750nm以下の全波長域)で0.4以上であることが好ましい。これにより、マイクロレンズ81Aとして球面レンズを用いることが可能となる。   The refractive index difference between the low refractive index layer 84 and the microlens 81A is preferably 0.4 or more in the wavelength region of light incident on the microlens 81A. In the present embodiment, since green light, blue light, red light, and yellow light are incident on the microlens 81A, it is preferably 0.4 or more in the visible wavelength range (all wavelength ranges from 380 nm to 750 nm). Thereby, a spherical lens can be used as the microlens 81A.

なお、気体層を構成する気体としては、空気、窒素、アルゴンなどの種々の気体を用いることができ、経済性の面からは空気が好適である。真空層を構成する真空とは、大気圧(1気圧)よりも小さい減圧状態であればよく、必ずしも圧力がゼロの完全な真空でなくてもよい。   In addition, as gas which comprises a gas layer, various gases, such as air, nitrogen, and argon, can be used, and air is suitable from the surface of economical efficiency. The vacuum constituting the vacuum layer may be a reduced pressure state smaller than the atmospheric pressure (1 atm), and may not necessarily be a complete vacuum with zero pressure.

本実施形態のように、マイクロレンズ81Aのレンズ面81As側にマイクロレンズ81Aとの屈折率差が大きい低屈折率層84を設けることで、マイクロレンズ81Aとして球面レンズを用いることが可能となる。例えば、低屈折率層84として気体層や真空層を用いた場合、低屈折率層84の屈折率はほぼ1であるため、マイクロレンズ81Aと低屈折率層84との屈折率差は最大となる。この場合、マイクロレンズ81Aの屈折力が小さくても、マイクロレンズ81Aに入射した光を大きく屈折させて目的とするサブ画素に入射させることができる。そのため、マイクロレンズ81Aとして屈折力の大きい非球面レンズだけでなく、屈折力の比較的小さい球面レンズを用いることも可能となる。球面レンズは非球面レンズに比べて製造が容易であり、安価に製造することができるとともに、レンズ形状もほぼ設計どおりのものが得られるため、収差を小さくすることも容易である。よって、マイクロレンズ81Aに入射した光を目的とするサブ画素に精度よく入射させることが可能となる。   By providing the low refractive index layer 84 having a large refractive index difference from the microlens 81A on the lens surface 81As side of the microlens 81A as in the present embodiment, a spherical lens can be used as the microlens 81A. For example, when a gas layer or a vacuum layer is used as the low refractive index layer 84, the refractive index difference between the microlens 81A and the low refractive index layer 84 is the maximum because the refractive index of the low refractive index layer 84 is approximately 1. Become. In this case, even if the refractive power of the microlens 81A is small, the light incident on the microlens 81A can be largely refracted and incident on the target subpixel. Therefore, it is possible to use not only an aspherical lens having a large refractive power but also a spherical lens having a relatively small refractive power as the microlens 81A. A spherical lens is easier to manufacture than an aspheric lens, can be manufactured at a low cost, and a lens shape that is almost as designed can be obtained, so that aberration can be easily reduced. Therefore, the light incident on the microlens 81A can be accurately incident on the target sub-pixel.

[第5実施形態]
第5実施形態では、第4実施形態における光変調素子80のかわりに光変調素子90を用いる。図12は、本実施形態の光変調素子90のXY断面を示す模式図である。本実施形態において第4実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, a light modulation element 90 is used instead of the light modulation element 80 in the fourth embodiment. FIG. 12 is a schematic diagram showing an XY cross section of the light modulation element 90 of the present embodiment. In this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is common in 4th Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.

光変調素子90は、第1基板85と、マイクロレンズアレイ81を備えた第2基板93と、第1基板85と第2基板93との間に挟持された液晶層86と、を備えている。第4実施形態と同様、マイクロレンズ81Aは球面レンズからなる。   The light modulation element 90 includes a first substrate 85, a second substrate 93 having a microlens array 81, and a liquid crystal layer 86 sandwiched between the first substrate 85 and the second substrate 93. . As in the fourth embodiment, the microlens 81A is a spherical lens.

第2基板93は、マイクロレンズアレイ81と、第1透明基板92と、第2透明基板98と、を備えている。マイクロレンズアレイ81の光射出側には厚みが40μm〜50μmの薄い第1透明基板92が接合されている。また、マイクロレンズアレイ81の光入射側には厚みが1.0mm〜1.4mmの厚い第2透明基板98が接合されている。マイクロレンズアレイ81および第1透明基板92が厚い第2透明基板98と接合されることで、マイクロレンズアレイ91および第1透明基板92の強度が補強されている。   The second substrate 93 includes a microlens array 81, a first transparent substrate 92, and a second transparent substrate 98. A thin first transparent substrate 92 having a thickness of 40 μm to 50 μm is bonded to the light emission side of the microlens array 81. A thick second transparent substrate 98 having a thickness of 1.0 mm to 1.4 mm is bonded to the light incident side of the microlens array 81. The strength of the microlens array 91 and the first transparent substrate 92 is reinforced by joining the microlens array 81 and the first transparent substrate 92 to the thick second transparent substrate 98.

第4実施形態と同様に本実施形態においても、マイクロレンズ81Aのレンズ面81As側にマイクロレンズ81Aよりも屈折率の小さい低屈折率層84が設けられている。本実施形態の場合、低屈折率層94は空気層である。   Similarly to the fourth embodiment, also in this embodiment, a low refractive index layer 84 having a refractive index smaller than that of the microlens 81A is provided on the lens surface 81As side of the microlens 81A. In the present embodiment, the low refractive index layer 94 is an air layer.

本実施形態では、マイクロレンズアレイ81のレンズ面81Asの向きが第4実施形態のマイクロレンズアレイ81と異なっているが、マイクロレンズ81Aと低屈折率層84によって奏される作用および効果は第4実施形態と同様である。そのため、本実施形態においても画像の解像度が低下しにくいプロジェクターを提供することができる。   In the present embodiment, the direction of the lens surface 81As of the microlens array 81 is different from that of the microlens array 81 of the fourth embodiment, but the functions and effects exhibited by the microlens 81A and the low refractive index layer 84 are the fourth. This is the same as the embodiment. For this reason, it is possible to provide a projector in which the image resolution is unlikely to decrease even in the present embodiment.

以上、第1実施形態ないし第5実施形態に基づいて本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。第4実施形態で用いた第2基板83を、第2実施形態のプロジェクターあるいは第3実施形態のプロジェクターに用いてもよい。また、第5実施形態で用いた第2基板93を、第2実施形態のプロジェクターあるいは第3実施形態のプロジェクターに用いてもよい。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described based on 1st Embodiment thru | or 5th Embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. The second substrate 83 used in the fourth embodiment may be used for the projector of the second embodiment or the projector of the third embodiment. Further, the second substrate 93 used in the fifth embodiment may be used for the projector of the second embodiment or the projector of the third embodiment.

また、第4実施形態と第5実施形態では、球面を有するマイクロレンズアレイと低屈折率層とを組み合わせたが、非球面を有するマイクロレンズアレイと低屈折率層とを組み合わせてもよい。   In the fourth embodiment and the fifth embodiment, the microlens array having a spherical surface and the low refractive index layer are combined. However, the microlens array having an aspherical surface and the low refractive index layer may be combined.

また、第4実施形態では低屈折率層84として真空層を用いたため、マイクロレンズアレイ81を透明基板82と接合したが、低屈折率層84として空気層を用いる場合、透明基板82を省略してもよい。   In the fourth embodiment, since the vacuum layer is used as the low refractive index layer 84, the microlens array 81 is bonded to the transparent substrate 82. However, when an air layer is used as the low refractive index layer 84, the transparent substrate 82 is omitted. May be.

また、第4実施形態と第5実施形態では、マイクロレンズのレンズ面は低屈折率層と接触していたが、マイクロレンズのレンズ面に反射防止膜を設けてもよい。   In the fourth embodiment and the fifth embodiment, the lens surface of the microlens is in contact with the low refractive index layer, but an antireflection film may be provided on the lens surface of the microlens.

また、第1実施形態では、第3の光の光軸と第4の光の光軸とを含む平面が、第3の光の光軸と第5の光の光軸とを含む平面と直交するように、反射面33aと反射面34aと反射面35aと反射面36aとを設置したが、これに限られない。要は図3(c)に示したように、一の画素PXに対応する直線L1と直線L2が互いに平行か互いに交わるように、光源10から射出された光Wを2方向に分離すればよい。この点については、第2実施形態ないし第5実施形態でも同様である。   In the first embodiment, the plane including the optical axis of the third light and the optical axis of the fourth light is orthogonal to the plane including the optical axis of the third light and the optical axis of the fifth light. As described above, the reflecting surface 33a, the reflecting surface 34a, the reflecting surface 35a, and the reflecting surface 36a are provided, but the present invention is not limited thereto. In short, as shown in FIG. 3C, the light W emitted from the light source 10 may be separated in two directions so that the straight line L1 and the straight line L2 corresponding to one pixel PX are parallel to each other or cross each other. . This also applies to the second to fifth embodiments.

1…プロジェクター、10…光源、30…光分離光学系、31…第1の光分離光学系、32…第2の光分離光学系、33…第1の反射素子、33a…反射面、34…第2の反射素子、34a…反射面、35…第3の反射素子、35a…反射面、36…第4の反射素子、36a…反射面、40…光変調素子、41A…マイクロレンズ、60…光分離光学系、61…第1の光分離光学系、62…第2の光分離光学系、63…第1の反射素子、64…第2の反射素子、65…第3の反射素子、66…第4の反射素子、70…光分離光学系、71…第1の光分離光学系、72…第2の光分離光学系、73…第1の反射素子、74…第2の反射素子、75…第3の反射素子、76…第4の反射素子、R,G,B,Y,W…光、80…光変調素子、81A…マイクロレンズ、84…低屈折率層、90…光変調素子、Ax1…第1の軸、Ax2…第2の軸、PX…画素、PR,PG,PB,PY…サブ画素、W1GB,W1GR,W1GY…第1の光、W2YR,W2YB,W2RB…第2の光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 10 ... Light source, 30 ... Light separation optical system, 31 ... 1st light separation optical system, 32 ... 2nd light separation optical system, 33 ... 1st reflective element, 33a ... Reflective surface, 34 ... Second reflective element, 34a ... reflective surface, 35 ... third reflective element, 35a ... reflective surface, 36 ... fourth reflective element, 36a ... reflective surface, 40 ... light modulation element, 41A ... microlens, 60 ... Light separation optical system, 61... First light separation optical system, 62... Second light separation optical system, 63... First reflection element, 64. ... 4th reflection element, 70 ... light separation optical system, 71 ... first light separation optical system, 72 ... second light separation optical system, 73 ... first reflection element, 74 ... second reflection element, 75... Third reflecting element, 76... Fourth reflecting element, R, G, B, Y, W .. Light, 80... Light modulating element, 81A Micro lens, 84 ... low refractive index layer, 90 ... light modulation element, Ax1 ... first axis, Ax2 ... second axis, PX ... pixel, PR, PG, PB, PY ... subpixel, W1GB, W1GR, W1GY ... 1st light, W2YR, W2YB, W2RB ... 2nd light

Claims (13)

光源と、
前記光源から射出された光を第1の光と第2の光とに分離する第1の光分離光学系と、
前記第1の光を第1の色の第3の光と第2の色の第4の光とに分離し、前記第2の光を第3の色の第5の光と第4の色の第6の光とに分離し、前記光源から射出された光の光軸と前記第1の光の光軸とを含む平面と交差する方向に該第3の光と該第4の光と該第5の光と該第6の光とを射出する第2の光分離光学系と、
前記第3の光、前記第4の光、前記第5の光および前記第6の光が入射する光変調素子と、を備えているプロジェクター。
A light source;
A first light separation optical system that separates light emitted from the light source into first light and second light;
The first light is separated into a third light of a first color and a fourth light of a second color, and the second light is separated into a fifth light and a fourth color of a third color. And the third light and the fourth light in a direction intersecting a plane including the optical axis of the light emitted from the light source and the optical axis of the first light. A second light separation optical system that emits the fifth light and the sixth light;
A projector comprising: a light modulation element on which the third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light are incident.
前記第1の光分離光学系は、前記第1の光を反射し前記第2の光を透過する第1の反射素子と、前記第2の光を反射する第2の反射素子と、を含み、
前記第2の光分離光学系は、前記第3の光と前記第5の光とを反射し前記第4の光と前記第6の光とを透過する第3の反射素子と、前記第4の光と前記第6の光とを反射する第4の反射素子と、を含む請求項1に記載のプロジェクター。
The first light separation optical system includes a first reflective element that reflects the first light and transmits the second light, and a second reflective element that reflects the second light. ,
The second light separation optical system includes a third reflective element that reflects the third light and the fifth light and transmits the fourth light and the sixth light, and the fourth light element. The projector according to claim 1, further comprising: a fourth reflective element that reflects the second light and the sixth light.
前記第1の反射素子の反射面は前記第2の反射素子の反射面に対して傾いており、
前記第3の反射素子の反射面は前記第4の反射素子の反射面に対して傾いている請求項2に記載のプロジェクター。
The reflective surface of the first reflective element is inclined with respect to the reflective surface of the second reflective element;
The projector according to claim 2, wherein a reflective surface of the third reflective element is inclined with respect to a reflective surface of the fourth reflective element.
前記第1の光分離光学系に入射する前記光の光軸に対して45°をなす仮想の軸を第1の軸とし、前記第1の光分離光学系に入射する前記光の光軸と前記第1の軸との双方に直交する仮想の軸に対して45°をなす仮想の軸を第2の軸としたときに、
前記第1の反射素子の反射面と前記第1の軸とのなす角度と前記第2の反射素子の反射面と前記第1の軸とのなす角度とが互いに等しく、
前記第3の反射素子の反射面と前記第2の軸とのなす角度と前記第4の反射素子の反射面と前記第2の軸とのなす角度とが互いに等しい請求項3に記載のプロジェクター。
An imaginary axis that forms 45 ° with respect to the optical axis of the light incident on the first light separation optical system is defined as a first axis, and the optical axis of the light incident on the first light separation optical system; When a virtual axis that forms 45 ° with respect to a virtual axis orthogonal to both the first axis and the second axis,
An angle formed between the reflective surface of the first reflective element and the first axis is equal to an angle formed between the reflective surface of the second reflective element and the first axis,
4. The projector according to claim 3, wherein an angle formed between the reflection surface of the third reflection element and the second axis is equal to an angle formed between the reflection surface of the fourth reflection element and the second axis. .
前記光変調素子が備える画素は、前記第3の光に対応した第1のサブ画素と前記第4の光に対応した第2のサブ画素と前記第5の光に対応した第3のサブ画素と前記第6の光に対応した第4のサブ画素とからなり、
前記画素に対応してマイクロレンズが前記光変調素子の光入射側に設けられ、
前記マイクロレンズは、前記第3の光の一部を前記第1のサブ画素に向けて集光し、前記第4の光の一部を前記第2のサブ画素に向けて集光し、前記第5の光の一部を前記第3のサブ画素に向けて集光し、前記第6の光の一部を前記第4のサブ画素に向けて集光する請求項1ないし4のいずれか1項に記載のプロジェクター。
The pixel included in the light modulation element includes a first sub-pixel corresponding to the third light, a second sub-pixel corresponding to the fourth light, and a third sub-pixel corresponding to the fifth light. And a fourth sub-pixel corresponding to the sixth light,
A microlens corresponding to the pixel is provided on the light incident side of the light modulation element,
The microlens condenses a part of the third light toward the first subpixel, condenses a part of the fourth light toward the second subpixel, and 5. The device according to claim 1, wherein a part of the fifth light is condensed toward the third sub-pixel, and a part of the sixth light is condensed toward the fourth sub-pixel. The projector according to item 1.
前記第1のサブ画素の形状は、前記マイクロレンズによって前記第1のサブ画素に向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、
前記第2のサブ画素の形状は、前記マイクロレンズによって前記第2のサブ画素に向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、
前記第3のサブ画素の形状は、前記マイクロレンズによって前記第3のサブ画素に向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状であり、
前記第4のサブ画素の形状は、前記マイクロレンズによって前記第4のサブ画素に向けて集光される光を包含可能な必要且つ十分な形状である請求項5に記載のプロジェクター。
The shape of the first sub-pixel is a necessary and sufficient shape that can include the light condensed toward the first sub-pixel by the microlens,
The shape of the second subpixel is a necessary and sufficient shape that can include the light condensed toward the second subpixel by the microlens,
The shape of the third sub-pixel is a necessary and sufficient shape that can include the light condensed toward the third sub-pixel by the microlens,
The projector according to claim 5, wherein the shape of the fourth sub-pixel is a necessary and sufficient shape that can include light condensed toward the fourth sub-pixel by the microlens.
前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素および前記第4のサブ画素の形状はそれぞれ、略正方形である請求項5または6に記載のプロジェクター。   The projector according to claim 5 or 6, wherein each of the first sub-pixel, the second sub-pixel, the third sub-pixel, and the fourth sub-pixel has a substantially square shape. 前記マイクロレンズは、非球面レンズである請求項5ないし7のいずれか1項に記載のプロジェクター。   The projector according to claim 5, wherein the micro lens is an aspheric lens. 前記マイクロレンズよりも可視域波長での屈折率が0.4以上小さい低屈折率層が、前記マイクロレンズのレンズ面側に設けられている請求項5ないし7のいずれか1項に記載のプロジェクター。   8. The projector according to claim 5, wherein a low refractive index layer having a refractive index of 0.4 or more smaller than the microlens in a visible wavelength is provided on the lens surface side of the microlens. . 前記低屈折率層は、気体層または真空層である請求項9に記載のプロジェクター。   The projector according to claim 9, wherein the low refractive index layer is a gas layer or a vacuum layer. 前記マイクロレンズは球面レンズである請求項9または10に記載のプロジェクター。   The projector according to claim 9, wherein the micro lens is a spherical lens. 前記第3の光、前記第4の光、前記第5の光および前記第6の光は、それぞれ青色光、緑色光、黄色光および赤色光の中から選択される1つの色光である請求項1ないし11のいずれか1項に記載のプロジェクター。   The third light, the fourth light, the fifth light, and the sixth light are one color light selected from blue light, green light, yellow light, and red light, respectively. The projector according to any one of 1 to 11. 前記第3の光は、緑色光又は黄色光である請求項12に記載のプロジェクター。   The projector according to claim 12, wherein the third light is green light or yellow light.
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