JP3317298B2 - Illumination optical system - Google Patents

Illumination optical system

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JP3317298B2
JP3317298B2 JP2000173397A JP2000173397A JP3317298B2 JP 3317298 B2 JP3317298 B2 JP 3317298B2 JP 2000173397 A JP2000173397 A JP 2000173397A JP 2000173397 A JP2000173397 A JP 2000173397A JP 3317298 B2 JP3317298 B2 JP 3317298B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、照明光を射出する
照明光学系に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illumination optical system for emitting illumination light.

【0002】[0002]

【従来の技術】投写型表示装置では、照明光から、電気
光学装置を用いて画像を表す画像光を形成し、この画像
光を投写することにより画像を表示している。この電気
光学装置として、照明光を画像情報(画像信号)に応じ
て変調し、画像を表す画像光を射出する光変調装置(射
出方向制御型光変調装置)が利用されている。この光変
調装置の例として、デジタル・マイクロミラー・デバイ
ス(テキサス・インスツルメンツ(TI)社の登録商標
である。以下、「DMD」と呼ぶ。)のようなマイクロ
ミラー型光変調装置があげられる。
2. Description of the Related Art In a projection display device, an image light representing an image is formed from illumination light using an electro-optical device, and the image light is projected to display an image. As this electro-optical device, a light modulation device (emission direction control type light modulation device) that modulates illumination light according to image information (image signal) and emits image light representing an image is used. As an example of the light modulator, a micromirror-type light modulator such as a digital micromirror device (registered trademark of Texas Instruments (TI), hereinafter referred to as "DMD") can be given.

【0003】DMDは、画像を構成する複数の画素に対
応する複数のマイクロミラーを有している。複数のマイ
クロミラーはそれぞれ画像情報に応じてその傾きが変化
し、各マイクロミラーの傾きに応じて光を反射する。各
マイクロミラーで反射された光のうち、所定の方向に反
射された光が、画像光として利用される。すなわち、D
MDは、光の反射方向を制御して画像光を形成するタイ
プの電気光学装置である。
[0003] The DMD has a plurality of micro mirrors corresponding to a plurality of pixels constituting an image. The inclination of each of the plurality of micromirrors changes according to the image information, and reflects light according to the inclination of each micromirror. Of the light reflected by each micromirror, light reflected in a predetermined direction is used as image light. That is, D
The MD is an electro-optical device of the type that forms image light by controlling the direction of light reflection.

【0004】図13は、マイクロミラー型光変調装置を
用いた従来の投写型表示装置の要部を平面的に見た概略
構成図である。この投写型表示装置5000は、照明光
学系100Eと、マイクロミラー型光変調装置200
と、投写レンズ300と、を備えている。
FIG. 13 is a schematic structural view of a main part of a conventional projection display device using a micromirror type light modulation device as viewed in plan. The projection display device 5000 includes an illumination optical system 100E and a micromirror light modulation device 200.
And a projection lens 300.

【0005】照明光学系100Eは、光源部110と、
第1のコンデンサーレンズ(集光レンズ)120と、カ
ラーホイール130と、透光性ロッド180Aと、第2
のコンデンサーレンズ190と、を備えている。
The illumination optical system 100E includes a light source section 110,
A first condenser lens (condensing lens) 120, a color wheel 130, a light-transmitting rod 180A,
And a condenser lens 190.

【0006】光源部110から射出された光は、第1の
コンデンサーレンズ120とカラーホイール130と透
光性ロッド180Aと第2のコンデンサーレンズ190
とを通過して200を通過してマイクロミラー型光変調
装置200に入射する。マイクロミラー型光変調装置2
00に入射した光は、マイクロミラー型光変調装置20
0に与えられた画像信号に応じて変調される。マイクロ
ミラー型光変調装置200で変調された光は、画像を表
す光(画像光)として投写レンズ300を介して投写さ
れ、これにより画像が表示される。
The light emitted from the light source unit 110 is supplied to a first condenser lens 120, a color wheel 130, a light transmitting rod 180A, and a second condenser lens 190.
And passes through 200 to enter the micromirror-type light modulation device 200. Micromirror type light modulator 2
00 is incident on the micromirror type optical modulator 20.
It is modulated according to the image signal given to 0. The light modulated by the micromirror light modulation device 200 is projected as light (image light) representing an image via the projection lens 300, whereby an image is displayed.

【0007】光源部110から射出された光は、その照
度分布が一様でない場合が多い。このような光を照明光
としてそのまま利用した場合には、表示される画像の明
るさも、照明光の照度分布に応じて一様でない場合が多
い。しかし、投写型表示装置によって表示される画像
は、その明るさが一様で明るいほうが好ましい。そこ
で、従来からこの問題を解決するために、照明光学系1
00Eのように透光性ロッド180Aが用いられる場合
が多い。この透光性ロッド180Aは、入射する光の照
度分布が一様でない場合においても、照度分布が一様な
光を射出する機能を有する光学要素である。
Light emitted from the light source unit 110 often has an uneven illuminance distribution. When such light is used as it is as illumination light, the brightness of the displayed image is often not uniform according to the illuminance distribution of the illumination light. However, it is preferable that the brightness of the image displayed by the projection display device is uniform and bright. Therefore, conventionally, in order to solve this problem, the illumination optical system 1 is used.
In many cases, a translucent rod 180A such as 00E is used. The translucent rod 180A is an optical element having a function of emitting light having a uniform illuminance distribution even when the illuminance distribution of incident light is not uniform.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、透光性ロッド
180Aは、透光性ロッド180Aの入射側側面180
AIから入射した光が、透光性ロッド180Aの内面で
反射を繰り返しながら透光性ロッド180A内を通過す
ることにより、射出面側側面180AOから射出する光
の照度分布を一様にする光学要素である。従って、透光
性ロッド180Aから射出された光の照度分布を一様と
するためには、透光性ロッド180Aに入射した光を透
光性ロッド180Aの内面で数多く反射させることが要
求される。すなわち、透光性ロッド180Aは、光源部
110から射出される光の照度分布に応じた長さが必要
であり、その長さが長ければ長いほど好ましいことにな
る。この結果、透光性ロッドを用いた照明光学系を利用
した投写型表示装置は、一般的に、照明光学系の光路の
長さ(光源からマイクロミラー型光変調装置までの光路
の物理的な長さ)が長くなり、装置の小型化が難しいと
いう問題がある。
However, the light-transmitting rod 180A is connected to the incident side surface 180 of the light-transmitting rod 180A.
An optical element that makes the illuminance distribution of light emitted from the emission surface side side surface 180AO uniform by passing the light incident from the AI through the light transmission rod 180A while repeating reflection on the inner surface of the light transmission rod 180A. It is. Therefore, in order to make the illuminance distribution of the light emitted from the light-transmitting rod 180A uniform, it is necessary to reflect a large amount of light incident on the light-transmitting rod 180A on the inner surface of the light-transmitting rod 180A. . That is, the translucent rod 180A needs to have a length corresponding to the illuminance distribution of the light emitted from the light source unit 110, and the longer the length, the more preferable. As a result, a projection display device using an illumination optical system using a translucent rod generally has a length of the optical path of the illumination optical system (the physical length of the optical path from the light source to the micromirror type optical modulator). Length), which makes it difficult to reduce the size of the device.

【0009】ところで、投写型表示装置によって表示さ
れる画像の明るさは、照明光学系から射出された光によ
って照射される照明領域の照度に大きく依存する。すな
わち、同じ光量の照明光を射出する照明光学系ならば、
照明光で照射される照明領域の面積が小さいほど照度が
高くなり、投写型表示装置によって表示される画像が明
るくなる。したがって、投写型表示装置の照明光学系
は、電気光学装置の光照射面への照明効率が高いことが
好ましい。しかし、DMDのような光変調装置(射出方
向制御型光変調装置)を投写型表示装置の電気光学装置
として利用する場合、照明光学系と光変調装置との位置
関係によって、照明光学系の照明効率が低くなるという
問題がある。また、この問題は、光照射面(複数の画素
を含む)に照射された照明光の射出方向を画像情報に応
じて(画素ごとに)制御することにより、画像を表す画
像光を射出する光変調装置に共通する問題である。
By the way, the brightness of an image displayed by a projection display device largely depends on the illuminance of an illumination area irradiated by light emitted from an illumination optical system. That is, if the illumination optical system emits the same amount of illumination light,
The smaller the area of the illumination area irradiated by the illumination light, the higher the illuminance and the brighter the image displayed by the projection display device. Therefore, it is preferable that the illumination optical system of the projection display device has high illumination efficiency on the light irradiation surface of the electro-optical device. However, when a light modulator (emission direction control type light modulator) such as a DMD is used as an electro-optical device of a projection display device, the illumination of the illumination optical system depends on the positional relationship between the illumination optical system and the light modulator. There is a problem that efficiency is low. In addition, this problem is caused by controlling the emission direction of the illumination light applied to the light irradiation surface (including a plurality of pixels) according to the image information (for each pixel), so that the light that emits the image light representing the image is controlled. This is a problem common to modulation devices.

【0010】この発明は、光照射面に照射された照明光
の射出方向を画像情報に応じて画素ごとに制御すること
により、画像を表す画像光を射出する光変調装置(射出
方向制御型光変調装置)を用いた投写型表示装置におい
て、照明光学系の光路の長さ(光源から射出方向制御型
光変調装置までの光路の物理的な長さ)を従来に比べて
短くして、投写型表示装置の小型化を図る技術を提供す
ることを第1の目的とする。また、照明光学系の照明効
率の向上を図る技術を提供することを第2の目的とす
る。
According to the present invention, a light modulator (emission direction control type light) that emits image light representing an image by controlling the emission direction of illumination light applied to a light irradiation surface for each pixel according to image information. Modulation device), the length of the optical path of the illumination optical system (the physical length of the optical path from the light source to the emission direction control type optical modulator) is shorter than in the past, and the projection is performed. A first object is to provide a technique for reducing the size of a display device. A second object is to provide a technique for improving the illumination efficiency of an illumination optical system.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の装
置は、略矩形状の光照射面に照射された照明光の射出方
向を画像情報に応じて制御することにより、画像を表す
画像光を射出する光変調装置に対して、前記光照射面に
照射された照明光の中心軸が前記光照射面に所定の角度
で斜めに入射するように、前記照明光を射出する照明光
学系であって、光源部と、 射出面の輪郭形状が、長さの
異なる第1と第2の対角線を有する四辺形である透光性
ロッドと、を備え、前記四辺形は、前記透光性ロッドか
ら前記光照射面に入射する照明光によって照射される四
辺形状の照明領域の2つの対角線の長さの比が、前記第
1と第2の対角線の比よりも1に近くなるように設定さ
れていることを特徴とする。
In order to solve at least a part of the above-described problems, an apparatus of the present invention uses a method of emitting illumination light applied to a substantially rectangular light irradiation surface.
Representing an image by controlling the direction according to the image information
For a light modulation device that emits image light, the light irradiation surface
The central axis of the irradiated illumination light is at a predetermined angle with respect to the light irradiation surface.
In the illumination optical system for emitting the illumination light so as to be obliquely incident on the light source unit , wherein the light source unit and the exit surface have a quadrangular shape having first and second diagonal lines having different lengths. Light
A rod, wherein the quadrilateral is the translucent rod.
The ratio of the lengths of the two diagonals of the quadrilateral illumination area irradiated by the illumination light incident on the light irradiation surface is set to be closer to 1 than the ratio of the first and second diagonals. It is characterized by having.

【0012】上記照明装置によれば、透光性ロッドによ
って照射される四辺形状の照明領域の輪郭形状を略矩形
状に近づけることができる。したがって、照明光の照明
効率を向上させることができる。
[0012] According to the illumination device, the outline of the quadrilateral illumination area irradiated by the translucent rod can be approximated to a substantially rectangular shape. Therefore, the illumination efficiency of the illumination light can be improved.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の各
実施例を説明する。尚、以下の各実施例においては、特
に断りのない限り、互いに直交する3つの方向を便宜的
に光の進行方向をz軸方向(光軸と平行な方向)とし、
z軸方向から見て12時の方向をy軸方向(縦方向)と
し、3時の方向をx軸方向(横方向)とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the following embodiments, unless otherwise specified, three directions orthogonal to each other are referred to as the z-axis direction (direction parallel to the optical axis) for convenience.
The direction at 12:00 when viewed from the z-axis direction is the y-axis direction (vertical direction), and the direction at 3:00 is the x-axis direction (lateral direction).

【0026】A.第1実施例:図1は、本発明の第1実
施例における投写型表示装置の要部を平面的に見た概略
構成図である。この投写型表示装置1000Aは、照明
光学系100Dと、マイクロミラー型光変調装置200
と、投写レンズ300と、を備えている。マイクロミラ
ー型光変調装置200と、投写レンズ300とは、それ
ぞれの中心軸200ax,300axが一致するように
配置されている。
A. First Embodiment FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention as viewed in plan. This projection display device 1000A includes an illumination optical system 100D and a micromirror light modulation device 200.
And a projection lens 300. The micromirror light modulation device 200 and the projection lens 300 are arranged such that their respective central axes 200ax, 300ax coincide.

【0027】照明光学系100Dは、マイクロミラー型
光変調装置200を照明する光の入射角の制約から、照
明光学系の中心軸100Daxが、マイクロミラー型光
変調装置200の中心軸(光照射面202の法線)20
0axに対して所定の傾きを有するように配置されてい
る。ここで、「光照射面」は、照射された光を画像光と
して利用可能な領域、すなわち、後述するマイクロミラ
ーが形成されている領域である狭義の光照射面を示す。
ただし、以下では、マイクロミラーが形成されている領
域の外側も含む光が照射される領域の全体を光照射面と
呼ぶ場合もある。なお、「所定の傾き」については、第
1実施例において特に問題ではないため説明を省略する
が、第2実施例において詳述する。
In the illumination optical system 100D, the central axis 100Dax of the illumination optical system is set to the central axis (light irradiation surface) of the micromirror light modulation device 200 due to the restriction of the incident angle of the light illuminating the micromirror light modulation device 200. (Normal line of 202) 20
It is arranged to have a predetermined inclination with respect to 0ax. Here, the “light irradiation surface” refers to a region in which the irradiated light can be used as image light, that is, a light irradiation surface in a narrow sense, which is a region where a micromirror described later is formed.
However, hereinafter, the entire region irradiated with light, including the outside of the region where the micromirror is formed, may be referred to as a light irradiation surface. The "predetermined inclination" is not particularly problematic in the first embodiment, and will not be described, but will be described in detail in the second embodiment.

【0028】照明光学系100Dは、光源部110と、
第1のコンデンサーレンズ(集光レンズ)120と、カ
ラーホイール130と、第2のコンデンサーレンズ(集
光レンズ)140と、第1のレンズアレイ150Dと、
第2のレンズアレイ160Dと、重畳レンズ170と、
を備えている。これらの光学要素110,120,13
0,140,150D,160D,170は、照明光学
系100Dの中心軸100Daxに沿って順に配置され
ている。
The illumination optical system 100D includes a light source section 110,
A first condenser lens (condensing lens) 120, a color wheel 130, a second condenser lens (condensing lens) 140, a first lens array 150D,
A second lens array 160D, a superimposing lens 170,
It has. These optical elements 110, 120, 13
0, 140, 150D, 160D, and 170 are sequentially arranged along the central axis 100Dax of the illumination optical system 100D.

【0029】光源部110は、光源ランプ112と凹面
鏡114とを有している。光源ランプ112は、放射状
の光線を射出する放射光源である。光源ランプ112と
しては、メタルハライドランプや高圧水銀灯などの高圧
放電灯が用いられる。凹面鏡114は、光源ランプ11
2からの放射光線が反射されて第1のコンデンサーレン
ズ120に入射するように、開口部116から集光光と
して射出する楕円面凹面鏡である。凹面鏡114として
は、光源ランプ112からの放射光線を反射し、略平行
光として射出する放物面鏡を用いるようにしてもよい。
この場合には、略平行光を第1のコンデンサーレンズ1
20に入射させるように、光源部110と、コンデンサ
ーレンズ120との間に、別のコンデンサーレンズを付
加するようにしてもよい。
The light source section 110 has a light source lamp 112 and a concave mirror 114. The light source lamp 112 is a radiation light source that emits a radial light beam. As the light source lamp 112, a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp is used. The concave mirror 114 is a light source lamp 11
An ellipsoidal concave mirror that emits as condensed light from the opening 116 so that the light emitted from the light source 2 is reflected and enters the first condenser lens 120. As the concave mirror 114, a parabolic mirror that reflects a light beam emitted from the light source lamp 112 and emits it as substantially parallel light may be used.
In this case, the substantially parallel light is transmitted to the first condenser lens 1.
Another condenser lens may be added between the light source unit 110 and the condenser lens 120 so that the light enters the light source 20.

【0030】第1のコンデンサーレンズ120は、カラ
ーホイール130に照射される光スポットを小さくする
ために、光源部110からの光をカラーホイール130
の近傍に集光させるための光学要素である。
The first condenser lens 120 transmits light from the light source unit 110 to the color wheel 130 in order to reduce a light spot irradiated on the color wheel 130.
Is an optical element for condensing light in the vicinity of.

【0031】図2は、カラーホイール130を光源部1
10側から見た正面図である。カラーホイール130
は、回転方向に沿って区切られた3つの扇形の領域に3
つの透過型色フィルタ130R,130G,130Bが
形成されたものである。第1の色フィルタ130Rは、
赤色の波長領域の光(以下、「赤色光R」と呼ぶ)を透
過し、他の波長領域の光を反射または吸収する機能を有
している。同様に、第2および第3の色フィルタ130
G,130Bは、それぞれ緑色、青色の波長領域の光
(以下、それぞれ「緑色光G」、「青色光B」と呼ぶ)
を透過し、他の波長領域の光を反射または吸収する機能
を有している。色フィルタは、例えば誘電体多層膜や、
染料を用いて形成されたフィルタ板などにより構成され
る。
FIG. 2 shows that the color wheel 130 is
It is the front view seen from 10 side. Color wheel 130
Is divided into three fan-shaped areas separated along the direction of rotation.
The transmission color filters 130R, 130G, and 130B are formed. The first color filter 130R includes:
It has a function of transmitting light in the red wavelength region (hereinafter, referred to as “red light R”) and reflecting or absorbing light in other wavelength regions. Similarly, the second and third color filters 130
G and 130B are light in the green and blue wavelength regions, respectively (hereinafter, referred to as “green light G” and “blue light B”, respectively).
And has a function of reflecting or absorbing light in other wavelength regions. The color filter is, for example, a dielectric multilayer film,
It is composed of a filter plate or the like formed using a dye.

【0032】カラーホイール130は、第1のコンデン
サーレンズ120によって集光された光スポットSPが
カラーホイール130の中心軸130axからずれた所
定の周辺位置を照射するように配置されている。そし
て、カラーホイール130は、図示しないモータによっ
て回転軸130axを中心に一定速度で回転する。この
とき、光スポットSPは、カラーホイール130の回転
に応じて、色フィルタ130R,130G,130Bの
各領域を一定間隔で循環的に照射する。この結果、カラ
ーホイール130を透過する光は、カラーホイール13
0の回転に応じて、赤色光R,緑色光G,青色光Bと循
環的に変化する。
The color wheel 130 is arranged so that the light spot SP condensed by the first condenser lens 120 irradiates a predetermined peripheral position shifted from the central axis 130ax of the color wheel 130. Then, the color wheel 130 is rotated at a constant speed around the rotation shaft 130ax by a motor (not shown). At this time, the light spot SP irradiates each area of the color filters 130R, 130G, and 130B cyclically at regular intervals according to the rotation of the color wheel 130. As a result, the light transmitted through the color wheel 130 is
Red light R, green light G, and blue light B cyclically change according to the rotation of 0.

【0033】図1の第2のコンデンサーレンズ140
は、カラーホイール130を透過した光を第1のレンズ
アレイ150Dに入射するように集光する機能を有して
いる。本実施例では、第2のコンデンサーレンズ140
は、カラーホイール130を透過する発散光が略平行光
となるように設定されている。
The second condenser lens 140 of FIG.
Has a function of condensing light transmitted through the color wheel 130 so as to be incident on the first lens array 150D. In the present embodiment, the second condenser lens 140
Is set so that divergent light transmitted through the color wheel 130 becomes substantially parallel light.

【0034】第1のレンズアレイ150Dは、複数の第
1の小レンズ152Dで構成されたレンズアレイであ
る。この第1のレンズアレイ150Dは、第2のコンデ
ンサーレンズ140から射出された略平行光を複数の第
1の小レンズ152に対応する複数の部分光線束に分割
するとともに、各部分光線束をそれぞれ第2のレンズア
レイ160Dの近傍で集光させる機能を有している。
The first lens array 150D is a lens array composed of a plurality of first small lenses 152D. The first lens array 150D divides the substantially parallel light emitted from the second condenser lens 140 into a plurality of partial light beams corresponding to the plurality of first small lenses 152, and separates each of the partial light beams. It has a function of condensing light near the second lens array 160D.

【0035】図3は、第1のレンズアレイ150Dの光
の入射面側から見た正面図と、上面図と、側面図であ
る。図3(A)に示すように、第1のレンズアレイ15
0Dは、略矩形状の同心レンズである第1の小レンズ1
52DがM行N列のマトリクス状に配列された構成を有
している。なお、図3は、M=4,N=3の例を示して
いる。「同心レンズ」とは、レンズの幾何学的な中心と
光学的な中心とが一致しているレンズを意味する。
FIG. 3 is a front view, a top view, and a side view of the first lens array 150D viewed from the light incident surface side. As shown in FIG. 3A, the first lens array 15
0D is a first small lens 1 which is a substantially rectangular concentric lens.
52D are arranged in a matrix of M rows and N columns. FIG. 3 shows an example where M = 4 and N = 3. “Concentric lens” means a lens whose geometric center and optical center coincide with each other.

【0036】第2のレンズアレイ160Dは、第1のレ
ンズアレイ150Dの各第1の小レンズ152Dに対応
する第2の小レンズ162Dを備えている。第2のレン
ズアレイ160Dは、第1のレンズアレイ150Dの像
を重畳レンズ170を介してマイクロミラー型光変調装
置200の照射面上に結像させる機能を有している。な
お、第2のレンズアレイ160Dの各第2の小レンズ1
62Dは、第1のレンズアレイ150Dから射出された
対応する各部分光線束が入射可能であれば、どのような
形状をとることも可能である。本実施例では、第1のレ
ンズアレイ150Dとレンズ面(凸面)の向きのみが異
なるレンズアレイを用いている。
The second lens array 160D has second small lenses 162D corresponding to the first small lenses 152D of the first lens array 150D. The second lens array 160D has a function of forming an image of the first lens array 150D on the irradiation surface of the micromirror light modulation device 200 via the superimposing lens 170. In addition, each second small lens 1 of the second lens array 160D
62D can take any shape as long as the corresponding partial light beams emitted from the first lens array 150D can enter. In the present embodiment, a lens array that differs from the first lens array 150D only in the direction of the lens surface (convex surface) is used.

【0037】重畳レンズ170は、第2のレンズアレイ
160から射出された複数の部分光線束を、マイクロミ
ラー型光変調装置200の照射面上で重畳する機能を有
している。
The superimposing lens 170 has a function of superimposing a plurality of partial light beams emitted from the second lens array 160 on the irradiation surface of the micromirror light modulator 200.

【0038】第1のレンズアレイレンズアレイ150D
から射出された複数の部分光線束は、第2のレンズアレ
イ160Dおよび重畳レンズ170を通過してそれぞれ
マイクロミラー型光変調装置200の光照射面202を
照明する。これにより、光源部110から射出される光
に照度分布がある場合においても、光照射面202は均
一に照明される。
First lens array 150D
The plurality of partial light beams emitted from the light source 207 illuminate the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200 through the second lens array 160D and the superimposing lens 170, respectively. Thereby, even when the light emitted from the light source unit 110 has an illuminance distribution, the light irradiation surface 202 is uniformly illuminated.

【0039】マイクロミラー型光変調装置200は、光
照射面に照射された照明光を画像信号(画像情報)に応
じて各画素に対応するマイクロミラーで反射することに
より、画像を表す画像光を投写レンズ300の方に射出
する光変調装置である。マイクロミラー型光変調装置2
00から射出された画像光は投写レンズ300を介して
投写されて画像が表示される。
The micromirror-type light modulation device 200 reflects image light representing an image by reflecting illumination light applied to a light irradiation surface with a micromirror corresponding to each pixel in accordance with an image signal (image information). This is a light modulation device that emits light toward the projection lens 300. Micromirror type light modulator 2
The image light emitted from 00 is projected through the projection lens 300 to display an image.

【0040】以上説明したように、本実施例の投写型表
示装置1000Aの照明光学系100Dは、従来の照明
光学系100E(図14)の透光性ロッド180Aと同
様の機能を、第1のレンズアレイ150Dと第2のレン
ズアレイ160Dと重畳レンズ170とで構成されるイ
ンテグレータ光学系によって実現されている。
As described above, the illumination optical system 100D of the projection display apparatus 1000A of this embodiment has the same function as the translucent rod 180A of the conventional illumination optical system 100E (FIG. 14), and the first function. This is realized by an integrator optical system including a lens array 150D, a second lens array 160D, and a superimposing lens 170.

【0041】第1のレンズアレイ150Dからマイクロ
ミラー型光変調装置200までの光路の物理的な長さ
は、第1のレンズアレイ150Dと第2のレンズアレイ
160Dと重畳レンズ170の各光学要素の焦点距離の
関係によって決定することができ、光源部110から射
出される光の照度分布に依存しない。また、各光学要素
の焦点距離は、ある程度自由に設定可能である。従っ
て、従来例で説明したように、照度分布に依存した照明
光学系の光路の長さを有する照明光学系を利用する場合
に比べて、照明光学系の光路の長さを短くすることがで
きる。これにより、従来に比べて投写型表示装置の小型
化が可能である。
The physical length of the optical path from the first lens array 150D to the micromirror type optical modulator 200 is determined by the optical elements of the first lens array 150D, the second lens array 160D, and the superimposing lens 170. It can be determined by the relationship of the focal length, and does not depend on the illuminance distribution of the light emitted from the light source unit 110. Further, the focal length of each optical element can be freely set to some extent. Therefore, as described in the conventional example, the length of the optical path of the illumination optical system can be shortened as compared with the case where the illumination optical system having the optical path length depending on the illuminance distribution is used. . Thus, the size of the projection display device can be reduced as compared with the related art.

【0042】なお、本実施例では、第1のレンズアレイ
150Dの複数の第1の小レンズ152Dを略矩形状の
レンズとした場合を例に説明しているが、これに限定さ
れるものではなく、五角形や六角形の輪郭形状を有する
レンズであってもよい。すなわち、光源部110から射
出された光を複数の部分光線束に分割することができる
形状であればよい。
In this embodiment, an example is described in which the plurality of first small lenses 152D of the first lens array 150D are substantially rectangular lenses. However, the present invention is not limited to this. Instead, a lens having a pentagonal or hexagonal outline shape may be used. That is, any shape may be used as long as the light emitted from the light source unit 110 can be divided into a plurality of partial light fluxes.

【0043】また、第2のレンズアレイ160Dの第2
の小レンズ162Dは、第1のレンズアレイ150Dの
第1の小レンズ152Dと同様に、同心レンズで構成さ
れているが、これに限定されるものではない。例えば、
以下に示す変形が可能である。
The second lens array 160D
The small lens 162D is formed of a concentric lens like the first small lens 152D of the first lens array 150D, but is not limited thereto. For example,
The following modifications are possible.

【0044】図4は、第2のレンズアレイ160Dの変
形例を示す正面図である。図4に示す第2のレンズアレ
イ160D’は、第2の小レンズ162D’が、偏心レ
ンズで構成されている。「偏心レンズ」とは、レンズの
光学的な中心(+印で示す)が幾何学的な中心(・印で
示す)の位置からずれているレンズを意味している。
FIG. 4 is a front view showing a modification of the second lens array 160D. In the second lens array 160D ′ shown in FIG. 4, the second small lens 162D ′ is configured by an eccentric lens. The term “eccentric lens” means a lens whose optical center (indicated by +) is shifted from the position of the geometric center (indicated by “印”).

【0045】図1の重畳レンズ170の球面収差によっ
て、第1のレンズアレイ150Dによって分割された複
数の部分光線束がマイクロミラー型光変調装置200の
光照射面202上で効率よく重畳されずに、照明効率が
低下する場合がある。このような場合、図4に示すよう
な第2のレンズアレイ160D’を用いることにより、
重畳レンズ170の球面収差の影響を抑制することがで
きるので、複数の部分光線束をマイクロミラー型光変調
装置200の光照射面202上で効率良く重畳すること
ができ、照明効率の低下を抑制することができる。
Due to the spherical aberration of the superimposing lens 170 shown in FIG. 1, the plurality of partial light beams split by the first lens array 150D are not efficiently superimposed on the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200. However, the lighting efficiency may be reduced. In such a case, by using the second lens array 160D 'as shown in FIG.
Since the influence of the spherical aberration of the superimposing lens 170 can be suppressed, a plurality of partial light beams can be efficiently superimposed on the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200, and a decrease in illumination efficiency is suppressed. can do.

【0046】また、第1のレンズアレイ150Dに入射
する光の平行性が悪い場合にもマイクロミラー型光変調
装置200の光照射面202に対する照明効率が低下す
る場合がある。このような場合には、第1のレンズアレ
イ150Dの第1の小レンズ152Dを偏心レンズで構
成することにより、照明効率の低下を抑制することもで
きる。
Also, when the parallelism of the light incident on the first lens array 150D is poor, the illumination efficiency for the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200 may be reduced. In such a case, by configuring the first small lens 152D of the first lens array 150D with an eccentric lens, it is possible to suppress a decrease in illumination efficiency.

【0047】さらに、第1のレンズアレイ150Dおよ
び第2のレンズアレイ160Dを偏心レンズで構成する
ようにしてもよい。
Further, the first lens array 150D and the second lens array 160D may be constituted by eccentric lenses.

【0048】また、上記実施例の投写型表示装置100
0Aでは、投写レンズ300の中心軸300axをマイ
クロミラー型光変調装置200の中心軸200axに一
致させるように配置する例を示しているが、これに限定
されるものではない。投写レンズ300の中心軸300
axをマイクロミラー型光変調装置200の中心軸20
0axからずらして配置するようにしてもよい。このよ
うにすれば、あおり投写を実現することができる。
Further, the projection type display device 100 of the above embodiment
0A shows an example in which the central axis 300ax of the projection lens 300 is arranged so as to coincide with the central axis 200ax of the micromirror light modulator 200, but the present invention is not limited to this. Central axis 300 of projection lens 300
ax is the central axis 20 of the micromirror type optical modulator 200
It may be arranged so as to be shifted from 0ax. In this way, tilt projection can be realized.

【0049】また、上記実施例の投写型表示装置100
0Aでは、カラーホイール130として、回転方向に沿
って3等分された領域に3つの透過型色フィルタ130
R,130G,130Bが形成された例を示しているが
これに限定されるものではない。例えば、3等分ではな
く、カラーバランスに応じて分割する面積を変えても良
い。また、3分割ではなく、赤,緑,青、赤,緑,青の
6分割にしてもよい。あるいは、4分割にして、その一
つを無色透明としてもよい。この場合カラーホイールの
回転を止めて、無色透明の領域のみを光源部110から
の光が通過するようにすれば、モノクロ画像を表示する
ことができる。また、赤、緑、青の3色の色フィルタで
はなく、カラー画像を表示できる色、例えば、シアン、
マゼンダ、イエローの3色の色フィルタを用いるように
してもよい。なお、本発明において、「色フィルタ」
は、特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を
反射または吸収する機能を有するものだけでなく、各波
長領域の光を透過する機能(透明の領域の機能)を有す
るものも含む。
Further, the projection type display device 100 of the above embodiment
In the case of 0A, three transmission color filters 130 are used as color wheels 130 in three equally divided regions along the rotation direction.
Although an example in which R, 130G, and 130B are formed is shown, the present invention is not limited to this. For example, instead of dividing into three, the area to be divided may be changed according to the color balance. Also, instead of three divisions, six divisions of red, green, blue, red, green, and blue may be performed. Alternatively, it may be divided into four parts and one of them may be made colorless and transparent. In this case, if the rotation of the color wheel is stopped and the light from the light source unit 110 passes only through the colorless and transparent area, a monochrome image can be displayed. Also, instead of the three color filters of red, green, and blue, colors capable of displaying a color image, for example, cyan,
Three color filters of magenta and yellow may be used. In the present invention, "color filter"
Has a function of transmitting light in a specific wavelength range and reflecting or absorbing light in other wavelength ranges, as well as a function of transmitting light in each wavelength range (a function of a transparent region). Including.

【0050】また、上記実施例の投写型表示装置100
0Aは、カラーホイール130を備えて、カラー画像を
表示する装置であるが、カラーホイール130を省略し
て、モノクロ画像を表示するようにしてもよい。この場
合には、第1のコンデンサーレンズ120や第2のコン
デンサーレンズ140も省略することができる。また、
光源部110の凹面鏡114を放物面鏡とし、第1のレ
ンズアレイ150Dに略平行光を入射させるようにすれ
ばよい。
Further, the projection type display device 100 of the above embodiment
0A is a device that includes a color wheel 130 and displays a color image. However, the color wheel 130 may be omitted and a monochrome image may be displayed. In this case, the first condenser lens 120 and the second condenser lens 140 can also be omitted. Also,
What is necessary is just to make the concave mirror 114 of the light source unit 110 a parabolic mirror so that substantially parallel light is incident on the first lens array 150D.

【0051】なお、各光学要素120,140,150
D,160D,170のレンズ面(凸面や凹面)の向き
は、図1に示した向きに限定されるものではない。それ
ぞれ逆の向きにすることもできるし、各光学要素のレン
ズ面の向きの組み合わせも任意である。また、各光学要
素120,140,150D,160D,170,30
0は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズによって
構成することもできる。また、隣り合う光学要素を貼り
合わせて一体化することもできる。例えば、第2のコン
デンサーレンズ140と第1のレンズアレイ150Dと
を貼り合わせて一体化することができる。また、第2の
レンズアレイ160Dと重畳レンズ170とを貼り合わ
せて一体化することもできる。また、複数の光学要素
を、1つの光学要素に置き換えることも可能である。例
えば、第2のレンズアレイ160Dに重畳レンズ170
の機能を持たせて、重畳レンズ170を省略することが
できる。また、いずれかの光学要素を省略することも可
能である。例えば、第1のコンデンサーレンズ120や
第2のコンデンサーレンズ140を省略することもでき
る。
Each optical element 120, 140, 150
The directions of the lens surfaces (convex surface and concave surface) of D, 160D, and 170 are not limited to the directions shown in FIG. The directions can be reversed, and the combination of the directions of the lens surfaces of the optical elements is arbitrary. Further, each of the optical elements 120, 140, 150D, 160D, 170, 30
0 can also be constituted by a compound lens obtained by combining a plurality of lenses. Also, adjacent optical elements can be bonded together to be integrated. For example, the second condenser lens 140 and the first lens array 150D can be bonded and integrated. Further, the second lens array 160D and the superimposing lens 170 can be bonded and integrated. Further, a plurality of optical elements can be replaced with one optical element. For example, the superimposing lens 170 is placed on the second lens array 160D.
And the superimposing lens 170 can be omitted. Further, any of the optical elements can be omitted. For example, the first condenser lens 120 and the second condenser lens 140 can be omitted.

【0052】また、マイクロミラー型光変調装置200
と投写レンズ300との間に、内部反射を利用したプリ
ズムを備えて、照明光学系100Cから射出された照明
光をマイクロミラー型光変調装置200の光照射面20
2に全反射させるとともに、マイクロミラー型光変調装
置200から射出された画像光を透過して、投写レンズ
300の方向に射出するようにしてもよい。
The micro-mirror type optical modulator 200
A prism using internal reflection is provided between the micromirror type light modulation device 200 and the projection lens 300.
2, the image light emitted from the micromirror light modulator 200 may be transmitted and emitted in the direction of the projection lens 300.

【0053】なお、上記各変形は、以下の各実施例にお
いても適用可能である。
The above modifications can be applied to the following embodiments.

【0054】B.第2実施例:図5は、本発明の第2実
施例における投写型表示装置の要部を平面的に見た概略
構成図である。この投写型表示装置1000は、照明光
学系100と、マイクロミラー型光変調装置200と、
投写レンズ300と、を備えている。第1実施例の投写
型表示装置1000Aとの違いは、照明光学系100D
を照明光学系100に置き換えた点であり、その他の点
に付いては第1実施例と同様である。第1実施例と同様
の構成については同番号を付し、詳細な説明を省略す
る。
B. Second Embodiment FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a main part of a projection display apparatus according to a second embodiment of the present invention as viewed in plan. The projection display device 1000 includes an illumination optical system 100, a micromirror light modulation device 200,
And a projection lens 300. The difference from the projection display apparatus 1000A of the first embodiment is that the illumination optical system 100D
Is replaced by the illumination optical system 100, and the other points are the same as those in the first embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0055】照明光学系100は、第1実施例において
も述べたように、マイクロミラー型光変調装置200を
照明する光の入射角の制約から、照明光学系の中心軸1
00axが、マイクロミラー型光変調装置200の中心
軸(光照射面202の法線)200axに対して所定の
傾きを有するように配置されている。
As described in the first embodiment, the illumination optical system 100 has the central axis 1 of the illumination optical system due to the restriction of the incident angle of the light illuminating the micromirror type optical modulator 200.
00ax is arranged so as to have a predetermined inclination with respect to the central axis (normal line of the light irradiation surface 202) 200ax of the micromirror light modulation device 200.

【0056】第1のレンズアレイ150は、複数の小レ
ンズ152で構成されたレンズアレイである。この第1
のレンズアレイ150は、第1のレンズアレイ150D
(図1)と同様に、第2のコンデンサーレンズ140か
ら射出された略平行光を複数の小レンズ152に対応す
る複数の部分光線束に分割するとともに、各部分光線束
をそれぞれ第2のレンズアレイ160の近傍で集光させ
る機能を有している。
The first lens array 150 is a lens array composed of a plurality of small lenses 152. This first
Of the first lens array 150D
Similarly to (FIG. 1), the substantially parallel light emitted from the second condenser lens 140 is divided into a plurality of partial light beams corresponding to the plurality of small lenses 152, and each of the partial light beams is converted into a second lens. It has a function of collecting light near the array 160.

【0057】図6は、第1のレンズアレイ150の光の
入射面側から見た正面図と、上面図と、側面図である。
図6(A)に示すように、第1のレンズアレイ150
は、小レンズ152がM行N列のマトリクス状に配列さ
れた構成を有している。なお、図6は、M=4,N=3
の例を示している。小レンズ152の輪郭は、2つの対
角線のうち、左下と右上の頂点を結ぶレンズ対角線15
2CR1の長さが、左上と右下の頂点を結ぶレンズ対角
線152CR2の長さよりも長い平行四辺形である。ま
た、各小レンズ152は、互いの辺が接する状態で密に
配置されている。したがって、第1のレンズアレイ15
0のレンズ全体としての輪郭も小レンズ152の辺と平
行な辺で構成される平行四辺形である。なお、第1のレ
ンズアレイ150の形状については、さらに後述する。
FIG. 6 is a front view, a top view, and a side view of the first lens array 150 as viewed from the light incident surface side.
As shown in FIG. 6A, the first lens array 150
Has a configuration in which small lenses 152 are arranged in a matrix of M rows and N columns. FIG. 6 shows that M = 4 and N = 3.
Is shown. The outline of the small lens 152 is a lens diagonal 15 connecting the lower left and upper right vertices of the two diagonals.
The length of 2CR1 is a parallelogram longer than the length of the lens diagonal 152CR2 connecting the upper left and lower right vertices. In addition, the small lenses 152 are densely arranged with their sides in contact with each other. Therefore, the first lens array 15
The outline of the entire lens of 0 is also a parallelogram composed of sides parallel to the sides of the small lens 152. The shape of the first lens array 150 will be further described later.

【0058】第2のレンズアレイ160は、第1のレン
ズアレイ150の各小レンズ152に対応する小レンズ
162を備えている。第2のレンズアレイ160は、第
2のレンズアレイ160D(図1)と同様に、第1のレ
ンズアレイ150の像を重畳レンズ170を介してマイ
クロミラー型光変調装置200の照射面上に結像させる
機能を有している。なお、第2のレンズアレイ160の
各小レンズ162は、第1のレンズアレイ150から射
出された対応する各部分光線束が入射可能であれば、平
行四辺形以外の形状をとることも可能である。本実施例
では、第1のレンズアレイ150とレンズ面(凸面)の
向きのみが異なるレンズアレイを用いている。
The second lens array 160 has small lenses 162 corresponding to the small lenses 152 of the first lens array 150. Like the second lens array 160D (FIG. 1), the second lens array 160 forms an image of the first lens array 150 on the irradiation surface of the micromirror light modulation device 200 via the superimposing lens 170. It has the function of imaging. Each of the small lenses 162 of the second lens array 160 can have a shape other than a parallelogram as long as the corresponding partial light beams emitted from the first lens array 150 can enter. is there. In this embodiment, a lens array that differs from the first lens array 150 only in the direction of the lens surface (convex surface) is used.

【0059】マイクロミラー型光変調装置200は、光
照射面に照射された照明光を画像情報(画像信号)に応
じて各画素に対応するマイクロミラーで反射することに
より、画像を表す画像光を投写レンズ300の方に射出
する光変調装置である。図7は、マイクロミラー型光変
調装置200の例であるDMDについて示す説明図であ
る。図4(A)に示すように、DMD200の光照射面
202上には、略正方形の輪郭を有する複数のマイクロ
ミラー204がマトリクス状に形成されている。各マイ
クロミラー204は、左下と右上の頂点を結ぶ対角線を
回動軸204cとして所定の角度範囲で回動可能に形成
されている。これらのマイクロミラー204は、画像を
構成する各画素に対応する。
The micromirror-type light modulation device 200 reflects image light representing an image by reflecting illumination light applied to a light irradiation surface with a micromirror corresponding to each pixel according to image information (image signal). This is a light modulation device that emits light toward the projection lens 300. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a DMD that is an example of the micromirror light modulation device 200. As shown in FIG. 4A, a plurality of micromirrors 204 having a substantially square contour are formed in a matrix on the light irradiation surface 202 of the DMD 200. Each micro mirror 204 is formed to be rotatable within a predetermined angle range with a diagonal line connecting the lower left and upper right vertices as a rotation axis 204c. These micro mirrors 204 correspond to each pixel forming an image.

【0060】ここで、説明を容易にするため、光照射面
202に照射される照明光は、これを代表する中心光線
(入射光線)IRで示すこととする。また、照明光IR
の光照射面202への入射位置を通り、x軸に平行な水
平方向軸をh、y軸に平行な垂直方向軸をvとする。装
置の構成を容易にするためには、DMD200に照射さ
れる照明光IRは、各マイクロミラー204の回動軸2
04cに垂直な入射面を有するようにすることが好まし
い。このため、DMD200に照射される照明光IR
は、図7(A)に示すように、光照射面202に平行な
xy平面上に投影される照明光IRの光路の水平軸hに
対する傾きθhが約45度となるように右斜め下方向か
ら入射される。また、図7(B)に示すように、照明光
IRは、光照射面202に垂直で照明光IRの光路を含
む面内において、光照射面202への入射角θLが約2
0度となるように入射される。
Here, for the sake of simplicity, the illumination light applied to the light irradiation surface 202 is represented by a representative central ray (incident ray) IR. Also, the illumination light IR
Let h be a horizontal axis parallel to the x-axis, and v be a vertical axis parallel to the y-axis, passing through the incident position on the light irradiation surface 202. In order to simplify the configuration of the device, the illumination light IR applied to the DMD 200 is transmitted to the rotation axis 2 of each micro mirror 204.
It is preferable to have a plane of incidence perpendicular to 04c. For this reason, the illumination light IR applied to the DMD 200
As shown in FIG. 7 (A), as shown in FIG. 7 (A), the inclination θh of the optical path of the illumination light IR projected on the xy plane parallel to the light irradiation surface 202 with respect to the horizontal axis h is approximately 45 degrees diagonally downward to the right. Incident from. As shown in FIG. 7B, the illumination light IR has an incident angle θL to the light irradiation surface 202 of about 2 in a plane perpendicular to the light irradiation surface 202 and including the optical path of the illumination light IR.
The light is incident so as to be 0 degree.

【0061】図7(C)は、マイクロミラー204への
入射光とその反射光とを含む入射面、すなわち、回動軸
204cに垂直な断面における光路を示している。マイ
クロミラー204は、光照射面202に平行な平面F
(図7(C)に破線で示す)に対して、回動軸204c
を中心に約±(θL/2)度(≒±10度)回動する。
なお、時計周りに沿った角度を正とする。照明光IR
は、上述したように、平面Fの法線Fnから+θL(≒
+20度)傾いた方向からマイクロミラー204に入射
する。
FIG. 7C shows an incident surface including the light incident on the micromirror 204 and the reflected light, that is, an optical path in a cross section perpendicular to the rotation axis 204c. The micro mirror 204 has a plane F parallel to the light irradiation surface 202.
(Shown by a broken line in FIG. 7C).
About ± (θL / 2) degrees (≒ ± 10 degrees).
Note that the angle along the clockwise direction is positive. Illumination light IR
Is + θL (≒) from the normal Fn of the plane F, as described above.
(+20 degrees) enters the micromirror 204 from an inclined direction.

【0062】マイクロミラー204が平面Fに対して+
(θL/2)だけ傾いた状態の場合、照明光IRは、照
明光IRから−θLだけ傾いた方向、すなわち、法線F
nに平行な方向に反射光RR(+θL/2)として射出
される。マイクロミラー204が−(θL/2)だけ傾
いた状態の場合、照明光IRは、照明光IRから−(3
・θL)だけ傾いた方向に反射光RR(−θL/2)と
して射出される。このように、マイクロミラー204に
照射された照明光IRは、マイクロミラー204の回動
角度に応じて異なった方向に反射して射出される。例え
ば、反射光RR(+θL/2)の方向に投写レンズを配
置すると、反射光RR(+θL/2)のみが画像光とし
て利用される。これにより、マイクロミラー204が+
(θL/2)だけ傾いた状態において、反射光が投写レ
ンズを介して投写されて明表示が実現され、マイクロミ
ラー204が−(θL/2)だけ傾いた状態において、
反射光が投写レンズを介して投写されず暗表示が実現さ
れる。中間の階調は、1つの画素が画像を描画する一定
時間のうち、階調に応じて明と暗の表示の割合を制御す
る手法(いわゆるパルス幅変調と呼ばれる手法)で実現
される。
The micromirror 204 is positioned at +
In the state of being inclined by (θL / 2), the illumination light IR is inclined in a direction inclined by −θL from the illumination light IR, that is, the normal line F
It is emitted as reflected light RR (+ θL / 2) in a direction parallel to n. When the micro mirror 204 is tilted by − (θL / 2), the illumination light IR becomes − (3
・ Emitted as reflected light RR (−θL / 2) in a direction inclined by θL). In this way, the illumination light IR applied to the micro mirror 204 is reflected and emitted in different directions according to the rotation angle of the micro mirror 204. For example, when the projection lens is arranged in the direction of the reflected light RR (+ θL / 2), only the reflected light RR (+ θL / 2) is used as image light. As a result, the micro mirror 204
In a state in which the reflected light is projected through the projection lens in a state inclined by (θL / 2), a bright display is realized, and in a state in which the micromirror 204 is inclined by − (θL / 2),
The reflected light is not projected through the projection lens, and a dark display is realized. The intermediate gradation is realized by a method of controlling the ratio of light and dark display in accordance with the gradation during a certain period of time in which one pixel draws an image (a method called pulse width modulation).

【0063】なお、本実施例の投写型表示装置1000
において投写レンズ300は、マイクロミラー204が
+(θL/2)だけ傾いた状態における反射光を画像光
として利用するように配置されている。これにより、画
像情報に応じてマイクロミラー型光変調装置200から
射出された画像光が投写レンズ300を介して投写さ
れ、画像が表示される。
Note that the projection type display device 1000 of this embodiment is
, The projection lens 300 is disposed so as to use the reflected light in a state where the micromirror 204 is inclined by + (θL / 2) as image light. Thereby, the image light emitted from the micromirror light modulation device 200 is projected through the projection lens 300 according to the image information, and an image is displayed.

【0064】また、照明光学系100からは、カラーホ
イール130の回転に応じて赤色光Rと、緑色光Gと、
青色光Bとが一定間隔で循環的に射出される。このと
き、マイクロミラー型光変調装置200の各マイクロミ
ラー204を、照射される色光に応じた画像情報に応じ
て制御することにより、カラー画像を表示させることが
できる。
The illumination optical system 100 outputs a red light R, a green light G,
The blue light B is emitted cyclically at regular intervals. At this time, a color image can be displayed by controlling each micromirror 204 of the micromirror light modulation device 200 according to image information corresponding to the irradiated color light.

【0065】本発明の投写型表示装置1000は、上述
したように、第1のレンズアレイ150の形状に特徴を
有している。すなわち、図6に示すように、第1のレン
ズアレイ150及びこれを構成する複数の小レンズ15
2の輪郭が、平行四辺形である点に特徴を有している。
第1のレンズアレイ150を上記のような形状としてい
るのは、以下の理由による。
As described above, the projection display apparatus 1000 of the present invention is characterized by the shape of the first lens array 150. In other words, as shown in FIG. 6, a first lens array 150 and a plurality of small lenses 15
2 is characterized in that it is a parallelogram.
The first lens array 150 is shaped as described above for the following reason.

【0066】マイクロミラー型光変調装置200には、
上述したように、光照射面202の法線方向ではなく、
法線に対して一定の傾きを有する方向から照明光学系1
00の照明光が照射される(図7)。図8は、光照射面
202上に照射された照明光について示す説明図であ
る。第1のレンズアレイ150の小レンズ152を仮に
略矩形状のレンズで構成したとすると、光照射面202
を含むように照射された照明光の照明領域FIは略矩形
状ではなく、その入射角度に応じて歪んだ形状となる。
図7で説明したように右斜め下方向から照明光が照射さ
れる場合の照明領域FIは、図8(A)に示すように、
左上と右下の頂点を結ぶ対角線FI2の長さが右上と左
下の頂点を結ぶ対角線FI1の長さよりも長くなるよう
な四辺形となる。このように照明領域FIが略矩形状で
なく歪んでいる場合には、光照射面202を照射しない
無効な光の割合が増加する。このため、照明光学系10
0から射出された照明光の照明効率が低下することにな
る。このような無効な光を低減するためには、照明領域
FIが略矩形状となるように、照明光学系100から射
出された照明光の形状をあらかじめ歪ませるようにすれ
ばよい。すなわち、図8(B)に示すように、照明光学
系100から射出された照明光の中心軸に垂直な断面R
Iの2つの対角線RI1,RI2のうち、より長い対角
線RI1が、歪んだ照明領域FIのより長い対角線FI
2に対応し、より短い対角線RI2が、歪んだ照明領域
FIのより短い対角線FI1に対応するように設定すれ
ばよい。換言すれば、照明光学系に、射出面の輪郭形状
が、長さの異なる第1と第2の対角線を有する四辺形で
ある光学要素を備えて、この四辺形を、光学要素から射
出された照明光が光照射面に所定の角度で斜めに入射す
る場合に、照明光で照射される四辺形状の照明領域の2
つの対角線の長さの比が、第1と第2の対角線の長さの
比よりも1に近くなるように設定すればよい。このよう
にすれば、照明光学系の照明効率を向上させることがで
きる。
The micromirror type optical modulation device 200 includes:
As described above, instead of the normal direction of the light irradiation surface 202,
Illumination optical system 1 from a direction having a constant inclination with respect to the normal
The illumination light of 00 is emitted (FIG. 7). FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the illumination light irradiated on the light irradiation surface 202. Assuming that the small lens 152 of the first lens array 150 is formed of a substantially rectangular lens, the light irradiation surface 202
Is not a substantially rectangular shape, but has a shape distorted according to the incident angle.
As described with reference to FIG. 7, the illumination area FI when the illumination light is emitted from the diagonally lower right direction is, as shown in FIG.
A quadrilateral in which the length of the diagonal line FI2 connecting the upper left and lower right vertices is longer than the length of the diagonal line FI1 connecting the upper right and lower left vertices. When the illumination area FI is not substantially rectangular but is distorted, the ratio of invalid light that does not irradiate the light irradiation surface 202 increases. For this reason, the illumination optical system 10
The illumination efficiency of the illumination light emitted from 0 will be reduced. In order to reduce such invalid light, the shape of the illumination light emitted from the illumination optical system 100 may be distorted in advance so that the illumination area FI has a substantially rectangular shape. That is, as shown in FIG. 8B, a cross section R perpendicular to the central axis of the illumination light emitted from the illumination optical system 100.
Of the two diagonals RI1 and RI2 of I, the longer diagonal RI1 is the longer diagonal FI of the distorted illumination area FI
2 and the shorter diagonal line RI2 may be set to correspond to the shorter diagonal line FI1 of the distorted illumination area FI. In other words, the illumination optical system includes an optical element in which the contour shape of the exit surface is a quadrilateral having first and second diagonal lines having different lengths, and this quadrilateral is emitted from the optical element. When the illumination light is obliquely incident on the light irradiation surface at a predetermined angle, two-sided illumination area of the quadrilateral shape irradiated by the illumination light
The ratio of the lengths of the two diagonals may be set closer to 1 than the ratio of the lengths of the first and second diagonals. In this way, the illumination efficiency of the illumination optical system can be improved.

【0067】本発明の投写型表示装置1000において
は、図6に示すように、照明光学系100の第1のレン
ズアレイ150を構成する各小レンズ152は、平行四
辺形の輪郭形状を有している。この平行四辺形の輪郭
は、上記照明光の断面RIと同様に、断面対角線RI2
に対応する小レンズ152のレンズ対角線152CR2
の長さよりも断面対角線RI1に対応するレンズ対角線
152CR1の長さのほうが短い形状を有している。こ
れにより、光照射面202を照射しない無効な光を低減
するようにすることができる。これにより、各小レンズ
152から射出された部分光線束の照明効率を向上させ
ることができる。また、小レンズ152は、平行四辺形
の輪郭を有しているので、各小レンズ152を密に敷き
詰めて配列することができる。これにより、光源部11
0からの射出光をより有効に利用することができるの
で、光源部110からの射出光の利用効率が良い。な
お、この場合において、実際には、照明光学系100か
ら射出された照明光をより有効に利用可能とするため
に、2つのレンズアレイ150,160をそれぞれの中
心光軸を中心に回転させて、照明領域の形状を調整する
ことが好ましい。
In the projection display apparatus 1000 of the present invention, as shown in FIG. 6, each of the small lenses 152 constituting the first lens array 150 of the illumination optical system 100 has a parallelogram outline shape. ing. The outline of the parallelogram is similar to the cross section RI of the illumination light, and is a cross section diagonal line RI2.
Lens diagonal line 152CR2 of the small lens 152 corresponding to
The length of the lens diagonal 152CR1 corresponding to the cross-section diagonal RI1 is shorter than the length of the lens. Thus, it is possible to reduce invalid light that does not irradiate the light irradiation surface 202. Thereby, the illumination efficiency of the partial light beam emitted from each small lens 152 can be improved. Further, since the small lenses 152 have a parallelogram outline, the small lenses 152 can be densely spread and arranged. Thereby, the light source unit 11
Since the light emitted from the light source unit 110 can be used more effectively, the efficiency of use of the light emitted from the light source unit 110 is high. In this case, in practice, the two lens arrays 150 and 160 are rotated about their respective central optical axes in order to more effectively use the illumination light emitted from the illumination optical system 100. It is preferable to adjust the shape of the illumination area.

【0068】また、第1のレンズアレイ150から射出
された各部分光線束の光の利用効率をより向上させるた
めには、第1のレンズアレイ150の各小レンズ152
の光入射面側から見た形状が、図8(B)に示す断面R
Iに相似な形状であることが好ましい。このようにすれ
ば、各小レンズ152から射出された部分光線束の照明
領域を、略矩形状の光照射面202の輪郭により近づけ
ることができるので、各部分光線束の照明効率をより向
上させることができる。ただし、この場合、各小レンズ
152を敷き詰めて配列することができない場合がある
ので、光源部110からの射出光の利用効率が低下する
場合がある。
In order to further improve the utilization efficiency of the light of each partial light beam emitted from the first lens array 150, each small lens 152 of the first lens array 150 is required.
The cross-section R shown in FIG.
Preferably, the shape is similar to I. By doing so, the illumination area of the partial light beam emitted from each small lens 152 can be made closer to the outline of the substantially rectangular light irradiation surface 202, so that the illumination efficiency of each partial light beam is further improved. be able to. However, in this case, since there is a case where the small lenses 152 cannot be laid out and arranged, the use efficiency of the light emitted from the light source unit 110 may be reduced.

【0069】以上説明したように、本発明の投写型表示
装置1000は、マイクロミラー型光変調装置200の
光照射面202を照明する照明光の無効な光を低減する
ことができるので、照明光学系100から射出された照
明光の照明効率を向上させることができる。また、第1
実施例と同様に、照明光学系100は、第1のレンズア
レイ150と第2のレンズアレイ160と重畳レンズ1
70とで構成されるインテグレータ光学系を備えてい
る。従って、照明光学系100によってマイクロミラー
型光変調装置200の光照射面202が均一に照明され
るので、明るさの均一な画像を表示することができる。
また、照明光学系の光路の長さを従来に比べて短くする
ことができる。これにより、従来に比べて投写型表示装
置の小型化が可能である。
As described above, the projection display apparatus 1000 of the present invention can reduce the ineffective light of the illumination light that illuminates the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200. The illumination efficiency of the illumination light emitted from the system 100 can be improved. Also, the first
As in the embodiment, the illumination optical system 100 includes a first lens array 150, a second lens array 160,
70 is provided. Therefore, the illumination optical system 100 uniformly illuminates the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200, so that an image with uniform brightness can be displayed.
Further, the length of the optical path of the illumination optical system can be reduced as compared with the related art. Thus, the size of the projection display device can be reduced as compared with the related art.

【0070】なお、本実施例においては、マイクロミラ
ー型光変調装置200の例として図3に示すDMDを例
に説明しているが、これに限定されるものではない。例
えば、照明光の入射角度は、マイクロミラー204の回
動軸の方向や、回動範囲に応じて種々の態様が考えられ
る。これに応じて、第1のレンズアレイ150の小レン
ズ152の形状も種々の態様が考えられる。例えば、光
照射面202の法線に対する照明光の傾きθLが図6に
示す値よりも大きい場合には、小レンズ152の形状
は、2つのレンズ対角線の長さの比がより大きな平行四
辺形とすることも可能である。また、本実施例では、マ
イクロミラー型光変調装置としてDMDを適用した場合
を例に説明しているが、これに限定されるものでなな
く、光照射面に照射された照明光を画像情報に応じて反
射することにより、画像を表す画像光を射出する種々の
射出方向制御型光変調装置を用いることができる。
In this embodiment, the DMD shown in FIG. 3 is described as an example of the micromirror type optical modulation device 200, but the present invention is not limited to this. For example, various modes of the incident angle of the illumination light can be considered according to the direction of the rotation axis of the micro mirror 204 and the rotation range. Accordingly, various shapes of the small lens 152 of the first lens array 150 can be considered. For example, when the inclination θL of the illumination light with respect to the normal to the light irradiation surface 202 is larger than the value shown in FIG. 6, the shape of the small lens 152 is a parallelogram in which the ratio of the lengths of the two diagonal lines is larger. It is also possible to use Further, in the present embodiment, the case where the DMD is applied as the micromirror light modulator is described as an example. However, the present invention is not limited to this. Various emission direction control type light modulation devices that emit image light representing an image by reflecting the light in accordance with the above-described method can be used.

【0071】また、マイクロミラー型光変調装置200
と投写レンズ300との間に、内部反射を利用したプリ
ズムを備えて、照明光学系100から射出された照明光
をマイクロミラー型光変調装置200の光照射面202
に全反射させるとともに、マイクロミラー型光変調装置
200から射出された画像光を透過して、投写レンズ3
00の方向に射出するようにしてもよい。
The micro-mirror type optical modulator 200
A prism using internal reflection is provided between the illumination optical system 100 and the projection lens 300 so that the illumination light emitted from the illumination optical system 100 is irradiated onto the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200.
To the projection lens 3 while transmitting the image light emitted from the micromirror-type light modulation device 200.
You may make it emit in the direction of 00.

【0072】なお、上記各変形は、他の各実施例におい
ても適用可能である。
The above modifications can be applied to other embodiments.

【0073】C.第3実施例:図9は、本発明の第3実
施例における投写型表示装置の要部を平面的に見た概略
構成図である。この投写型表示装置2000は、照明光
学系100Aと、マイクロミラー型光変調装置200
と、投写レンズ300と、を備えている。第2実施例の
投写型表示装置1000(図5)との違いは、照明光学
系100を照明光学系100Aに置き換えた点であり、
その他の点に付いては第2実施例と同様である。第2実
施例と同様の構成については同番号を付し、詳細な説明
を省略する。
C. Third Embodiment FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a main part of a projection display apparatus according to a third embodiment of the present invention, as viewed in plan. The projection display device 2000 includes an illumination optical system 100A and a micromirror light modulation device 200.
And a projection lens 300. The difference from the projection display apparatus 1000 (FIG. 5) of the second embodiment is that the illumination optical system 100 is replaced with an illumination optical system 100A.
Other points are the same as in the second embodiment. The same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0074】第2実施例の照明光学系100との違い
は、第1のレンズアレイ150Aと第2のレンズアレイ
160Aとが、光源部110と第1のコンデンサーレン
ズ120Aとの間に設けられていることである。第1の
レンズアレイ150Aは、第1のレンズアレイ150
(図6)と同様に、平行四辺形の輪郭形状を有する小レ
ンズ152Aを有している。第1のレンズアレイ150
Aは、光源部110から射出された集光光を複数の部分
光線束に分割する。第2のレンズアレイ160Aを構成
する各小レンズ162Aは、上述したように、第1のレ
ンズアレイ150Aから射出された部分光線束を含むよ
うな構成を有しておればよい。したがって、第2のレン
ズアレイ160Aは、第1のレンズアレイ150Aより
も小さい形状でよい。なお、各光学要素の機能は、第1
のコンデンサーレンズ120Aを除いて同じである。
The difference from the illumination optical system 100 of the second embodiment is that the first lens array 150A and the second lens array 160A are provided between the light source unit 110 and the first condenser lens 120A. It is that you are. The first lens array 150A is the first lens array 150A.
Like FIG. 6, it has a small lens 152A having a parallelogram outline shape. First lens array 150
A divides the condensed light emitted from the light source unit 110 into a plurality of partial light beams. As described above, each of the small lenses 162A constituting the second lens array 160A may have a configuration including the partial light beam emitted from the first lens array 150A. Therefore, the second lens array 160A may have a smaller shape than the first lens array 150A. The function of each optical element is the first
Except for the condenser lens 120A.

【0075】光源部110から射出された光は、第1の
レンズアレイ150Aによって複数の部分光線束に分割
され、第2のレンズアレイ160Aを介して第1のコン
デンサーレンズ120Aに入射する。第1のコンデンサ
ーレンズ120Aは、入射した複数の部分光線束をカラ
ーホイール130上で重畳し、光スポットSPを形成す
る機能を有している。カラーホイール130から射出さ
れた各部分光線束は、第2のコンデンサーレンズ140
を介して重畳レンズ170に入射し、マイクロミラー型
光変調装置200の光照射面202上で重畳される。
The light emitted from the light source unit 110 is divided into a plurality of partial light beams by the first lens array 150A, and enters the first condenser lens 120A via the second lens array 160A. The first condenser lens 120A has a function of superimposing a plurality of incident partial light beams on the color wheel 130 to form a light spot SP. Each partial light beam emitted from the color wheel 130 is supplied to the second condenser lens 140.
, And is superimposed on the light irradiation surface 202 of the micromirror type light modulation device 200.

【0076】第3実施例の投写型表示装置2000も、
マイクロミラー型光変調装置200の光照射面202を
照明する照明光の無効な光を低減することができるの
で、照明光学系100Aから射出された照明光の照明効
率を向上させることができる。また、第1実施例と同様
に、照明光学系100Aは、第1のレンズアレイ150
Aと第2のレンズアレイ160Aと重畳レンズ170と
で構成されるインテグレータ光学系を備えている。従っ
て、照明光学系100Aによってマイクロミラー型光変
調装置200の光照射面202が均一に照明されるの
で、明るさの均一な画像を表示することができる。ま
た、照明光学系の光路の長さを従来に比べて短くするこ
とができる。これにより、従来に比べて投写型表示装置
の小型化が可能である。
The projection type display device 2000 of the third embodiment is also
Since the ineffective light of the illumination light illuminating the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200 can be reduced, the illumination efficiency of the illumination light emitted from the illumination optical system 100A can be improved. Further, similarly to the first embodiment, the illumination optical system 100A includes the first lens array 150.
A, an integrator optical system including the second lens array 160A and the superimposing lens 170 is provided. Accordingly, the illumination optical system 100A uniformly illuminates the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200, so that an image with uniform brightness can be displayed. Further, the length of the optical path of the illumination optical system can be reduced as compared with the related art. Thus, the size of the projection display device can be reduced as compared with the related art.

【0077】D.第4実施例:図10は、本発明の第4
実施例における投写型表示装置の要部を平面的に見た概
略構成図である。この投写型表示装置3000は、照明
光学系100Bと、マイクロミラー型光変調装置200
と、投写レンズ300と、を備えている。第2実施例の
投写型表示装置1000(図5)との違いは、照明光学
系100を照明光学系100Bに置き換えた点であり、
その他の点に付いては第2実施例と同様である。第2実
施例と同様の構成については同番号を付し、詳細な説明
を省略する。
D. Fourth Embodiment: FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part of the projection display device according to the embodiment as viewed in plan. The projection display device 3000 includes an illumination optical system 100B and a micromirror light modulation device 200.
And a projection lens 300. The difference from the projection display apparatus 1000 of the second embodiment (FIG. 5) is that the illumination optical system 100 is replaced with an illumination optical system 100B.
Other points are the same as in the second embodiment. The same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0078】照明光学系100Bは、光源部110と、
第1のコンデンサーレンズ120と、カラーホイール1
30と、透光性ロッド180と、第2のコンデンサーレ
ンズ190と、を備えている。第2実施例の照明光学系
100との違いは、2つのレンズアレイ150,160
および重畳レンズ170の代わりに、透光性ロッド18
0と、第2のコンデンサーレンズ190と、を備えてい
る点である。
The illumination optical system 100B includes a light source section 110,
First condenser lens 120 and color wheel 1
30, a light-transmitting rod 180, and a second condenser lens 190. The difference from the illumination optical system 100 of the second embodiment is that two lens arrays 150 and 160 are used.
And the translucent rod 18 instead of the superimposing lens 170
0 and a second condenser lens 190.

【0079】照明光は、透光性ロッド180の内面で反
射を繰り返しながら透光性ロッド180内を通過する。
この結果、透光性ロッド180は、光源部110から射
出された光の照度分布が一様でない場合においても、照
度分布が一様な光を射出側側面180Oから射出する機
能を有している。すなわち、照明光学系100の第1と
第2のレンズアレイ150,160および重畳レンズ1
70と同様にインテグレータ光学系の機能を有してい
る。第2のコンデンサーレンズ190は、透光性ロッド
180の射出面の像をマイクロミラー型光変調装置20
0の光照射面202上に結像させる機能を有している。
The illumination light passes through the light transmitting rod 180 while being repeatedly reflected on the inner surface of the light transmitting rod 180.
As a result, even when the illuminance distribution of the light emitted from the light source unit 110 is not uniform, the translucent rod 180 has a function of emitting light having a uniform illuminance distribution from the emission side surface 180O. . That is, the first and second lens arrays 150 and 160 of the illumination optical system 100 and the superimposing lens 1
Similar to 70, it has the function of an integrator optical system. The second condenser lens 190 converts the image on the exit surface of the light-transmitting rod 180 into a micromirror-type light modulator 20.
It has a function of forming an image on the 0 light irradiation surface 202.

【0080】図11は、透光性ロッド180の外観を示
す斜視図である。この透光性ロッド180は、光源部1
10側から見た輪郭が第1のレンズアレイ150の小レ
ンズ152(図3)と同様に、平行四辺形である4角柱
である。これにより、第4実施例の投写型表示装置30
00も、マイクロミラー型光変調装置200の光照射面
202を照明する照明光の無効な光を低減することがで
きる。この結果、照明光学系100Bから射出された照
明光の照明効率を向上させることができる。また、照明
光学系100Bによってマイクロミラー型光変調装置2
00の光照射面202が均一に照明されるので、明るさ
の均一な画像を表示することができる。なお、この場合
において、実際には、照明光学系100Bから射出され
た照明光をより有効に利用可能とするために、透光性ロ
ッド180をそれぞれの中心光軸を中心に回転させて、
照明領域の形状を調整することが好ましい。
FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of the translucent rod 180. The light-transmitting rod 180 is
Similar to the small lens 152 (FIG. 3) of the first lens array 150, the contour viewed from the 10 side is a parallelogram quadrangular prism. Thereby, the projection display device 30 of the fourth embodiment
00 can also reduce the invalid light of the illumination light that illuminates the light irradiation surface 202 of the micromirror light modulation device 200. As a result, the illumination efficiency of the illumination light emitted from the illumination optical system 100B can be improved. Further, the micromirror light modulator 2 is controlled by the illumination optical system 100B.
Since the light irradiation surface 202 of No. 00 is uniformly illuminated, an image with uniform brightness can be displayed. In this case, in practice, in order to more effectively use the illumination light emitted from the illumination optical system 100B, the translucent rods 180 are rotated around their respective central optical axes,
It is preferable to adjust the shape of the illumination area.

【0081】また、透光性ロッド180を光源部110
側から見た形状を、図8(B)に示す断面RIに相似と
なるようにしてもよい。このようにすれば、透光性ロッ
ド180から射出された光の照明領域FIを光照射面2
02の輪郭に相似となるようにすることができる。この
結果、透光性ロッド180から射出された光による照明
効率をより向上させることができる。なお、透光性ロッ
ド180は、少なくとも射出面の輪郭のみが、図8
(B)に示す断面RIに相似となるように形成されるよ
うにしてもよい。すなわち、透光性ロッドは、透光性ロ
ッドから射出された光が光照射面に所定の角度で斜めに
入射する場合に、照明光で照射される四辺形状の照明領
域の2つの対角線の長さの比が、透光性ロッドの少なく
とも射出面の2つの対角線の比よりも1に近くなるよう
に設定されればよい。このようにすれば、透光性ロッド
から射出された光による照明効率を向上させることがで
きる。
Further, the light transmitting rod 180 is connected to the light source section 110.
The shape viewed from the side may be similar to the cross section RI shown in FIG. In this way, the illumination area FI of the light emitted from the light transmitting rod 180 is
02 can be made similar to the outline. As a result, the illumination efficiency by the light emitted from the translucent rod 180 can be further improved. The translucent rod 180 has at least only the contour of the exit surface shown in FIG.
It may be formed so as to be similar to the cross section RI shown in FIG. That is, when the light emitted from the light-transmitting rod is obliquely incident on the light irradiation surface at a predetermined angle, the light-transmitting rod has a length of two diagonal lines of the quadrangular illumination area irradiated with the illumination light. The ratio of the heights may be set so as to be closer to 1 than the ratio of at least two diagonals of the exit surface of the translucent rod. In this case, the illumination efficiency by the light emitted from the translucent rod can be improved.

【0082】E.第5実施例:図12は、本発明の第5
実施例における投写型表示装置の要部を平面的に見た概
略構成図である。この投写型表示装置4000は、照明
光学系100Cと、色光分離合成プリズム400と、3
つのマイクロミラー型光変調装置200R,200G,
200Bと、投写レンズ300と、を備えている。投写
型表示装置4000は、3つのマイクロミラー型光変調
装置200R,200G,200Bと、色光分離合成プ
リズム400とを備えている点に特徴を有している。
E. Fifth Embodiment FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part of the projection display device according to the embodiment as viewed in plan. The projection display device 4000 includes an illumination optical system 100C, a color light separation / combination prism 400,
Micromirror type optical modulators 200R, 200G,
200B and a projection lens 300. The projection display device 4000 is characterized in that it includes three micromirror light modulation devices 200R, 200G, and 200B and a color light separation / combination prism 400.

【0083】照明光学系100Cは、光源部110A
と、第1のレンズアレイ150と第2のレンズアレイ1
60と、重畳レンズ170と、を備えている。図5の照
明光学系100との違いは、光源部110を略平行な光
を射出する光源部110Aに置き換え、第1のコンデン
サーレンズ120とカラーホイール130と第2のコン
デンサーレンズ140とを省略したことである。したが
って、この照明光学系100Cは、照明光学系100の
ように赤色光R,緑色光G,青色光Bが循環的に射出さ
れるのでなく、各色光を含む照明光を射出する。
The illumination optical system 100C includes a light source 110A.
, The first lens array 150 and the second lens array 1
60 and a superposition lens 170. The difference from the illumination optical system 100 of FIG. 5 is that the light source unit 110 is replaced by a light source unit 110A that emits substantially parallel light, and the first condenser lens 120, the color wheel 130, and the second condenser lens 140 are omitted. That is. Therefore, the illumination optical system 100C emits illumination light including each color light, instead of circulating the red light R, the green light G, and the blue light B unlike the illumination optical system 100.

【0084】光源部110Aは、光源ランプ112と、
凹面が放物面である凹面鏡(放物面凹面鏡)114A
と、を備え、開口部116から略平行な光を射出する。
The light source unit 110A includes a light source lamp 112,
Concave mirror whose concave surface is parabolic (parabolic concave mirror) 114A
And emits substantially parallel light from the opening 116.

【0085】色光分離合成プリズム400は、3つのプ
リズム420,430,440が互いに接合された構成
を有している。互いに接合される第1のプリズム420
の側面420Rと、第2のプリズム430の側面430
Iとの間には、青色光反射膜BFILが形成されてい
る。また、互いに接合される第2のプリズム430の側
面430Rと、第3のプリズム440の側面440Iと
の間には、赤色光反射膜RFILが形成されている。こ
れらの反射膜BFIL,RFILは、通常、誘電体多層
膜で構成される。
The color light separating / combining prism 400 has a configuration in which three prisms 420, 430, and 440 are joined to each other. First prism 420 bonded to each other
Side 420R of the second prism 430
A blue light reflection film BFIL is formed between the light-reflection film and the blue light reflection film BFIL. A red light reflection film RFIL is formed between the side surface 430R of the second prism 430 and the side surface 440I of the third prism 440, which are joined to each other. These reflection films BFIL and RFIL are usually formed of a dielectric multilayer film.

【0086】第2のプリズム430の側面430I,4
30Rを除く側面のうち1つの側面430Oには、赤色
光R用のマイクロミラー型光変調装置200Rが設けら
れている。第1のプリズム420の、照明光学系100
Cからの光が入射する側面420Iと第2のプリズム4
30と接合される側面420Rを除く側面のうち、マイ
クロミラー型光変調装置200Rに対向する側面420
Oには、青色光B用のマイクロミラー型光変調装置20
0Bが設けられている。第3のプリズム440の投写レ
ンズ300の中心軸300axに垂直な側面440Oに
は、緑色光G用のマイクロミラー型光変調装置200G
が設けられている。これらのマイクロミラー型光変調装
置200R,200G,200Bは、必ずしも各側面4
20O,430O,440Oに接して設けられる必要は
ない。
The side faces 430I, 4 of the second prism 430
A micromirror light modulator 200R for red light R is provided on one side surface 430O among the side surfaces excluding the 30R. The illumination optical system 100 of the first prism 420
Side surface 420I on which light from C is incident and second prism 4
Of the side surfaces excluding the side surface 420R joined to the side surface 30, the side surface 420 facing the micromirror light modulation device 200R.
In O, a micromirror light modulator 20 for blue light B
0B is provided. A side surface 440O perpendicular to the central axis 300ax of the projection lens 300 of the third prism 440 is provided with a micromirror light modulator 200G for green light G.
Is provided. These micro-mirror type optical modulators 200R, 200G, 200B are not necessarily
It is not necessary to be provided in contact with 20O, 430O, 440O.

【0087】照明光学系100Cから射出された、赤色
光R、緑色光G、青色光Bを含む光は、第1のプリズム
420の側面420Iから入射して青色光反射膜BFI
Lに入射する。なお、説明を容易にするため、色光分離
合成プリズム400以降の光は、その中心光線(一点鎖
線)のみが代表して図示されている。
The light including the red light R, the green light G, and the blue light B emitted from the illumination optical system 100C is incident on the side surface 420I of the first prism 420 and is reflected by the blue light reflecting film BFI.
L. For ease of explanation, only the central ray (dashed line) of the light after the color light separation / combination prism 400 is shown as a representative.

【0088】青色光反射膜BFILに入射した光のうち
青色光Bは、青色光反射膜BFILで反射される。BF
ILで反射された青色光Bは、通常、側面420Iを透
過する光と反射する光に分けられる。側面420Iで反
射された青色光Bは、青色光B用のマイクロミラー型光
変調装置200Bに入射する。なお、青色光反射膜BF
ILで反射された光の側面420Iへの入射角が大きけ
れば、反射光の割合を多くすることができる。さらに、
入射角を臨界角以上とすれば、全反射させることができ
る。このような入射角の調整は、プリズム420の各側
面の互いになす角を調整することにより実現できる。
The blue light B of the light incident on the blue light reflecting film BFIL is reflected by the blue light reflecting film BFIL. BF
The blue light B reflected by the IL is generally divided into light that passes through the side surface 420I and light that reflects. The blue light B reflected by the side surface 420I enters the micromirror light modulator 200B for blue light B. The blue light reflecting film BF
If the angle of incidence of the light reflected by the IL on the side surface 420I is large, the ratio of the reflected light can be increased. further,
If the angle of incidence is equal to or greater than the critical angle, total reflection can be achieved. Such adjustment of the incident angle can be realized by adjusting the angle between the side surfaces of the prism 420.

【0089】マイクロミラー型光変調装置200Bは、
入射した青色光Bから青色画像光FBを形成して射出す
る。マイクロミラー型光変調装置200Bから射出され
た青色画像光FBは、側面420Iで反射され、さら
に、青色光反射膜BFILで反射されて投写レンズ30
0に向けて射出される。マイクロミラー型光変調装置2
00Bへの青色光Bの入射光と同様に、マイクロミラー
型光変調装置200Bから射出された青色画像光FBの
側面420Iへの入射角が大きければ、反射光の割合を
多くすることができる。さらに、入射角を臨界角以上と
すれば、全反射させることができる。
The micro-mirror type optical modulation device 200B
The blue image light FB is formed from the incident blue light B and emitted. The blue image light FB emitted from the micromirror light modulation device 200B is reflected by the side surface 420I, further reflected by the blue light reflection film BFIL, and projected by the projection lens 30.
Injected toward zero. Micromirror type light modulator 2
Similarly to the incident light of the blue light B on 00B, if the incident angle of the blue image light FB emitted from the micromirror light modulator 200B on the side surface 420I is large, the ratio of the reflected light can be increased. Further, when the incident angle is equal to or larger than the critical angle, total reflection can be achieved.

【0090】一方、青色光反射膜BFILに入射した光
のうち赤色光Rおよび緑色光Gは、青色光反射膜BFI
Lを透過して第2のプリズム430に入射する。第2の
プリズム430に入射した赤色光Rおよび緑色光Gは、
赤色光反射膜RFILに入射する。赤色光反射膜RFI
Lに入射した光のうち赤色光Rは、赤色光反射膜RFI
Lで反射されて、再び青色反射膜BFILに入射する。
青色反射膜BFILに再び入射した赤色光Rは、通常、
青色反射膜BFILを透過するが、その入射角が大きく
なると反射する光が増加し、臨界角以上になると全反射
される。青色反射膜BFILが形成されている第1と第
2のプリズム420,430の側面420R,430I
は、青色反射膜BFILに再び入射した赤色光Rが反射
されるように設定されている。したがって、青色反射膜
BFILに再び入射した赤色光Rは、青色反射膜BFI
Lで反射されて赤色光R用のマイクロミラー型光変調装
置200Rに入射する。
On the other hand, the red light R and the green light G of the light incident on the blue light reflecting film BFIL are
The light passes through L and enters the second prism 430. The red light R and the green light G incident on the second prism 430 are
The light enters the red light reflection film RFIL. Red light reflection film RFI
The red light R out of the light incident on L is a red light reflecting film RFI.
The light is reflected by L and enters the blue reflection film BFIL again.
The red light R re-entering the blue reflection film BFIL is usually
The transmitted light passes through the blue reflective film BFIL, but the reflected light increases as the incident angle increases, and the light is totally reflected when the incident angle exceeds the critical angle. Side surfaces 420R and 430I of the first and second prisms 420 and 430 on which the blue reflective film BFIL is formed.
Is set so that the red light R incident on the blue reflection film BFIL again is reflected. Therefore, the red light R incident on the blue reflection film BFIL again is reflected by the blue reflection film BFI.
The light is reflected by L and enters the micromirror light modulator 200R for red light R.

【0091】マイクロミラー型光変調装置200Rは、
入射した赤色光Rから赤色画像光FRを形成して射出す
る。マイクロミラー型光変調装置200Rから射出され
た赤色画像光FRは、青色光反射膜BFILで反射され
るように、青色光反射膜BFILに入射して反射され
る。青色光反射膜BFILで反射された赤色画像光FR
は、さらに、赤色光反射膜RFILで反射されて第1の
プリズム420に入射し、青色画像光FBとともに投写
レンズ300に向けて射出される。
The micromirror type optical modulation device 200R is
A red image light FR is formed from the incident red light R and emitted. The red image light FR emitted from the micromirror light modulation device 200R is incident on and reflected by the blue light reflection film BFIL like the blue light reflection film BFIL. Red image light FR reflected by blue light reflecting film BFIL
Is further reflected by the red light reflection film RFIL, enters the first prism 420, and is emitted toward the projection lens 300 together with the blue image light FB.

【0092】一方、赤色光反射膜RFILに入射した光
のうち緑色光Gは、赤色光反射膜RFILを透過して第
3のプリズム440に入射する。第3のプリズム440
に入射した緑色光Gは、第3のプリズム440内を通過
して側面440Oから緑色光G用のマイクロミラー型光
変調装置200Gに入射する。マイクロミラー型光変調
装置200Gは、入射した緑色光Gから緑色画像光FG
を形成して射出する。マイクロミラー型光変調装置20
0Gから射出された緑色画像光FGは、第2のプリズム
430を通過して第1のプリズム420に入射し、赤色
画像光FRおよび青色画像光FBとともに投写レンズ3
00に向けて射出される。
On the other hand, the green light G of the light incident on the red light reflecting film RFIL passes through the red light reflecting film RFIL and is incident on the third prism 440. Third prism 440
The green light G incident on the micromirror light modulator 200G for the green light G passes through the third prism 440 from the side surface 440O. The micromirror light modulator 200G converts the green light G incident thereon into the green image light FG.
Is formed and injected. Micromirror type light modulator 20
The green image light FG emitted from 0G passes through the second prism 430 and is incident on the first prism 420, and the projection lens 3 along with the red image light FR and the blue image light FB.
Injected toward 00.

【0093】以上により、色光分離合成プリズム400
から、カラー画像を表す赤色画像光FR,緑色画像光F
G,青色画像光FBが投写レンズ300に向けて射出さ
れる。これにより、カラー画像が投写レンズ300によ
って投写される。
As described above, the color light separating / combining prism 400
From red image light FR and green image light F representing a color image
G and blue image light FB are emitted toward the projection lens 300. Thus, a color image is projected by the projection lens 300.

【0094】なお、各マイクロミラー型光変調装置20
0R,200G,200Bに入射される光は、図8で説
明したように、所定の角度で入射される。
Each micromirror type optical modulation device 20
The light incident on 0R, 200G, and 200B is incident at a predetermined angle as described with reference to FIG.

【0095】第5実施例の投写型表示装置4000も、
マイクロミラー型光変調装置200R,200G,20
0Bの光照射面202を照明する照明光の無効な光を低
減することができるので、照明光学系100Cから射出
された照明光の照明効率を向上させることができる。ま
た、第1実施例と同様に、照明光学系100Cは、第1
のレンズアレイ150と第2のレンズアレイ160と重
畳レンズ170とで構成されるインテグレータ光学系を
備えている。従って、照明光学系100Cによってマイ
クロミラー型光変調装置200R,200G,200B
の光照射面202が均一に照明されるので、明るさの均
一な画像を表示することができる。また、照明光学系の
光路の長さを従来に比べて短くすることができる。これ
により、従来に比べて投写型表示装置の小型化が可能で
ある。
The projection type display device 4000 of the fifth embodiment is also
Micromirror type optical modulator 200R, 200G, 20
Since the invalid light of the illumination light that illuminates the 0B light irradiation surface 202 can be reduced, the illumination efficiency of the illumination light emitted from the illumination optical system 100C can be improved. Further, similarly to the first embodiment, the illumination optical system 100C includes the first optical system.
, An integrator optical system composed of a lens array 150, a second lens array 160, and a superimposing lens 170. Therefore, the micromirror light modulators 200R, 200G, 200B are provided by the illumination optical system 100C.
Is uniformly illuminated, so that an image with uniform brightness can be displayed. Further, the length of the optical path of the illumination optical system can be reduced as compared with the related art. Thus, the size of the projection display device can be reduced as compared with the related art.

【0096】また、第5実施例の投写型表示装置400
0は、3つの色光それぞれに対応するマイクロミラー型
光変調装置200R,200G,200Bから射出され
た画像光を合成することにより、カラー画像を表示して
いるので、第1〜第4実施例の投写型表示装置に比べて
ちらつきの少ない高精度なカラー画像を表示させること
ができる。
Further, the projection type display device 400 according to the fifth embodiment.
0 displays a color image by synthesizing the image light emitted from the micromirror light modulators 200R, 200G, and 200B corresponding to the three color lights, respectively. It is possible to display a high-precision color image with less flicker than a projection display device.

【0097】なお、本実施例の色光分離合成プリズム4
00は、3つのプリズム420,430,440で構成
された例を示しているが、これに限定されるものではな
い。例えば、4つのプリズムで構成されたものであって
もよい。すなわち、色光分離合成プリズムは、照明光学
系からの光を複数の色光に分離して、分離された各色光
を対応する複数のマイクロミラー型光変調装置に所定の
角度で入射させるとともに、複数のマイクロミラー型光
変調装置から射出された複数の色の画像光を合成して射
出するものであればよい。
It should be noted that the color light separating / combining prism 4 of this embodiment is
00 shows an example constituted by three prisms 420, 430, 440, but is not limited to this. For example, it may be composed of four prisms. That is, the color light separation / combination prism separates the light from the illumination optical system into a plurality of color lights, and causes each of the separated color lights to enter a corresponding one of a plurality of micromirror-type light modulators at a predetermined angle. Any device may be used as long as it combines and emits image light of a plurality of colors emitted from the micromirror light modulation device.

【0098】また、本実施例の照明光学系としては、第
4実施例の照明光学系100Bからカラーホイール13
0を省略したものを用いることもできる。
The illumination optical system of the present embodiment is different from the illumination optical system 100B of the fourth embodiment in that the color wheel 13 is used.
Those in which 0 is omitted can also be used.

【0099】なお、本発明は上記の実施例や実施形態に
限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の態様において実施することが可能である。
The present invention is not limited to the above examples and embodiments, but can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.

【0100】例えば、上記各実施例でマイクロミラー型
光変調装置200として用いられたDMDは、図7に示
すように、光照射面202に平行なxy平面に投影され
た照明光IRの光路がx軸(水平軸h)に対して右斜め
下約45度の方向を向くように設定され、かつ、照明光
IRの光路を含み光照射面202に垂直な面内におい
て、照明光IRの光照射面202への入射角が約20度
であるという制約を有している場合を例に説明している
が、これに限定されるものではない。例えば、照明光I
Rの光路がx軸に対して右斜め下約45度よりも大きな
傾き、あるいは小さな傾きを有する方向を向くように設
定される制約を有する場合であってもよい。また、照明
光IRの光路を含み光照射面に垂直な面内において、照
明光IRの光照射面への入射角が約20度より小さい、
あるいは大きいという制約を有する場合であってもよ
い。この場合において、照明光学系には、射出面の輪郭
形状が、長さの異なる第1と第2の対角線を有する四辺
形である光学要素(上記実施例においては、第1のレン
ズアレイ150あるいは透光性ロッド180)を備え、
この四辺形は、光学要素から射出された照明光が光照射
面に所定の角度で斜めに入射する場合に、照明光で照射
される四辺形状の照明領域の2つの対角線の長さの比
が、第1と第2の対角線の長さの比よりも1に近くなる
ように設定されていればよい。
For example, in the DMD used as the micromirror light modulation device 200 in each of the above embodiments, as shown in FIG. 7, the optical path of the illumination light IR projected on an xy plane parallel to the light irradiation surface 202 is used. The light of the illumination light IR is set so as to face obliquely downward about 45 degrees with respect to the x-axis (horizontal axis h) and includes a light path of the illumination light IR and is perpendicular to the light irradiation surface 202. The case where the incident angle on the irradiation surface 202 is limited to about 20 degrees has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the illumination light I
There may be a case where there is a restriction that the optical path of R is set so as to face a direction having an inclination larger than about 45 degrees to the lower right with respect to the x-axis, or a direction having a small inclination. Also, in a plane including the optical path of the illumination light IR and perpendicular to the light irradiation surface, the angle of incidence of the illumination light IR on the light irradiation surface is smaller than about 20 degrees.
Alternatively, it may be a case where there is a restriction of being large. In this case, in the illumination optical system, an optical element whose exit shape is a quadrilateral having first and second diagonal lines having different lengths (in the above embodiment, the first lens array 150 or Light-transmitting rod 180),
When the illumination light emitted from the optical element is obliquely incident on the light irradiation surface at a predetermined angle, the quadrangle has a ratio of the lengths of two diagonal lines of the quadrilateral illumination area irradiated with the illumination light. , May be set to be closer to 1 than the ratio of the lengths of the first and second diagonal lines.

【0101】また、上記実施例では、マイクロミラー型
光変調装置を用いた投写型表示装置を例に説明している
が、これに限定されるものではなく、各画素に照射され
た照明光の射出方向を画像情報に応じて制御することに
より、画像を表す画像光を射出する種々の光変調装置を
用いた投写型表示装置に適用可能である。
Further, in the above embodiment, the projection type display device using the micromirror type light modulation device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the illumination light applied to each pixel is not limited to this. By controlling the emission direction according to the image information, the invention can be applied to a projection display device using various light modulation devices that emit image light representing an image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例における投写型表示装置の
要部を平面的に見た概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a projection display device according to a first embodiment of the present invention as viewed in plan.

【図2】カラーホイール130を光源部110側から見
た正面図である。
FIG. 2 is a front view of the color wheel 130 as viewed from a light source unit 110 side.

【図3】第1のレンズアレイ150Dの光の入射面側か
ら見た正面図と、上面図と、側面図である。
FIG. 3 is a front view, a top view, and a side view of the first lens array 150D viewed from the light incident surface side.

【図4】第2のレンズアレイ160Dの変形例を示す正
面図である。
FIG. 4 is a front view showing a modification of the second lens array 160D.

【図5】本発明の第2実施例における投写型表示装置の
要部を平面的に見た概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a main part of a projection display device according to a second embodiment of the present invention as viewed in plan.

【図6】第1のレンズアレイ150の光の入射面側から
見た正面図と、上面図と、側面図である。
6 is a front view, a top view, and a side view of the first lens array 150 as viewed from the light incident surface side. FIG.

【図7】マイクロミラー型光変調装置200の例である
DMDについて示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a DMD which is an example of the micromirror light modulation device 200.

【図8】光照射面202上に照射された照明光について
示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing illumination light irradiated on a light irradiation surface 202.

【図9】本発明の第3実施例における投写型表示装置の
要部を平面的に見た概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a main part of a projection display device according to a third embodiment of the present invention, as viewed in plan.

【図10】本発明の第4実施例における投写型表示装置
の要部を平面的に見た概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a main part of a projection display according to a fourth embodiment of the present invention, as viewed in plan.

【図11】透光性ロッド180の外観を示す斜視図であ
る。
FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of a light-transmitting rod 180.

【図12】本発明の第5実施例における投写型表示装置
の要部を平面的に見た概略構成図である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a main part of a projection display apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, as viewed in plan.

【図13】マイクロミラー型光変調装置を用いた従来の
投写型表示装置の要部を平面的に見た概略構成図であ
る。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a main part of a conventional projection display device using a micromirror light modulation device as viewed in plan.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…照明光学系 100A…照明光学系 100B…照明光学系 100C…照明光学系 100D…照明光学系 100E…照明光学系 110…光源部 110A…光源部 112…光源ランプ 114…凹面鏡(楕円面凹面鏡) 114A…凹面鏡(放物面凹面鏡) 116…開口部 120…コンデンサーレンズ 120A…コンデンサーレンズ 130…カラーホイール 130R,130G,130B…色フィルタ 140…コンデンサーレンズ 150…第1のレンズアレイ 150A…第1のレンズアレイ 150D…第1のレンズアレイ 152…第1の小レンズ 152CR1…レンズ対角線 152CR2…レンズ対角線 152A…第1の小レンズ 152D…第1の小レンズ 160…第2のレンズアレイ 160A…第2のレンズアレイ 160D…第2のレンズアレイ 162…第2の小レンズ 162A…第2の小レンズ 162D…第2の小レンズ 170…重畳レンズ 180…透光性ロッド 180CR1…ロッド対角線 180CR2…ロッド対角線 180A…透光性ロッド 190…コンデンサーレンズ 200…マイクロミラー型光変調装置 200R,200G,200B…マイクロミラー型光変
調装置 202…光照射面 204…マイクロミラー 204c…回転軸 300…投写レンズ 400…色光分離合成プリズム 420,430,440…プリズム RFIL…赤色光反射膜 BFIL…青色光反射膜 FI…照明領域 FI1…対角線 FI2…対角線 RI…照明光の断面 RI1…断面対角線 RI2…断面対角線 1000…投写型表示装置 1000A…投写型表示装置 2000…投写型表示装置 3000…投写型表示装置 4000…投写型表示装置 5000…投写型表示装置
Reference numeral 100: illumination optical system 100A: illumination optical system 100B: illumination optical system 100C: illumination optical system 100D: illumination optical system 100E: illumination optical system 110: light source unit 110A: light source unit 112: light source lamp 114: concave mirror (elliptical concave mirror) 114A: Concave mirror (parabolic concave mirror) 116: Opening 120: Condenser lens 120A: Condenser lens 130: Color wheel 130R, 130G, 130B: Color filter 140: Condenser lens 150: First lens array 150A: First lens Array 150D: First lens array 152: First small lens 152CR1: Lens diagonal 152CR2: Lens diagonal 152A: First small lens 152D: First small lens 160: Second lens array 160A: Second lens Array 160 .. Second lens array 162 second small lens 162A second small lens 162D second small lens 170 superimposed lens 180 translucent rod 180CR1 rod diagonal 180CR2 rod diagonal 180A translucent Rod 190 Condenser lens 200 Micromirror light modulator 200R, 200G, 200B Micromirror light modulator 202 Light irradiating surface 204 Micromirror 204c Rotation axis 300 Projection lens 400 Color light separating / combining prism 420 430, 440 Prism RFIL Red light reflecting film BFIL Blue light reflecting film FI Illumination area FI1 Diagonal FI2 Diagonal RI RI Cross section of illumination light RI1 Cross section diagonal RI2 Cross section diagonal 1000 1000 Projection display device 1000A Projection Type display device 200 ... projection-type display device 3000 ... projection-type display device 4000 ... projection-type display device 5000 ... projection-type display device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−271706(JP,A) 特開 平10−170869(JP,A) 特開 平10−257413(JP,A) 特開 平10−115870(JP,A) 特開 平8−21977(JP,A) 特開 平10−161120(JP,A) 特開 平9−160034(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 21/14 G03B 21/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-11-271706 (JP, A) JP-A-10-170869 (JP, A) JP-A-10-257413 (JP, A) JP-A-10- 115870 (JP, A) JP-A-8-21977 (JP, A) JP-A-10-161120 (JP, A) JP-A-9-160034 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03B 21/14 G03B 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 略矩形状の光照射面に照射された照明光
の射出方向を画像情報に応じて制御することにより、画
像を表す画像光を射出する光変調装置に対して、前記光
照射面に照射された照明光の中心軸が前記光照射面に所
定の角度で斜めに入射するように、前記照明光を射出す
照明光学系であって、光源部と、 射出面の輪郭形状が 、長さの異なる第1と第2の対角線
を有する四辺形である透光性ロッドと、を備え、 前記四辺形は、前記透光性ロッドから前記光照射面に入
射する照明光によって照射される四辺形状の照明領域の
2つの対角線の長さの比が、前記第1と第2の対角線の
比よりも1に近くなるように設定されている、 照明光学系。
An illumination light applied to a substantially rectangular light irradiation surface.
By controlling the ejection direction of the
The light modulator emits image light representing an image.
The center axis of the illumination light applied to the irradiation surface is located at the light irradiation surface.
The illumination light is emitted so that the light is obliquely incident at a certain angle.
An illumination optical system, comprising: a light source unit; and a light- transmitting rod, which is a quadrilateral having a first and a second diagonal lines having different lengths, wherein the outline shape of the exit surface includes: Entering the light irradiation surface from the translucent rod
An illumination optical system configured such that the ratio of the lengths of two diagonals of the quadrilateral illumination area irradiated by the emitted illumination light is closer to 1 than the ratio of the first and second diagonals; .
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