JP4056435B2 - Projector device - Google Patents

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JP4056435B2
JP4056435B2 JP2003183370A JP2003183370A JP4056435B2 JP 4056435 B2 JP4056435 B2 JP 4056435B2 JP 2003183370 A JP2003183370 A JP 2003183370A JP 2003183370 A JP2003183370 A JP 2003183370A JP 4056435 B2 JP4056435 B2 JP 4056435B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ装置に関し、特にカラー画像に色ムラが発生するのを防止したプロジェクタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、映像表示装置に液晶パネル(LCD)を使用したプロジェクタ装置がある。このプロジェクタ装置では、その光学系が、図4の構成図に示すものがある。このプロジェクタ装置は、図4のように、超高圧水銀灯を用いた光源1に、反射鏡2が備え付けられている。
【0003】
インテグレータ3a,3bは、多数のレンズエレメントを組み合わせたものであり、これを照明系に組み込むことにより液晶パネルに照射されたときに照明光束の照度を均一にする機能を持っている。偏光変換部4は、短冊状に偏光変換素子から成り、さらにフィールドレンズ7、コンデンサーレンズ12R,12G,12Bが配置され、液晶パネル13R,13G,13Bへ有効に照明光を照射する働きをもつ。また、ダイクロイックミラー6,7はR、G、Bに色分離する役目があり、クロスダイクロイックプリズム14は色分離された各色の液晶パネルを透過した光を再び合成する役目を持っている。
【0004】
このダイクロイックプリズム14は、4個の直角プリズムを接合してなり、その直交する2つの接合面には、各々赤色光反射ミラーおよび青色光反射ミラーとしての分光特性を有する誘電体多層膜からなるダイクロイック膜が施されて形成されており、赤,緑、青の3原色光を白色光の1本の光束に合成することが可能である。また、投写レンズ15は、合成された3原色光を所定の距離に配されたスクリーン上に投射し、このスクリーン上にフルカラー画像を拡大投影することができるように構成されている。
【0005】
一方、リレー光路には、リレーレンズ10の後にミラー11xが配置されている。投写レンズ15は、液晶パネル13R,13G,13B上に表示された画像をスクリーン16に拡大投影するものであり、投影画像のピント調整を行うためのフォーカス調整機能が付いている。画面の大きさを投写距離を変えずに変化させるためのズーム機能を加えてもよい。
【0006】
次に、このプロジェクタ動作について説明する。図4に示すように、光源1から出射された光は、反射鏡1aにより反射される。反射された光は、平行光となってミラー2を介してインテグレータ3に入射する。このインテグレータ3は、液晶パネル13に照射されたときに照明光束の照度を均一にする働きをもつ。インテグレータ3を透過した光は、偏光変換部4で偏光方向が統一される。
【0007】
フィールドレンズ5を透過した光は、コンデンサーレンズ12R,12G,12Bによって液晶パネル13R,13G,13Bへと集光される。その間、ダイクロイックミラー6により白色光は赤色光が分光され、ダイクロイックミラー7によって緑色光が分光される。最後に残るのは青色光である。それぞれ分光された赤色光、緑色光、青色光は、対応する液晶パネル13を照射する。
【0008】
また、2つの照明光は最終的に液晶パネル13上で合成されるようになっている。各色の液晶パネル13では、入力映像信号に応じて透過、遮蔽状態によって映像を表示し、クロスダイクロイックプリズム14にて色合成される。合成された光は、投写レンズ15により拡大され、スクリ−ン16へと像を結ぶ。
【0009】
また、図5は他の従来例に係る液晶ビデオプロジェクタを示す概略図で、光学系内に偶数個のリレーレンズを配することにより、リレーレンズによる照明光像の上下左右の反転が元に戻るようにしたものてある。この液晶ビデオプロジェクタは、光源1bと、3原色光を分離する第1および第2のダイクロイックミラー6a,7aと、第1,第2および第3の全反射ミラー8,9,11xと、3つの液晶表示パネル12R(赤色光用),12G(緑色光用),12B(青色光用)と、3原色光を合成するダイクロイックプリズム14と、投写レンズ15aとを備えている。
【0010】
第2のダイクロイックミラー6aは緑色光/赤色光反射ミラーであり、また第1のダイクロイックミラー7aは緑色光反射ミラーであって、各々ガラス基板上に所定の原色光をミラーとして反射する分光特性を有する誘電体多層膜からなるダイクロイック膜が施されて形成されている。また、3つの液晶表示パネル13は各々ツイステッド・ネマティック(TN)型液晶表示素子からなり、図示されない液晶ドライバからの対応する映像信号に応じて映像を表示し、入射され各原色光を輝度変調する。また、この液晶ビデオプロジェクタでは、図5のように各光学部材が一平面上に配設されている。
【0011】
また、赤色光用の系中には2つのリレーレンズ121,122が配されており、第1のリレーレンズ121の前段と第2のリレーレンズ122の後段には各々1つのフィールドレンズ123,12Rが、また各リレーレンズ121,122の間には2つのフィールドレンズ124,125が配されている。さらに、第1のダイクロックミラー7aと緑色光用液晶表示パネル13Gおよび第3の全反射ミラー8と青色光用液晶表示パネル13Bの間には各々フィールドレンズ12G,12Bが配されている。
【0012】
このような構成の液晶ビデオプロジェクタの動作を説明する。光源1bから出力された光(白色光)は第2のダイクロイックミラー6aにより青色光Bとその余の原色光に分離される。この第2のダイクロイックミラー6aは上述したように緑色光Gおよび赤色光Rを反射する分光特性を有するダイクロイックミラーであって、照明光に対して青色光B以外の原色光を左直角方向に反射する。この第2のダイクロイックミラー6aを通過した青色光Bは第3の全反射ミラー8により直角反射されて青色光用液晶表示パネル13Bに導かれる。
【0013】
一方、第2のダイクロイックミラー6aにより左方向に直角反射された青色光B以外の原色光は、第1のダイクロイックミラー7aにより緑色光Gと赤色光Rに分離される。この第1のダイクロイックミラー7aは、上述したように緑色光Gを反射する分光特性を有し、また青色光B以外の原色光に対してその入射角が45°となるように配されているので、緑色光Gを直角反射し、赤色光Rを透過する。
【0014】
第1のダイクロイックミラー7aにより反射された緑色光Gは緑色光用液晶表示パネル13Gに導かれる。また、第1の全反射ミラー9は第1のダイクロイックミラー7aから透過された赤色光Rを入射角45°で入射せしめて直角方向に反射するように、また、第2の全反射ミラー11xは第1の全反射ミラー9で反射された赤色光Rを入射角45°で入射せしめて、直角方向である赤色光用液晶表示パネル13Rの方向に反射するように配されている。
【0015】
このようにして、対応する液晶表示パネル13R、13G、13Bに入射した各原色光R,G,Bは、これらの液晶表示パネル13R、13G、13Bにおいて、各原色光R,G,Bに対応する映像信号により輝度変調され、この後ダイクロイックプリズム14において1本に合成され、投写レンズ15により拡大されて所定のスクリーン16上に投射される。これにより、各液晶表示パネル13R、13G、13Bに表示された映像はスクリーン16上にフルカラー画像として投影される。
【0016】
この従来例においては、赤色光R用の系内に2つのリレーレンズ121,122を挿入している。すなわち、光源1bの光像は第1のリレーレンズ121により、2つのリレーレンズ121,122の間の位置において一旦結像され、次に第2のリレーレンズ122により、赤色光用液晶表示パネル13R上に再度結像される。そして、光源1bの光像は第1のリレーレンズ121によって上下左右が一旦反転されるが、第2のリレーレンズ122によって上下左右が再度反転されることとなり、元の光像と上下左右の配置が同一の光像が赤色光用液晶表示パネル13R上に形成されることとなる(例えば、特許文献1参照)。
【0017】
【特許文献1】
特開平10−206815号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例では、リレー光路には、リレーレンズ10の後にミラー11xが配置されており、リレー光路に垂直にミラー11xを挿入する方法がとられているが、リレー光路の照明光は、リレーレンズ10によって上下左右反転されたままであり、強度分布に差がでてしまう。その結果、スクリーン15上では、色むらとなって現れてしまう問題がある。
【0019】
また、将来的に高輝度化を考えると照明光のFナンバーが大きくなることが考えられ、ダイクロイックミラー6,7による入射角度依存の影響で色むらが発生する恐れがある。光軸に対して左右方向はダイクロイックミラー6,7のウェッジで補正できるが、上下方向の補正は難しい。
【0020】
さらに、他の従来例では、リレー光路内で再度照明光を反転させるために、複数のレンズ121,122が挿入されているが、リレー光路が極端に長くなり光学エンジンのサイズが大きくなってしまうという問題がある。
【0021】
本発明の目的は、これらの問題を解決し、カラー画像に色ムラが発生するのを防止し、三色合成したときに生じる照明光の不均一差を改善すると共に、光学エンジンのサイズが大きくならないようにしたプロジェクタ装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明の構成は、光源からの光を2つのダイクロイックミラーにより3つの色光に分解し、これらの各色光を3つの液晶表示パネルに導き入力信号を用いて輝度変調させ、ダイクロイックプリズムにより合成し、この合成光を拡大投射するプロジェクタ装置であって、前記2つのダイクロイックミラーにはウエッジ補正がなされており、リレーレンズ、全反射ミラー、及び組合せミラーを有するリレー光路を備え、各色光のうち前記ダイクロイックミラーを透過した色光はリレーレンズ、全反射ミラー、組合せミラーの順にリレー光路を通過、組合せミラーは所定の接合線部によって互いに直交するように接合された2枚のミラーを備え、前記接合線部が前記組合せミラーへ入射する色光に対して45°傾斜するように配置され、光源の光像の上下を反転させることを特微とする。
【0023】
本発明において、前記組合せミラーが、互いに直交させて接合形成された2枚のミラーからなり、前記2枚のミラーの接合線は入射光に対して45°傾斜していることができ、また、前記組合せミラーは前記リレーレンズの後に配置されていることができる。
【0024】
本発明の構成によれば、光源からの光は、ダイクロイックミラーによって複数の色光に色分離された後、各色の光路を通ることになり、リレー光路では、一旦結像された光がリレーレンズによって上下左右反転されるが、組合せミラーによって上下方向が再度反転され液晶パネルを照射するので、リレー光路の照明光の強度分布が他色の照明光と反転することによる発生する上下方向の不均一さを改善することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態のプロジェクタの構成を示す概略構成図である。本実施形態のプロジェクタは、光源1に反射鏡2が備え付けられている。ここで、光源1としては超高圧水銀灯を用いている。光源1としては、この他にメタルハロイドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等の光源を使用することができる。反射鏡2は放物面鏡である。
【0026】
インテグレータ3a・3bは、多数のレンズエレメントを組み合わせたものであり、これを照明系に組み込むことにより、液晶パネル13が照射されたときに照明光束の照度を均一にする機能を持っている。偏光変換部4は、短冊状に偏光変換素子から成り立っている。さらにフィールドレンズ7、コンデンサレンズ12R,12G,12Bが配置され、液晶パネル13R,13G,13Bへ有効に照明光を照射する働きをもつ。また、ダイクロイックミラー6,7はR、G、Bに色分離する役目があり、クロスダイクロイックプリズム14は色分離された各色の液晶パネル13を透過した光を再び合成する役目を持っている。
【0027】
一方,リレー光路には、リレーレンズ10の後に組合せミラー11を配置している。このミラー11は、図2(a)(b)の斜視図および側面図に示すように、2枚のミラー11a,11bを組み合わせた構成をしている。すなわち、2枚のミラー11a,11bは互いに直交して接合されている。従って、図2のように、上のミラー11aに入射した光はミラー11aの反射点11cで反射し、この反射光は、下のミラー11bに入射し、ミラー11bの反射点11dで反射する。
従って、2枚のミラー11a,11bの接合線と直交する方向で反転した光がさらに反転され、入射光がそのまま戻ったものと同等になる。
【0028】
この場合、図3(a)のように、下のミラー11bに入射した光はミラー11bで反射して、上のミラー11aに入射し、ミラー11aで反射した光は、ミラー11bに入射した光と逆向きに出射する。また、図3(b)のように、上のミラー11aに入射し、ミラー11aで反射した光は、下のミラー11bに入射し、ミラー11bで反射した光は、ミラー11aに入射した光と逆向きに出射する。
従って、図3(b)において、組合せミラー11のミラー接合線部分を入射光に対して45°傾斜させると、図2(b)のように、その傾斜方向に90°傾いた光が出射される。図1では、組合せミラー11をこのように使用している。
【0029】
投写レンズ15は、液晶パネル13R,13G,13B上に表示された画像をスクリーン16に拡大投影するものであり、投影画像のピント調整を行うためのフォーカス調整機能が付いている。画面の大きさを投写距離を変えずに変化させるためのズーム機能を加えてもよい。
【0030】
次に、本実施形態の動作について説明する。図1に示すように、光源1から出射された光は、反射鏡2により反射される。反射された光は、平行光となってインテグレータ3に入射する。このインテグレータ3は、液晶パネル13に照射されたときに照明光束の照度を均一にする働きをもつ。インテグレータ3を透過した光は、偏光変換部4で偏光方向が統一される。
【0031】
フィールドレンズ5を透過した光は、コンデンサレンズ12R,12G,12Bによって液晶パネル13R,13G,13Bへと集光される。その間、ダイクロイックミラー6により白色光は赤色光が分光され、ダイクロイックミラー7によって緑色光が分光される。
【0032】
最後に残るのは青色光である。それぞれ分光された赤色光、緑色光、青色光は、対応する液晶パネルを照射する。また、2つの照明光は最終的に液晶パネル13上で合成されるようになっている。各色の液晶パネル13では、入力映像信号に応じて透過、遮蔽状態によって映像を表示し、クロスダイクロイックプリズム14にて色合成される。合成された光は、投写レンズ15により拡大され、スクリ−ン16へと像を結ぶ。
【0033】
ここで、本実施形態においては、青色用系内にリレーレンズ10を挿入している。つまり、光源1の光はリレーレンズ10の近傍で一旦結像され、像が左右反転される。その後組合せミラー11によって上下方向に再度反転されることになる。
【0034】
本発明の他の実施例として、図1の構成では、青色Bをリレー光路としたが、同様に赤色Rをリレー光路とし、同様に組合せミラー11を挿入することができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成によれば、第一に、青色光路の照明光を緑、赤色の照明光と上下方向に合わせることにより、三色合成したときに生じる照明光の不均一差を改善することが出来る効果がある。
【0036】
また、第二に、リレー光路内で再度照明光を反転させるには、さらに複数のレンズを挿入する方法もあるが、リレー光路が極端に長くなり光学エンジンのサイズが大きくなってしまうが、本発明では、組合せミラーを挿入するだけで光学エンジンのサイズを大きくする必要がないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を説明するプロジェクタ装置のブロック図。
【図2】(a)(b)は図1に用いられる組合せミラー11の一部分の斜視図およびその光路図。
【図3】(a)(b)は図2の組合せミラー11の光路の動作を説明する断面図。
【図4】従来例のプロジェクタ装置の構成図。
【図5】他の従来例のプロジェクタ装置の構成図。
【符号の説明】
1 光源
1a 反射鏡
2,8,9,11a,11b,11x ミラー
3a,3b インテグレータ
4 偏光変換部
5,123〜125 フィールドレンズ
6,7 ダイクロイックミラー
10,121,122 リレーレンズ
11 組合せミラー
11c、11d 反射点
12R,12G,12B コンデンサレンズ
13R,13G,13B 液晶パネル
14 ダイクロイックプリズム
15 投写レンズ
16 スクリーン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector apparatus, and more particularly to a projector apparatus that prevents color unevenness from occurring in a color image.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a projector device using a liquid crystal panel (LCD) as a video display device. This projector apparatus has an optical system shown in the configuration diagram of FIG. As shown in FIG. 4, the projector device includes a light source 1 using an ultrahigh pressure mercury lamp and a reflecting mirror 2.
[0003]
The integrators 3a and 3b are a combination of a large number of lens elements, and have a function of making the illuminance of the illumination light beam uniform when the liquid crystal panel is irradiated by incorporating this into the illumination system. The polarization conversion unit 4 is formed of a polarization conversion element in a strip shape, and further includes a field lens 7 and condenser lenses 12R, 12G, and 12B, and has a function of effectively irradiating illumination light to the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B. The dichroic mirrors 6 and 7 have a role of separating colors into R, G, and B, and the cross dichroic prism 14 has a role of recombining light transmitted through the color-separated liquid crystal panels.
[0004]
The dichroic prism 14 is formed by joining four right-angle prisms, and dichroic made of a dielectric multilayer film having spectral characteristics as a red light reflecting mirror and a blue light reflecting mirror, respectively, on two perpendicular joining surfaces. It is formed by applying a film, and it is possible to combine the three primary color lights of red, green and blue into one light beam of white light. The projection lens 15 is configured to project the combined three primary color lights on a screen arranged at a predetermined distance, and to enlarge and project a full color image on the screen.
[0005]
On the other hand, a mirror 11x is disposed after the relay lens 10 in the relay optical path. The projection lens 15 enlarges and projects the image displayed on the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B onto the screen 16, and has a focus adjustment function for adjusting the focus of the projection image. A zoom function for changing the size of the screen without changing the projection distance may be added.
[0006]
Next, the projector operation will be described. As shown in FIG. 4, the light emitted from the light source 1 is reflected by the reflecting mirror 1a. The reflected light becomes parallel light and enters the integrator 3 via the mirror 2. The integrator 3 has a function of making the illuminance of the illumination light beam uniform when the liquid crystal panel 13 is irradiated. The polarization direction of the light transmitted through the integrator 3 is unified by the polarization conversion unit 4.
[0007]
The light transmitted through the field lens 5 is condensed onto the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B by the condenser lenses 12R, 12G, and 12B. Meanwhile, the white light is split into red light by the dichroic mirror 6 and the green light is split by the dichroic mirror 7. All that remains is blue light. The split red light, green light, and blue light illuminate the corresponding liquid crystal panel 13.
[0008]
The two illumination lights are finally combined on the liquid crystal panel 13. The liquid crystal panel 13 for each color displays an image in a transmissive and shielded state according to the input video signal, and is color-synthesized by the cross dichroic prism 14. The synthesized light is magnified by the projection lens 15 and forms an image on the screen 16.
[0009]
FIG. 5 is a schematic diagram showing a liquid crystal video projector according to another conventional example. By arranging an even number of relay lenses in the optical system, the upside down of the illumination light image by the relay lenses is restored. There is something like that. This liquid crystal video projector includes a light source 1b, first and second dichroic mirrors 6a and 7a for separating three primary color lights, first, second and third total reflection mirrors 8, 9, 11x, and three A liquid crystal display panel 12R (for red light), 12G (for green light), 12B (for blue light), a dichroic prism 14 that synthesizes three primary color lights, and a projection lens 15a are provided.
[0010]
The second dichroic mirror 6a is a green / red light reflecting mirror, and the first dichroic mirror 7a is a green light reflecting mirror, each having a spectral characteristic of reflecting a predetermined primary color light as a mirror on a glass substrate. A dichroic film made of a dielectric multilayer film is applied. Each of the three liquid crystal display panels 13 is composed of a twisted nematic (TN) type liquid crystal display element, displays an image in accordance with a corresponding video signal from a liquid crystal driver (not shown), and brightness-modulates each incident primary color light. . In this liquid crystal video projector, the optical members are arranged on a single plane as shown in FIG.
[0011]
In addition, two relay lenses 121 and 122 are arranged in the system for red light, and one field lens 123 and 12R is provided at the front stage of the first relay lens 121 and the rear stage of the second relay lens 122, respectively. However, two field lenses 124 and 125 are arranged between the relay lenses 121 and 122. Further, field lenses 12G and 12B are arranged between the first dichroic mirror 7a and the green light liquid crystal display panel 13G, and between the third total reflection mirror 8 and the blue light liquid crystal display panel 13B.
[0012]
The operation of the liquid crystal video projector having such a configuration will be described. The light (white light) output from the light source 1b is separated into the blue light B and the remaining primary color light by the second dichroic mirror 6a. As described above, the second dichroic mirror 6a is a dichroic mirror having a spectral characteristic that reflects the green light G and the red light R, and reflects primary color light other than the blue light B in the left-right direction with respect to the illumination light. To do. The blue light B that has passed through the second dichroic mirror 6a is reflected at right angles by the third total reflection mirror 8 and guided to the blue light liquid crystal display panel 13B.
[0013]
On the other hand, primary color light other than the blue light B, which is reflected by the second dichroic mirror 6a in the left direction at right angles, is separated into green light G and red light R by the first dichroic mirror 7a. As described above, the first dichroic mirror 7a has the spectral characteristic of reflecting the green light G, and is arranged so that the incident angle is 45 ° with respect to the primary color light other than the blue light B. Therefore, the green light G is reflected at right angles and the red light R is transmitted.
[0014]
The green light G reflected by the first dichroic mirror 7a is guided to the green light liquid crystal display panel 13G. Further, the first total reflection mirror 9 causes the red light R transmitted from the first dichroic mirror 7a to be incident at an incident angle of 45 ° and is reflected in a right angle direction, and the second total reflection mirror 11x is The red light R reflected by the first total reflection mirror 9 is incident at an incident angle of 45 °, and is reflected so as to be reflected in the direction of the liquid crystal display panel 13R for red light which is a right angle direction.
[0015]
In this way, the primary color lights R, G, B incident on the corresponding liquid crystal display panels 13R, 13G, 13B correspond to the primary color lights R, G, B in the liquid crystal display panels 13R, 13G, 13B. Then, the luminance is modulated by the image signal to be processed, and then synthesized into one by the dichroic prism 14, enlarged by the projection lens 15, and projected onto a predetermined screen 16. As a result, the images displayed on the liquid crystal display panels 13R, 13G, and 13B are projected on the screen 16 as full-color images.
[0016]
In this conventional example, two relay lenses 121 and 122 are inserted into the red light R system. That is, the light image of the light source 1b is formed once at the position between the two relay lenses 121 and 122 by the first relay lens 121, and then the red light liquid crystal display panel 13R by the second relay lens 122. It is imaged again on top. The light image of the light source 1b is once reversed vertically and horizontally by the first relay lens 121, but vertically and horizontally is reversed again by the second relay lens 122, and the original light image is vertically and horizontally disposed. Are formed on the liquid crystal display panel 13R for red light (see, for example, Patent Document 1).
[0017]
[Patent Document 1]
JP-A-10-206815 [0018]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional example, the mirror 11x is disposed after the relay lens 10 in the relay optical path, and the mirror 11x is inserted perpendicularly to the relay optical path. The lens 10 is left and right and upside down by the lens 10, and the intensity distribution becomes different. As a result, there is a problem that color unevenness appears on the screen 15.
[0019]
Further, considering the increase in luminance in the future, it is conceivable that the F number of the illumination light will increase, and color unevenness may occur due to the influence of the incident angle dependency by the dichroic mirrors 6 and 7. The horizontal direction with respect to the optical axis can be corrected by the wedges of the dichroic mirrors 6 and 7, but correction in the vertical direction is difficult.
[0020]
Further, in another conventional example, a plurality of lenses 121 and 122 are inserted in order to reverse the illumination light again in the relay optical path, but the relay optical path becomes extremely long and the size of the optical engine becomes large. There is a problem.
[0021]
The object of the present invention is to solve these problems, prevent color unevenness from occurring in a color image, improve the non-uniform difference in illumination light that occurs when three colors are combined, and increase the size of the optical engine. It is an object of the present invention to provide a projector device that does not become necessary.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In the configuration of the present invention, light from a light source is decomposed into three color lights by two dichroic mirrors, each of these color lights is guided to three liquid crystal display panels, intensity modulated using an input signal, and synthesized by a dichroic prism, A projector device for enlarging and projecting the combined light, wherein the two dichroic mirrors are wedge-corrected , and include a relay optical path having a relay lens, a total reflection mirror, and a combination mirror, and the dichroic of each color light The color light transmitted through the mirror passes through the relay optical path in the order of a relay lens, a total reflection mirror, and a combination mirror , and the combination mirror includes two mirrors joined so as to be orthogonal to each other by a predetermined joint line portion. parts are arranged such that 45 ° inclined with respect to the color light incident on the combination mirror, the light source light To wherein there the Rukoto to reverse the upper and lower.
[0023]
In the present invention, the combination mirror is composed of two mirrors bonded to each other at right angles to each other , and a bonding line of the two mirrors can be inclined by 45 ° with respect to incident light , The combination mirror may be disposed after the relay lens .
[0024]
According to the configuration of the present invention, the light from the light source is color-separated into a plurality of color lights by the dichroic mirror, and then passes through the optical path of each color. In the relay optical path, the light once formed by the relay lens Although it is inverted vertically and horizontally, the vertical direction is inverted again by the combination mirror and illuminates the liquid crystal panel, so the intensity distribution of the illumination light in the relay optical path is nonuniform in the vertical direction caused by reversing the illumination light of other colors Can be improved.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a projector according to an embodiment of the present invention. In the projector of this embodiment, the light source 1 is provided with a reflecting mirror 2. Here, an ultra-high pressure mercury lamp is used as the light source 1. In addition to this, a light source such as a metal halide lamp, a halogen lamp, or a xenon lamp can be used as the light source 1. The reflecting mirror 2 is a parabolic mirror.
[0026]
The integrators 3a and 3b are a combination of a large number of lens elements, and have the function of making the illuminance of the illumination light beam uniform when the liquid crystal panel 13 is irradiated by incorporating this into the illumination system. The polarization conversion unit 4 is composed of a polarization conversion element in a strip shape. Further, a field lens 7 and condenser lenses 12R, 12G, and 12B are disposed, and have a function of effectively irradiating illumination light to the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B. The dichroic mirrors 6 and 7 have a role of separating colors into R, G, and B, and the cross dichroic prism 14 has a role of recombining light transmitted through the color-separated liquid crystal panels 13.
[0027]
On the other hand, the combination mirror 11 is disposed after the relay lens 10 in the relay optical path. As shown in the perspective view and the side view of FIGS. 2A and 2B, the mirror 11 has a configuration in which two mirrors 11a and 11b are combined. That is, the two mirrors 11a and 11b are joined orthogonally to each other. Therefore, as shown in FIG. 2, the light incident on the upper mirror 11a is reflected by the reflection point 11c of the mirror 11a, and this reflected light is incident on the lower mirror 11b and reflected by the reflection point 11d of the mirror 11b.
Therefore, the light inverted in the direction orthogonal to the joining line of the two mirrors 11a and 11b is further inverted, and is equivalent to the case where the incident light returns as it is.
[0028]
In this case, as shown in FIG. 3A, the light incident on the lower mirror 11b is reflected by the mirror 11b, is incident on the upper mirror 11a, and the light reflected by the mirror 11a is the light incident on the mirror 11b. And emits in the opposite direction. Further, as shown in FIG. 3B, the light incident on the upper mirror 11a and reflected by the mirror 11a is incident on the lower mirror 11b, and the light reflected by the mirror 11b is the same as the light incident on the mirror 11a. The light is emitted in the reverse direction.
Therefore, in FIG. 3B, when the mirror junction line portion of the combination mirror 11 is inclined by 45 ° with respect to the incident light, light inclined by 90 ° in the inclination direction is emitted as shown in FIG. The In FIG. 1, the combination mirror 11 is used in this way.
[0029]
The projection lens 15 enlarges and projects the image displayed on the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B onto the screen 16, and has a focus adjustment function for adjusting the focus of the projection image. A zoom function for changing the size of the screen without changing the projection distance may be added.
[0030]
Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the light emitted from the light source 1 is reflected by the reflecting mirror 2. The reflected light enters the integrator 3 as parallel light. The integrator 3 has a function of making the illuminance of the illumination light beam uniform when the liquid crystal panel 13 is irradiated. The polarization direction of the light transmitted through the integrator 3 is unified by the polarization conversion unit 4.
[0031]
The light transmitted through the field lens 5 is condensed onto the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B by the condenser lenses 12R, 12G, and 12B. Meanwhile, the white light is split into red light by the dichroic mirror 6 and the green light is split by the dichroic mirror 7.
[0032]
All that remains is blue light. Each of the dispersed red light, green light, and blue light irradiates the corresponding liquid crystal panel. The two illumination lights are finally combined on the liquid crystal panel 13. The liquid crystal panel 13 for each color displays an image in a transmissive and shielded state according to the input video signal, and is color-synthesized by the cross dichroic prism 14. The synthesized light is magnified by the projection lens 15 and forms an image on the screen 16.
[0033]
Here, in this embodiment, the relay lens 10 is inserted in the blue system. That is, the light from the light source 1 is once imaged in the vicinity of the relay lens 10 and the image is reversed left and right. Thereafter, it is inverted again by the combination mirror 11 in the vertical direction.
[0034]
As another embodiment of the present invention, in the configuration of FIG. 1, blue B is used as a relay optical path, but red R is also used as a relay optical path, and a combination mirror 11 can be similarly inserted.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, first, the illumination light of the blue light path is aligned with the green and red illumination lights in the vertical direction, so that the illumination light that is generated when the three colors are combined is not uniform. There is an effect that the difference can be improved.
[0036]
Second, in order to reverse the illumination light again in the relay optical path, there is a method of inserting a plurality of lenses, but the relay optical path becomes extremely long and the size of the optical engine increases. In the invention, there is an effect that it is not necessary to increase the size of the optical engine only by inserting the combination mirror.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a projector apparatus for explaining a first embodiment of the present invention.
2A and 2B are a perspective view of a part of a combination mirror 11 used in FIG. 1 and an optical path diagram thereof.
3A and 3B are cross-sectional views illustrating the operation of the optical path of the combination mirror 11 in FIG.
FIG. 4 is a configuration diagram of a projector device of a conventional example.
FIG. 5 is a configuration diagram of another conventional projector apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 1a Reflection mirror 2,8,9,11a, 11b, 11x Mirror 3a, 3b Integrator 4 Polarization conversion part 5,123-125 Field lens 6,7 Dichroic mirror 10,121,122 Relay lens 11 Combination mirror 11c, 11d Reflection points 12R, 12G, 12B Condenser lenses 13R, 13G, 13B Liquid crystal panel 14 Dichroic prism 15 Projection lens 16 Screen

Claims (1)

光源からの光を2つのダイクロイックミラーにより3つの色光に分解し、これらの各色光を3つの液晶表示パネルに導き入力信号を用いて輝度変調させ、ダイクロイックプリズムにより合成し、この合成光を拡大投射するプロジェクタ装置であって、
前記2つのダイクロイックミラーはウエッジ補正がなされており、
リレーレンズ、全反射ミラー、及び組合せミラーを有するリレー光路を備え、
前記各色光のうち前記ダイクロイックミラーを透過した色光は、前記リレーレンズ、前記全反射ミラー、前記組合せミラーの順に前記リレー光路を通過
前記組合せミラーは、所定の接合線部によって互いに直交するように接合された2枚のミラーを備え、前記接合線部が前記組合せミラーへ入射する色光に対して45°傾斜するように配置され、前記光源の光像の上下を反転させることを特微とするプロジェクタ装置。
The light from the light source is separated into three color lights by two dichroic mirrors, each of these color lights is guided to three liquid crystal display panels, the intensity is modulated using the input signal, synthesized by the dichroic prism, and this synthesized light is enlarged and projected. A projector device,
The two dichroic mirrors are wedge-corrected,
A relay optical path having a relay lens, a total reflection mirror, and a combination mirror;
The color light transmitted through the dichroic mirror of the color light, the relay lens, the total reflection mirror, passes through the relay optical path in the order of the combined mirror,
The combination mirror includes two mirrors joined so as to be orthogonal to each other by a predetermined joining line part, and the joining line part is arranged to be inclined by 45 ° with respect to the color light incident on the combination mirror, projector apparatus wherein there the Rukoto was turned upside down and the light image of the light source.
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