JP5262850B2 - projector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector of high light use efficiency with a simple and compact configuration. <P>SOLUTION: The projector includes: a plurality of light source parts for emitting coherent light which is the color lights of mutually different wavelength regions; a CGH 12 which is a diffraction optical element for diffracting the coherent light and emitting diffracted light; a parallelizing lens 13 for parallelizing the luminous fluxes of the diffracted light; a spatial light modulator 14 for modulating the light made incident from the parallelizing lens 13 according to image signals; and a prism 16 which is a deflection means provided for at least one of the plurality of color lights from the plurality of light source parts, for deflecting the light. The incidence angle and emission angle of a main light beam in the diffraction optical element are almost the same for all of the plurality of color lights, and the light is deflected by the deflection means, the plurality of color lights parallelized by the parallelizing lens 13 being superimposed in the irradiation region of the spatial light modulator 14. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、プロジェクター、特に、回折光学素子による回折光を利用して画像を表示するプロジェクターに関する。   The present invention relates to a projector, and more particularly to a projector that displays an image using diffracted light by a diffractive optical element.

一つの空間光変調装置によって複数の色光を変調する、いわゆる単板式プロジェクターは、色光ごとに設けられた複数の空間光変調装置を用いる場合に比較して、プロジェクターを簡易な構成とし、小型にできるという利点がある。従来、単板式プロジェクターの一つとして、空間光変調装置に対して互いに異なる入射角で各色光を入射させることにより、各画素へ各色光を振り分けるカラー表示方式を採用するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、単板式プロジェクターにおいて、回折光学素子を用いて、各画素へ各色光を振り分ける技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。回折光学素子は、コヒーレント光であるレーザ光を回折させることにより、照射領域の整形及び拡大、照射領域における光量分布の均一化を行う。回折光学素子に複数の機能を持たせることで、プロジェクターは、さらにコンパクトにできる。回折光学素子としては、例えば、計算機合成ホログラム(Computer Generated Hologram;CGH)を用いる。CGHは、比較的設計が容易であること、高精度な形状を作製できること、転写によって容易に複製品を作製できることが長所として挙げられる。   A so-called single-plate projector that modulates a plurality of color lights with a single spatial light modulation device can have a simpler configuration and a smaller size than when a plurality of spatial light modulation devices provided for each color light is used. There is an advantage. Conventionally, as one of the single-plate projectors, one that adopts a color display system that distributes each color light to each pixel by causing each color light to enter the spatial light modulator at different incident angles has been proposed ( For example, see Patent Document 1). In a single-plate projector, a technique has been proposed in which each color light is distributed to each pixel using a diffractive optical element (see, for example, Patent Document 2). The diffractive optical element diffracts the laser beam, which is coherent light, to shape and enlarge the irradiation region and to uniformize the light amount distribution in the irradiation region. By providing the diffractive optical element with a plurality of functions, the projector can be made more compact. As the diffractive optical element, for example, a computer generated hologram (CGH) is used. The advantages of CGH are that it is relatively easy to design, can produce highly accurate shapes, and can easily produce duplicates by transfer.

特開平4−60538号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-60538 特開2007−286110号公報JP 2007-286110 A

CGHは、入射光の主光線に対して射出光の主光線の角度が大きくなるように光を偏向させるほど、所望の回折光を得る効率が低下することが知られている。CGHからの複数の色光を一つの空間光変調装置の照射領域にて重畳させる場合、CGHで各色光を偏向させることによる光利用効率の低下が課題となる。本発明は、簡易かつ小型な構成で、高い光利用効率のプロジェクターを提供することを目的とする。   It is known that the efficiency of obtaining desired diffracted light decreases as the CGH deflects the light so that the angle of the principal ray of the emitted light becomes larger than the principal ray of the incident light. When superimposing a plurality of color lights from the CGH in the irradiation region of one spatial light modulator, a reduction in light utilization efficiency due to deflection of each color light by the CGH becomes a problem. It is an object of the present invention to provide a projector with high light utilization efficiency with a simple and small configuration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクターは、互いに異なる波長域の色光であるコヒーレント光を射出する複数の光源部と、コヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、平行化レンズから入射した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、複数の光源部からの複数の色光のうちの少なくとも一つについて設けられ、光を偏向させる偏向手段と、を有し、複数の色光のいずれも、回折光学素子における主光線の入射角度と出射角度とが略同じであって、偏向手段で光を偏向させることにより、平行化レンズで平行化された複数の色光を空間光変調装置の照射領域にて重畳させることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a projector according to the present invention emits diffracted light by diffracting coherent light with a plurality of light source units that emit coherent light that is colored light in different wavelength ranges. A diffractive optical element, a collimating lens that collimates a light beam of diffracted light, a spatial light modulator that modulates light incident from the collimating lens according to an image signal, and a plurality of color lights from a plurality of light source units Deflection means provided for at least one of them, and deflecting the light, and the incident light and the exit angle of the principal ray in the diffractive optical element are substantially the same for each of the plurality of color lights, and the deflection means A plurality of color lights collimated by a collimating lens are superposed in the irradiation area of the spatial light modulator by deflecting the light.

偏向手段を用いて複数の色光の少なくとも一つを偏向させることとし、各色光について回折光学素子における主光線の角度変化を無くすことにより、各色光について回折光学素子での角度変化による回折効率の低下を低減させる。各色光の回折効率低下を低減させることにより、各色光について光利用効率の低下を低減させる。プロジェクターは、複数の色光を変調する空間光変調装置と回折光学素子とを用いることで、簡易かつ小型な構成にできる。これにより、簡易かつ小型な構成で、高い光利用効率のプロジェクターを得られる。   Decreasing diffraction efficiency by deflecting at least one of a plurality of color lights using a deflecting means and eliminating the change in chief ray angle in the diffractive optical element for each color light. Reduce. By reducing the decrease in diffraction efficiency of each color light, the decrease in light utilization efficiency for each color light is reduced. The projector can have a simple and compact configuration by using a spatial light modulation device that modulates a plurality of color lights and a diffractive optical element. Thereby, a projector with high light utilization efficiency can be obtained with a simple and small configuration.

また、本発明の好ましい態様としては、偏向手段は、回折光学素子及び平行化レンズの間の光路中に設けられ、回折光学素子から入射した回折光を偏向させることが望ましい。これにより、複数の色光のうちの少なくとも一つを偏向させ、照射領域にて各色光を重畳させることができる。   As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the deflecting unit is provided in an optical path between the diffractive optical element and the collimating lens, and deflects the diffracted light incident from the diffractive optical element. Thereby, at least one of the plurality of color lights can be deflected, and the respective color lights can be superimposed in the irradiation region.

また、本発明の好ましい態様としては、複数の色光のうちの少なくとも一つは、回折光学素子から偏向手段を経ずに平行化レンズへ入射することが望ましい。これにより、全ての色光について偏向手段を設けるよりも部品点数を少なくできる。   As a preferred embodiment of the present invention, it is desirable that at least one of the plurality of color lights is incident on the collimating lens from the diffractive optical element without passing through the deflecting unit. As a result, the number of parts can be reduced as compared with the case where deflection means is provided for all color lights.

また、本発明の好ましい態様としては、偏向手段は、複数の光源部及び回折光学素子の間の光路中に設けられ、複数の光源部から入射したコヒーレント光を偏向させることが望ましい。これにより、複数の色光のうちの少なくとも一つを偏向させ、照射領域にて各色光を重畳させることができる。   As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the deflecting unit is provided in an optical path between the plurality of light source units and the diffractive optical element, and deflects the coherent light incident from the plurality of light source units. Thereby, at least one of the plurality of color lights can be deflected, and the respective color lights can be superimposed in the irradiation region.

また、本発明の好ましい態様としては、偏向手段は、プリズムを備えることが望ましい。これにより、プリズムでの屈折により光束を偏向させることができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the deflecting unit includes a prism. Thereby, a light beam can be deflected by refraction at the prism.

また、本発明の好ましい態様としては、偏向手段は、レンズを備えることが望ましい。これにより、レンズでの屈折により光束を偏向させることができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the deflecting unit includes a lens. Thereby, the light beam can be deflected by refraction at the lens.

また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調装置は、照射領域の中心位置を、平行化レンズの光軸からシフトさせて配置されることが望ましい。これにより、マイクロレンズの中心位置と、画素の中心位置とを略一致させたマイクロレンズアレイを用いて、互いに異なる入射角度で入射する各色光をサブ画素へ振り分ける構成を実現できる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the spatial light modulator is arranged by shifting the center position of the irradiation region from the optical axis of the collimating lens. Accordingly, it is possible to realize a configuration in which each color light incident at different incident angles is distributed to the sub-pixels by using a microlens array in which the center position of the microlens and the center position of the pixel are substantially matched.

また、本発明の好ましい態様としては、照射領域における画素と略同じピッチで設けられた複数のマイクロレンズを備えるマイクロレンズアレイを有し、マイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズを並列させる二次元方向において、マイクロレンズの中心位置を、画素の中心位置からシフトさせて配置されることが望ましい。各色光の光束がいずれも平行化レンズの中心付近を通過することが可能となるため、平行化レンズを小型にでき、平行化レンズに起因する収差を低減させることができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the microlens array includes a plurality of microlenses provided at substantially the same pitch as the pixels in the irradiation region, and the microlens array has a two-dimensional direction in which the plurality of microlenses are arranged in parallel. In this case, it is desirable that the center position of the microlens is shifted from the center position of the pixel. Since each light beam of each color can pass near the center of the collimating lens, the collimating lens can be reduced in size, and aberrations caused by the collimating lens can be reduced.

また、本発明の好ましい態様としては、照射領域における画素と略同じピッチで設けられた複数のマイクロレンズを備えるマイクロレンズアレイを有し、マイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズを並列させる二次元方向において、マイクロレンズの中心位置を、画素の中心位置と略一致させて配置されることが望ましい。これにより、光軸から中心位置をシフトさせて空間光変調装置を配置することで、互いに異なる入射角度で入射する各色光をサブ画素へ振り分ける構成を実現できる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the microlens array includes a plurality of microlenses provided at substantially the same pitch as the pixels in the irradiation region, and the microlens array has a two-dimensional direction in which the plurality of microlenses are arranged in parallel. In this case, it is desirable that the center position of the microlens is substantially aligned with the center position of the pixel. Thus, by arranging the spatial light modulator by shifting the center position from the optical axis, it is possible to realize a configuration in which each color light incident at different incident angles is distributed to the sub-pixels.

さらに、本発明に係るプロジェクターは、互いに異なる波長域の色光であるコヒーレント光を射出する複数の光源部と、複数の光源部から入射したコヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、回折光学素子から入射した回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、平行化レンズから入射した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有し、複数の色光のいずれも、回折光学素子における主光線の入射角度と出射角度とが略同じであって、複数の光源部は、主光線が平行化レンズの光軸上の位置で交わるようにコヒーレント光を射出させることにより、平行化レンズで平行化された複数の色光を空間光変調装置の照射領域にて重畳させることを特徴とする。   Furthermore, a projector according to the present invention includes a plurality of light source units that emit coherent light that is colored light in different wavelength ranges, a diffractive optical element that diffracts coherent light incident from the plurality of light source units, and emits diffracted light. A collimating lens that collimates the light beam of the diffracted light incident from the diffractive optical element, and a spatial light modulator that modulates the light incident from the collimating lens in accordance with an image signal, However, the incident angle and the exit angle of the chief ray in the diffractive optical element are substantially the same, and the plurality of light source units emit coherent light so that the chief rays intersect at a position on the optical axis of the collimating lens. Thus, the plurality of color lights collimated by the collimating lens are superimposed on the irradiation region of the spatial light modulator.

主光線が平行化レンズの光軸上の位置で交わるように光源部を配置し、各色光について回折光学素子における主光線の角度変化を無くすことにより、各色光について光利用効率の低下を低減させる。プロジェクターは、光源部の向きを適宜設定することにより、偏向のための要素を用いずに、照射領域にて各色光を重畳させることができる。これにより、簡易かつ小型な構成で、高い光利用効率のプロジェクターを得られる。   The light source section is arranged so that the chief rays intersect at a position on the optical axis of the collimating lens, and the change in the light utilization efficiency for each color light is reduced by eliminating the change in the angle of the chief ray in the diffractive optical element for each color light. . By appropriately setting the direction of the light source unit, the projector can superimpose each color light in the irradiation region without using an element for deflection. Thereby, a projector with high light utilization efficiency can be obtained with a simple and small configuration.

実施例1に係るプロジェクターの概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a projector according to Embodiment 1. FIG. 図1に示す構成の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of structure shown in FIG. 空間光変調装置における画素の平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the pixel in a spatial light modulation device. 従来の単板式プロジェクターの一般的な構成を説明する図である。It is a figure explaining the general structure of the conventional single plate type projector. 回折効率と、主光線の入射角度及び出射角度の差との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between diffraction efficiency and the difference of the incident angle of a chief ray, and an output angle. 実施例1に係るプロジェクターの特徴部分を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a characteristic part of the projector according to the first embodiment. 画素とマイクロレンズとの対応について説明する断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram explaining a response | compatibility with a pixel and a micro lens. 実施例2に係るプロジェクターの特徴部分を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a characteristic part of a projector according to a second embodiment. 画素とマイクロレンズとの対応について説明する断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram explaining a response | compatibility with a pixel and a micro lens. 実施例3に係るプロジェクターの特徴部分を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a characteristic part of a projector according to a third embodiment. 実施例4に係るプロジェクターの特徴部分を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a characteristic part of a projector according to a fourth embodiment.

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

図1は、本発明の実施例1に係るプロジェクター10の概略構成を示す模式図である。プロジェクター10は、一つの空間光変調装置14によって三つの色光を変調する、いわゆる単板式プロジェクターである。R光用光源部11R、G光用光源部11G、B光用光源部11Bは、コヒーレント光であるレーザ光を射出する光源部であって、互いに異なる波長域の色光を射出する。R光用光源部11Rは、R光を射出するレーザ光源であって、例えば、半導体レーザを備える。G光用光源部11Gは、G光を射出するレーザ光源であって、例えば、半導体励起固体(Diode Pumped Solid State:DPSS)レーザを備える。B光用光源部11Bは、B光を射出するレーザ光源であって、例えば、半導体レーザを備える。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a projector 10 according to a first embodiment of the invention. The projector 10 is a so-called single-plate projector that modulates three color lights by one spatial light modulator 14. The light source unit for R light 11R, the light source unit for G light 11G, and the light source unit for B light 11B are light source units that emit laser light that is coherent light, and emit color light in different wavelength ranges. The R light source unit 11R is a laser light source that emits R light, and includes, for example, a semiconductor laser. The G light source unit 11G is a laser light source that emits G light, and includes, for example, a semiconductor pumped solid state (DPSS) laser. The B light source unit 11B is a laser light source that emits B light, and includes, for example, a semiconductor laser.

回折光学素子であるCGH12は、各色光用光源部11R、11G、11Bから入射したレーザ光を回折させ、回折光を射出する。CGH12は、ガウス強度分布を持つレーザビームを、空間光変調装置14の矩形形状へ整形し、さらに光量分布を均一化させる。プロジェクター10は、例えば、CGH12で生じた一次回折光を変調することにより、画像を表示する。   The CGH 12, which is a diffractive optical element, diffracts the laser light incident from the color light source units 11R, 11G, and 11B and emits diffracted light. The CGH 12 shapes the laser beam having a Gaussian intensity distribution into the rectangular shape of the spatial light modulator 14 and further uniformizes the light amount distribution. For example, the projector 10 displays an image by modulating the first-order diffracted light generated by the CGH 12.

偏向手段であるプリズム16は、CGH12から射出したR光が入射する位置、G光が入射する位置にそれぞれ設けられている。プリズム16は、界面での屈折により、CGH12からの回折光を偏向させる。平行化レンズ13は、CGH12から入射するB光の光束、CGH12からプリズム16を経て入射するR光の光束、CGH12からプリズム16を経て入射するG光の光束を平行化させる。CGH12、プリズム16、平行化レンズ13は、空間光変調装置14の照射領域にて各色光を重畳させる。   The prisms 16 serving as deflecting means are provided at positions where the R light emitted from the CGH 12 is incident and positions where the G light is incident. The prism 16 deflects the diffracted light from the CGH 12 by refraction at the interface. The collimating lens 13 collimates the B light beam incident from the CGH 12, the R light beam incident from the CGH 12 via the prism 16, and the G light beam incident from the CGH 12 via the prism 16. The CGH 12, the prism 16, and the collimating lens 13 superimpose each color light in the irradiation area of the spatial light modulator 14.

空間光変調装置14は、平行化レンズ13から入射した光を画像信号に応じて変調する。空間光変調装置14は、例えば、透過型液晶表示装置である。空間光変調装置14は、複数のマイクロレンズをアレイ状に並列させたマイクロレンズアレイ(図示省略)を有する。投写レンズ15は、空間光変調装置14で変調された光をスクリーン(図示省略)に投写させる。なお、マイクロレンズアレイは、空間光変調装置14に付属するものである場合に限られず、空間光変調装置14とは別に設けられたものであっても良い。   The spatial light modulator 14 modulates the light incident from the collimating lens 13 according to the image signal. The spatial light modulator 14 is, for example, a transmissive liquid crystal display device. The spatial light modulator 14 has a microlens array (not shown) in which a plurality of microlenses are arranged in parallel. The projection lens 15 projects the light modulated by the spatial light modulator 14 onto a screen (not shown). The microlens array is not limited to the one attached to the spatial light modulator 14, and may be provided separately from the spatial light modulator 14.

図2は、図1に示す構成の一部を示す斜視図である。プロジェクター10は、一つのR光用光源部11R、一つのB光用光源部11B、二つのG光用光源部11Gを有する。各色光用光源部11R、11G、11Bは、射出光束の主光線が互いに略平行になるように設置されている。また、各色光用光源部11R、11G、11Bは、射出光束の主光線に垂直な面方向において二行二列の行列状に配置されている。なお、主光線とは、光束の中心の光線であるものとし、各図において一点鎖線で表している。   FIG. 2 is a perspective view showing a part of the configuration shown in FIG. The projector 10 includes one R light source unit 11R, one B light source unit 11B, and two G light source units 11G. The color light source units 11R, 11G, and 11B are installed so that the chief rays of the emitted light beams are substantially parallel to each other. The color light source units 11R, 11G, and 11B are arranged in a matrix of two rows and two columns in the plane direction perpendicular to the principal ray of the emitted light beam. Note that the principal ray is a ray at the center of the light beam, and is represented by an alternate long and short dash line in each figure.

CGH12は、微小な凹凸が表面に施された表面レリーフ型の回折光学素子の一つである。各色光用光源部11R、11G、11Bからの各色光は、CGH12の入射面のうち互いに異なる領域へ入射する。CHG12は、それぞれの色光が入射する領域ごとに、色光の波長に応じて、凹凸の幅、配置パターンを含む表面条件が最適化されている。表面条件を最適化する設計手法としては、例えば反復フーリエ変換等、所定の演算手法(シミュレーション手法)を用いる。   The CGH 12 is one of surface relief type diffractive optical elements having minute irregularities on the surface. Each color light from each color light source unit 11R, 11G, 11B is incident on a different area of the incident surface of CGH12. In the CHG 12, the surface conditions including the width of the unevenness and the arrangement pattern are optimized according to the wavelength of the color light for each region where the color light is incident. As a design method for optimizing the surface condition, a predetermined calculation method (simulation method) such as an iterative Fourier transform is used.

CGH12は、例えば、所望の形状を備えるモールド(型)を形成した後、モールドの形状を基板に熱転写する、いわゆるナノインプリントの手法を用いて製造する。この他、CHG12は、所望の形状を形成可能であれば、従来用いられる他の手法により製造することとしても良い。なお、CGH12は、色光ごとに分割されたものとしても良い。回折光学素子は、CGH12に限られず、他の表面レリーフ型回折光学素子や、二光束干渉法等によって作製される体積型回折光学素子等を用いても良い。   For example, the CGH 12 is manufactured by using a so-called nanoimprint technique in which a mold having a desired shape is formed and then the shape of the mold is thermally transferred to the substrate. In addition, the CHG 12 may be manufactured by another conventionally used method as long as a desired shape can be formed. The CGH 12 may be divided for each color light. The diffractive optical element is not limited to the CGH 12, and other surface relief type diffractive optical elements, volume type diffractive optical elements manufactured by a two-beam interference method, or the like may be used.

図3は、空間光変調装置14における画素17の平面模式図である。図では、空間光変調装置14における多数の画素17のうちの四つを示している。画素17は、一つのR光用サブ画素18R、一つのB光用サブ画素18B、二つのG光用サブ画素18Gからなる。R光用サブ画素18Rは、画像信号に応じてR光を変調する。G光用サブ画素18Gは、画像信号に応じてG光を変調する。B光用サブ画素18Bは、画像信号に応じてB光を変調する。一つの画素17を構成する四つの各サブ画素18R、18G、18Bは、被照射面において二行二列の行列状に配置されている。各色光用光源部11R、11G、11Bの配置は、各サブ画素18R、18G、18Bの配置に対応している。なお、本実施例で説明する画素配置は一例であって、従来知られるいずれの配置としても良い。プロジェクター10は、空間光変調装置14の画素配置に応じて、適宜構成可能である。   FIG. 3 is a schematic plan view of the pixel 17 in the spatial light modulator 14. In the figure, four of the large number of pixels 17 in the spatial light modulator 14 are shown. The pixel 17 includes one R light sub-pixel 18R, one B light sub-pixel 18B, and two G light sub-pixels 18G. The R light sub-pixel 18R modulates the R light according to the image signal. The G light sub-pixel 18G modulates the G light according to the image signal. The B light sub-pixel 18B modulates the B light according to the image signal. The four sub-pixels 18R, 18G, and 18B constituting one pixel 17 are arranged in a matrix of two rows and two columns on the irradiated surface. The arrangement of the color light source units 11R, 11G, and 11B corresponds to the arrangement of the sub-pixels 18R, 18G, and 18B. Note that the pixel arrangement described in this embodiment is an example, and any conventionally known arrangement may be used. The projector 10 can be appropriately configured according to the pixel arrangement of the spatial light modulator 14.

図4は、CGH21を備える従来の単板式プロジェクターが採用する一般的な構成を説明するものである。図4では、R光用光源部11RからのR光と、B光用光源部11BからのB光とを例示することとし、G光用光源部11GからのG光についての図示を省略するものとする。一般に、プロジェクターの光学系を構成する各要素は、光軸AXを中心として配置されている。光軸AXは、平行化レンズ13の光軸とする。各色光用光源部11R、11G、11Bは、光軸AXを中心として配置されている。空間光変調装置14の照射領域の中心位置Cは、光軸AX上の位置とされる。   FIG. 4 illustrates a general configuration employed by a conventional single-plate projector provided with the CGH 21. In FIG. 4, R light from the R light source unit 11R and B light from the B light source unit 11B are illustrated, and illustration of the G light from the G light source unit 11G is omitted. And In general, each element constituting the optical system of the projector is arranged around the optical axis AX. The optical axis AX is the optical axis of the collimating lens 13. Each color light source unit 11R, 11G, and 11B is disposed around the optical axis AX. The center position C of the irradiation area of the spatial light modulator 14 is a position on the optical axis AX.

各色の光束は、CGH21の入射面において、光軸AXを中心として略対称な位置に入射する。CGH21は、光軸AXを中心とする照射領域において各色光を重畳させるために、各色光の光束を偏向させる。R光の主光線LR、B光の主光線LBは、いずれも、CGH21での回折により、光軸AX側へ折り曲げられる。G光の主光線も、R光の主光線LR、B光の主光線LBと同様に折り曲げられる。CGH21における主光線の入射角度と出射角度との差は、各色光とも同等に生じている。   The light beams of the respective colors are incident on the CGH 21 incident surface at substantially symmetrical positions with the optical axis AX as the center. The CGH 21 deflects the light beams of the respective color lights in order to superimpose the respective color lights in the irradiation region centered on the optical axis AX. Both the principal ray LR of the R light and the principal ray LB of the B light are bent toward the optical axis AX side by diffraction at the CGH 21. The principal ray of G light is also bent in the same manner as the principal ray LR of R light and the principal ray LB of B light. The difference between the incident angle and the outgoing angle of the chief ray in the CGH 21 occurs equally in each color light.

図5は、CGH21によるR光及びB光の回折効率と、CGH21における主光線の入射角度及び出射角度の差との関係を表すグラフである。回折効率は、CGH21から射出させる光全体に対する、一次回折光の割合であるとする。B光、R光のいずれも、主光線の入射角度と出射角度との差が大きくなるほど、回折効率が低下する。回折効率の低下は、光の波長が短いほど顕著となる。このように、CGH21で各色光を偏向させることとすると、各色光について利用効率が低下することとなる。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the diffraction efficiency of the R light and B light by the CGH 21 and the difference between the incident angle and the outgoing angle of the principal ray in the CGH 21. The diffraction efficiency is assumed to be the ratio of the first-order diffracted light to the entire light emitted from the CGH 21. For both B light and R light, the diffraction efficiency decreases as the difference between the incident angle and the outgoing angle of the principal ray increases. The decrease in diffraction efficiency becomes more remarkable as the wavelength of light is shorter. As described above, if each color light is deflected by the CGH 21, the use efficiency of each color light is lowered.

図6は、本実施例に係るプロジェクター10の特徴部分を説明するものである。図6においても、G光用光源部11GからのG光についての図示を省略するものとする。各色光用光源部11R、11G、11Bは、光軸AXを中心として配置されている。CGH12へ入射する各色光の主光線、CGH12から射出する各色光の主光線のいずれも、CGH12の入射面に略垂直であって、光軸AXに略平行である。各色光のいずれも、CGH12における主光線の入射角度と出射角度とが略同じである。なお、主光線の入射角度、出射角度とは、いずれも光軸AXと主光線とがなす角度とする。本実施例において、各色光の主光線の入射角度と出射角度は、いずれもゼロである。   FIG. 6 illustrates characteristic portions of the projector 10 according to the present embodiment. Also in FIG. 6, illustration of the G light from the G light source unit 11G is omitted. Each color light source unit 11R, 11G, and 11B is disposed around the optical axis AX. Both the principal ray of each color light incident on the CGH 12 and the principal ray of each color light emitted from the CGH 12 are substantially perpendicular to the incident surface of the CGH 12 and substantially parallel to the optical axis AX. In each color light, the incident angle and the emission angle of the principal ray in the CGH 12 are substantially the same. The incident angle and the outgoing angle of the principal ray are both angles formed by the optical axis AX and the principal ray. In the present embodiment, the incident angle and the emission angle of the principal ray of each color light are both zero.

B光の光束は、CGH12から偏向手段を経ずに平行化レンズ13へ入射する。B光の主光線LBは、平行化レンズ13へ入射する際も、CGH12へ入射する際と変わらず、光軸AXに略平行である。空間光変調装置14は、光軸AXからB光の主光線LBの側へ中心位置Cをシフトさせて配置されている。   The light beam of B light enters the collimating lens 13 from the CGH 12 without passing through the deflecting means. The principal ray LB of the B light is substantially parallel to the optical axis AX when entering the collimating lens 13 and the same as when entering the CGH 12. The spatial light modulator 14 is arranged by shifting the center position C from the optical axis AX to the principal ray LB of B light.

これに対して、R光の光束は、CGH12から射出した後、プリズム16を透過することにより偏向され、平行化レンズ13へ入射する。R光の主光線LRは、プリズム16で折り曲げられ、B光の主光線LBへ漸次近づく方向へ進行する。G光の主光線も、CGH12からプリズム16を経ることにより、B光の主光線LBへ漸次近づく方向へ進行する。各色光の主光線は、中心位置Cにて一致する。プロジェクター10は、CGH12による回折、プリズム16による偏向、平行化レンズ13による平行化を経て、空間光変調装置14の照射領域にて各色光を重畳させる。   On the other hand, the light beam of R light exits from the CGH 12, is deflected by passing through the prism 16, and enters the collimating lens 13. The principal ray LR of the R light is bent by the prism 16 and proceeds in a direction gradually approaching the principal ray LB of the B light. The chief ray of the G light also travels in a direction that gradually approaches the chief ray LB of the B light through the prism 16 from the CGH 12. The chief rays of each color light coincide at the center position C. The projector 10 superimposes each color light in the irradiation region of the spatial light modulator 14 through diffraction by the CGH 12, deflection by the prism 16, and parallelization by the collimating lens 13.

図7は、画素17とマイクロレンズ19との対応について説明する断面模式図である。マイクロレンズアレイを構成する複数のマイクロレンズ19は、空間光変調装置14の照射領域における画素17と同じピッチで設けられている。複数のマイクロレンズ19は、光軸AXに垂直な二次元方向についてアレイ状に配置されている。また、図中二点鎖線で示すように、マイクロレンズ19の中心位置と画素17の中心位置とは、光軸AXに垂直な面内において一致している。各色光は、色光ごとに異なる入射角度でマイクロレンズ19へ入射するため、色光ごとに異なる位置のサブ画素18R、18G、18Bに集光される。プロジェクター10は、光軸AXから中心位置Cをシフトさせて空間光変調装置14を配置することで、互いに異なる入射角度で入射する各色光をサブ画素18R、18G、18Bへ振り分ける構成を実現できる。また、マイクロレンズアレイを設けることにより、マイクロレンズ19に入射した各色光を異なる位置に集光させ、各サブ画素に各色光を高精度に分配することができる。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the correspondence between the pixel 17 and the microlens 19. The plurality of microlenses 19 constituting the microlens array are provided at the same pitch as the pixels 17 in the irradiation region of the spatial light modulator 14. The plurality of microlenses 19 are arranged in an array in a two-dimensional direction perpendicular to the optical axis AX. Further, as indicated by a two-dot chain line in the figure, the center position of the microlens 19 and the center position of the pixel 17 coincide with each other in a plane perpendicular to the optical axis AX. Since each color light is incident on the microlens 19 at a different incident angle for each color light, it is condensed on the sub-pixels 18R, 18G, and 18B at different positions for each color light. The projector 10 can realize a configuration in which each color light incident at different incident angles is distributed to the sub-pixels 18R, 18G, and 18B by arranging the spatial light modulator 14 by shifting the center position C from the optical axis AX. Also, by providing the microlens array, each color light incident on the microlens 19 can be condensed at different positions, and each color light can be distributed to each subpixel with high accuracy.

プロジェクター10は、各色光を変調する空間光変調装置14とCGH12とを用いることで、簡易かつ小型な構成にできる。また、プリズム16を用いてR光及びG光を偏向させることとし、各色光についてCGH12における主光線の角度変化を無くすことにより、各色光についてCGH12での角度変化による回折効率の低下を低減させる。各色光の回折効率低下を低減させることにより、各色光について光利用効率の低下を低減させる。これにより、簡易かつ小型な構成で、高い光利用効率にできるという効果を奏する。なお、プリズム16は、CGH12から射出したR光が入射する位置、G光が入射する位置にそれぞれ設けられる場合に限られない。プリズム16は、空間光変調装置14の照射領域にて各色光を重畳させることが可能であれば、R光、G光、B光の少なくとも一つについて設けられていれば良く、いずれの色光について設けることとしても良い。さらに、プリズム16は、R光、G光、B光の全てについて設けることとしても良い。偏向手段は、プリズム16に限られず、光を偏向させるいずれの素子を用いても良い。例えば、偏向手段としてレンズを用いても良い。   The projector 10 can have a simple and small configuration by using the spatial light modulation device 14 that modulates each color light and the CGH 12. Also, the prism 16 is used to deflect the R light and the G light, and by eliminating the chief ray angle change in the CGH 12 for each color light, the reduction in diffraction efficiency due to the angle change in the CGH 12 for each color light is reduced. By reducing the decrease in diffraction efficiency of each color light, the decrease in light utilization efficiency for each color light is reduced. Thereby, there exists an effect that it can be made high light utilization efficiency with a simple and small structure. Note that the prism 16 is not limited to the case where the prism 16 is provided at a position where the R light emitted from the CGH 12 is incident and a position where the G light is incident. The prism 16 may be provided for at least one of the R light, the G light, and the B light as long as each color light can be superimposed in the irradiation region of the spatial light modulator 14. It may be provided. Further, the prism 16 may be provided for all of R light, G light, and B light. The deflecting means is not limited to the prism 16, and any element that deflects light may be used. For example, a lens may be used as the deflection unit.

図8は、本発明の実施例2に係るプロジェクターの特徴部分を説明するものである。本実施例は、中心位置Cが光軸AX上となるように空間光変調装置14が配置されていることを特徴とする。実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図8では、R光用光源部11RからのR光と、B光用光源部11BからのB光とを例示することとし、G光用光源部11GからのG光についての図示を省略するものとする。B光の主光線LBは、光軸AXと略一致する。B光用光源部11Bは、光軸AX上に配置されている。各色光の主光線は、空間光変調装置14の中心位置Cにて交わる。   FIG. 8 illustrates a characteristic part of the projector according to the second embodiment of the invention. This embodiment is characterized in that the spatial light modulator 14 is arranged so that the center position C is on the optical axis AX. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In FIG. 8, R light from the R light source unit 11R and B light from the B light source unit 11B are illustrated, and illustration of the G light from the G light source unit 11G is omitted. And The principal ray LB of the B light substantially coincides with the optical axis AX. The light source unit 11B for B light is disposed on the optical axis AX. The chief rays of each color light intersect at the center position C of the spatial light modulator 14.

図9は、画素17とマイクロレンズ19との対応について説明する断面模式図である。図中二点鎖線で示すように、マイクロレンズ19の中心位置と、B光用サブ画素18Bの中心位置とは、光軸AXに垂直な面内において一致している。本実施例では、マイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズ19を並列させる二次元方向において、マイクロレンズ19の中心位置を、画素17の中心位置からB光用サブ画素18Bの位置にシフトさせて配置されている。   FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the correspondence between the pixel 17 and the microlens 19. As indicated by a two-dot chain line in the figure, the center position of the microlens 19 and the center position of the B light sub-pixel 18B coincide with each other in a plane perpendicular to the optical axis AX. In the present embodiment, the microlens array is arranged by shifting the center position of the microlens 19 from the center position of the pixel 17 to the position of the B light sub-pixel 18B in the two-dimensional direction in which the plurality of microlenses 19 are arranged in parallel. Has been.

マイクロレンズ19の中心位置とB光用サブ画素18Bの中心位置とを一致させることにより、光軸AXに略平行に進行するB光をB光用サブ画素18Bにて集光させる。また、R光及びG光はそれぞれ異なる入射角度でマイクロレンズ19へ入射し、それぞれサブ画素18R、18Gに集光される。本実施例の場合も、プロジェクターは、簡易かつ小型な構成とし、高い光利用効率にすることが可能となる。   By matching the center position of the microlens 19 with the center position of the B light sub-pixel 18B, the B light traveling substantially parallel to the optical axis AX is condensed by the B light sub-pixel 18B. Further, the R light and the G light are incident on the micro lens 19 at different incident angles, and are condensed on the sub-pixels 18R and 18G, respectively. Also in the case of the present embodiment, the projector can have a simple and small configuration and high light utilization efficiency.

本実施例によると、各色光の光束をいずれも平行化レンズ13の中央部分を通過させることが可能となるため、平行化レンズ13を小型にできる。また、平行化レンズ13は、球面収差を小さくできる部位のみを使用することが可能となる。これにより、平行化レンズ13として安価な球面レンズを適用する場合でも、平行化レンズ13に起因する収差を低減させることができる。   According to the present embodiment, since the light beams of the respective color lights can pass through the central portion of the collimating lens 13, the collimating lens 13 can be reduced in size. Further, the collimating lens 13 can use only a portion where the spherical aberration can be reduced. Thereby, even when an inexpensive spherical lens is applied as the collimating lens 13, the aberration caused by the collimating lens 13 can be reduced.

本実施例に係るプロジェクターは、光軸AX上に配置されるのはB光用光源部11Bである場合に限られず、R光用光源部11R及びG光用光源部11Gのいずれかを光軸AX上に配置することとしても良い。マイクロレンズアレイは、光軸AX上に配置される光源部に応じて、マイクロレンズ19の中心位置がR光用サブ画素18Rの中心位置及びG光用サブ画素18Gの中心位置のいずれかと一致するように配置される。   The projector according to the present embodiment is not limited to the case where the B light source unit 11B is disposed on the optical axis AX, and any one of the R light source unit 11R and the G light source unit 11G is used as the optical axis. It is good also as arrange | positioning on AX. In the microlens array, the center position of the microlens 19 coincides with either the center position of the R light subpixel 18R or the center position of the G light subpixel 18G according to the light source unit arranged on the optical axis AX. Are arranged as follows.

なお、プリズム16は、CGH12から射出したR光が入射する位置、G光が入射する位置にそれぞれ設けられる場合に限られない。プリズム16は、空間光変調装置14の照射領域にて各色光を重畳させることが可能であれば、R光、G光、B光の少なくとも一つについて設けられていれば良く、いずれの色光について設けることとしても良い。さらに、プリズム16は、R光、G光、B光の全てについて設けることとしても良い。偏向手段は、プリズム16に限られず、光を偏向させるいずれの素子を用いても良い。例えば、偏向手段としてレンズを用いても良い。   Note that the prism 16 is not limited to the case where the prism 16 is provided at a position where the R light emitted from the CGH 12 is incident and a position where the G light is incident. The prism 16 may be provided for at least one of the R light, the G light, and the B light as long as each color light can be superimposed in the irradiation region of the spatial light modulator 14. It may be provided. Further, the prism 16 may be provided for all of R light, G light, and B light. The deflecting means is not limited to the prism 16, and any element that deflects light may be used. For example, a lens may be used as the deflection unit.

図10は、本発明の実施例3に係るプロジェクターの特徴部分を説明するものである。本実施例は、各色光用光源部11R、11G、11B及びCGH12の間の光路中に設けられた偏向手段を有することを特徴とする。実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図10では、R光用光源部11RからのR光と、B光用光源部11BからのB光とを例示することとし、G光用光源部11GからのG光についての図示を省略するものとする。各色光用光源部11R、11G、11Bは、光軸AXを中心として配置されている。各色光用光源部11R、11G、11Bから射出される光束の主光線は、いずれも光軸AXに略平行である。空間光変調装置14の照射領域の中心位置Cは、光軸AX上の位置とされる。   FIG. 10 illustrates a characteristic part of the projector according to the third embodiment of the invention. The present embodiment is characterized by having a deflecting means provided in the optical path between the light source units 11R, 11G, 11B and CGH 12 for each color light. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. 10 exemplifies the R light from the R light source unit 11R and the B light from the B light source unit 11B, and omits illustration of the G light from the G light source unit 11G. And Each color light source unit 11R, 11G, and 11B is disposed around the optical axis AX. All of the principal rays of the light beams emitted from the color light source units 11R, 11G, and 11B are substantially parallel to the optical axis AX. The center position C of the irradiation area of the spatial light modulator 14 is a position on the optical axis AX.

偏向手段である凸レンズ21は、R光用光源部11R及びCGH12の間の光路中、B光用光源部11B及びCGH12の間の光路中、G光用光源部11G及びCGH12の間の光路中にそれぞれ設けられている。凸レンズ21は、各色光用光源部11R、11G、11Bから入射した各色光を偏向させる。凸レンズ21は、各色光の主光線が凸レンズ21の中心から離れた位置へ入射するように配置されている。R光の主光線LR、B光の主光線LB、G光の主光線は、それぞれ凸レンズ21の屈折により、光軸AX側へ折り曲げられる。   The convex lens 21 which is a deflecting unit is in the optical path between the R light source unit 11R and the CGH 12, in the optical path between the B light source unit 11B and the CGH 12, and in the optical path between the G light source unit 11G and the CGH 12. Each is provided. The convex lens 21 deflects each color light incident from each color light source unit 11R, 11G, 11B. The convex lens 21 is arranged so that the chief rays of each color light are incident on a position away from the center of the convex lens 21. The principal ray LR of R light, the principal ray LB of B light, and the principal ray of G light are each bent toward the optical axis AX by the refraction of the convex lens 21.

光軸AXに対して傾けられた各色光の主光線は、CGH12へ入射する前後で角度が変換されず、そのままの傾きで進行する。各色光のいずれも、CGH12における主光線の入射角度と出射角度とが略同じである。各色光の主光線は、平行化レンズ13のうち光軸AX上の位置で交わる。プロジェクターは、凸レンズ21による偏向、CGH12による回折、平行化レンズ13による平行化を経て、空間光変調装置14の照射領域にて各色光を重畳させる。本実施例の場合、マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ19(図7参照)の中心位置と、画素17(図3参照)の中心位置とが、光軸AXに垂直な面内において一致するように配置されている。本実施例の場合も、プロジェクターは、簡易かつ小型な構成とし、高い光利用効率にすることが可能となる。   The chief rays of each color light inclined with respect to the optical axis AX are not converted in angle before and after entering the CGH 12, and proceed with the same inclination. In each color light, the incident angle and the emission angle of the principal ray in the CGH 12 are substantially the same. The chief rays of each color light intersect at a position on the optical axis AX in the collimating lens 13. The projector superimposes each color light in the irradiation region of the spatial light modulator 14 through deflection by the convex lens 21, diffraction by the CGH 12, and parallelization by the collimating lens 13. In the case of the present embodiment, the microlens array is arranged such that the center position of the microlens 19 (see FIG. 7) and the center position of the pixel 17 (see FIG. 3) coincide in a plane perpendicular to the optical axis AX. Has been placed. Also in the case of the present embodiment, the projector can have a simple and small configuration and high light utilization efficiency.

本実施例によると、従来の単板式プロジェクターに用いられる構成に偏向手段を加えることにより、容易に高い光利用効率を得ることができる。偏向手段として用いられる凸レンズ21は、R光用光源部11R、B光用光源部11Bが備える半導体レーザから射出される光束の拡散角を低減させる。CGH12の入射面におけるビーム径を小さくすることでエテンデューの増大を抑制可能とし、空間光変調装置14へ入射させる光束の入射角度を小さくすることが可能となる。プロジェクターは、空間光変調装置14へ入射させる光束の入射角度を小さくできることで、空間光変調装置14へ入射する光を効率良く変調可能とし、高い光利用効率を得ることができる。   According to the present embodiment, high light utilization efficiency can be easily obtained by adding a deflecting means to the configuration used in the conventional single-plate projector. The convex lens 21 used as the deflecting unit reduces the diffusion angle of the light beam emitted from the semiconductor laser provided in the R light source unit 11R and the B light source unit 11B. Increasing the etendue can be suppressed by reducing the beam diameter on the incident surface of the CGH 12, and the incident angle of the light beam incident on the spatial light modulator 14 can be reduced. Since the projector can reduce the incident angle of the light beam incident on the spatial light modulator 14, the projector can efficiently modulate the light incident on the spatial light modulator 14, and high light utilization efficiency can be obtained.

G光用光源部11Gが備えるDPSSレーザは、平行光束を射出する。凸レンズ21は、DPSSレーザから射出される光束を拡散させる。平行光束を拡散させることにより、ビーム整形に用いられずCGH12からそのまま射出するゼロ次光を目立たなくすることが可能となる。これにより、ゼロ次光と回折光とが重なる部分が明るく目立つ点として画像に生じてしまうことを防ぐことが可能となる。なお、偏向手段は、凸レンズ21に限られず、光を偏向させるいずれの素子を用いても良い。例えば、偏向手段としてプリズムを用いても良い。   The DPSS laser included in the G light source unit 11G emits a parallel light beam. The convex lens 21 diffuses the light beam emitted from the DPSS laser. By diffusing the parallel light flux, it is possible to make the zero-order light that is not used for beam shaping and exits from the CGH 12 as it is unnoticeable. As a result, it is possible to prevent the portion where the zero-order light and the diffracted light overlap from occurring in the image as a bright and conspicuous point. The deflecting unit is not limited to the convex lens 21, and any element that deflects light may be used. For example, a prism may be used as the deflecting unit.

図11は、本発明の実施例4に係るプロジェクターの特徴部分を説明するものである。本実施例は、各色光用光源部11R、11G、11Bがそれぞれ異なる向きへレーザ光を射出することを特徴とする。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図11では、R光用光源部11RからのR光と、B光用光源部11BからのB光とを例示することとし、G光用光源部11GからのG光についての図示を省略するものとする。   FIG. 11 illustrates a characteristic part of the projector according to the fourth embodiment of the invention. This embodiment is characterized in that each color light source unit 11R, 11G, and 11B emits laser light in different directions. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In FIG. 11, R light from the R light source unit 11R and B light from the B light source unit 11B are illustrated, and illustration of the G light from the G light source unit 11G is omitted. And

各色光用光源部11R、11G、11Bは、光軸AXを中心として配置されている。また、各色光用光源部11R、11G、11Bは、レーザ光を射出させる面を若干光軸AX側へ傾けて配置されている。各色光用光源部11R、11G、11Bから射出される各色光の主光線は、光軸AXへ漸次近づくように傾けられている。空間光変調装置14の照射領域の中心位置Cは、光軸AX上の位置とされる。   Each color light source unit 11R, 11G, and 11B is disposed around the optical axis AX. In addition, the light source units 11R, 11G, and 11B for each color light are arranged such that the surface on which the laser light is emitted is slightly inclined toward the optical axis AX side. The principal ray of each color light emitted from each color light source unit 11R, 11G, 11B is tilted so as to gradually approach the optical axis AX. The center position C of the irradiation area of the spatial light modulator 14 is a position on the optical axis AX.

光軸AXに対して傾けられた各色光の主光線は、CGH12へ入射する前後で角度が変換されず、そのままの傾きで進行する。各色光のいずれも、CGH12における主光線の入射角度と出射角度とが略同じである。各色光の主光線は、平行化レンズ13のうち光軸AX上の位置で交わる。プロジェクターは、それぞれ傾けられた各色光用光源部11R、11G、11Bからの各色光を、CGH12により回折させ、平行化レンズ13により平行化させることで、空間光変調装置14の照射領域にて重畳させる。   The chief rays of each color light inclined with respect to the optical axis AX are not converted in angle before and after entering the CGH 12, and proceed with the same inclination. In each color light, the incident angle and the emission angle of the principal ray in the CGH 12 are substantially the same. The chief rays of each color light intersect at a position on the optical axis AX in the collimating lens 13. The projector superimposes in the irradiation area of the spatial light modulator 14 by diffracting each color light from each inclined light source unit 11R, 11G, 11B by the CGH 12 and making it parallel by the collimating lens 13. Let

本実施例の場合、マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ19(図7参照)の中心位置と、画素17(図3参照)の中心位置とが、光軸AXに垂直な面内において一致するように配置されている。本実施例によると、光源部の向きを適宜設定することにより、偏向のための要素を用いずに、照射領域にて各色光を重畳させることができる。本実施例の場合も、プロジェクターは、簡易かつ小型な構成とし、高い光利用効率にすることが可能となる。   In the case of the present embodiment, the microlens array is arranged such that the center position of the microlens 19 (see FIG. 7) and the center position of the pixel 17 (see FIG. 3) coincide in a plane perpendicular to the optical axis AX. Has been placed. According to the present embodiment, by appropriately setting the direction of the light source unit, it is possible to superimpose each color light in the irradiation area without using an element for deflection. Also in the case of the present embodiment, the projector can have a simple and small configuration and high light utilization efficiency.

プロジェクターは、フロント投写型プロジェクター、リアプロジェクターのいずれであっても良い。フロント投写型プロジェクターは、スクリーンに光を投写させ、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するプロジェクターである。リアプロジェクターは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞するプロジェクターである。   The projector may be either a front projection type projector or a rear projector. A front projection type projector is a projector for viewing an image by projecting light on a screen and observing light reflected on the screen. The rear projector is a projector that appreciates an image by supplying light to one surface of the screen and observing light emitted from the other surface of the screen.

10 プロジェクター、11R R光用光源部、11G G光用光源部、11B B光用光源部、12 CGH、13 平行化レンズ、14 空間光変調装置、15 投写レンズ、16 プリズム、17 画素、18R R光用サブ画素、18G G光用サブ画素、18B B光用サブ画素、19 マイクロレンズ、21 凸レンズ、AX 光軸、C 中心位置、LR、LB 主光線   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Projector, 11R R light source part, 11G G light source part, 11B B light source part, 12 CGH, 13 Parallelizing lens, 14 Spatial light modulation device, 15 Projection lens, 16 Prism, 17 pixels, 18R R Light subpixel, 18G G light subpixel, 18B B light subpixel, 19 Micro lens, 21 Convex lens, AX optical axis, C center position, LR, LB chief ray

Claims (3)

互いに異なる波長域の色光であるコヒーレント光を射出する複数の光源部と、
前記コヒーレント光を回折させ、回折光を射出する回折光学素子と、
前記回折光の光束を平行化させる平行化レンズと、
前記平行化レンズから入射した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記複数の光源部からの複数の色光のうちの少なくとも一つについて設けられ、光を偏向させる偏向手段と、を有し、
前記複数の色光のいずれも、前記回折光学素子における主光線の入射角度と出射角度とが略同じであって、
前記偏向手段で光を偏向させることにより、前記平行化レンズで平行化された前記複数の色光を前記空間光変調装置の照射領域にて重畳させ
前記偏向手段は、プリズムを備え、前記回折光学素子及び前記平行化レンズの間の光路中に設けられ、前記回折光学素子から入射した前記回折光を偏向させ、
前記複数の色光のうちの少なくとも一つは、前記回折光学素子から前記偏向手段を経ずに前記平行化レンズへ入射し、
前記空間光変調装置は、前記照射領域の中心位置を、前記平行化レンズの光軸からシフトさせて配置されることを特徴とするプロジェクター。
A plurality of light source units that emit coherent light that is colored light in different wavelength ranges;
A diffractive optical element that diffracts the coherent light and emits the diffracted light;
A collimating lens that collimates the light beam of the diffracted light;
A spatial light modulator that modulates light incident from the collimating lens according to an image signal;
Deflection means provided for at least one of the plurality of color lights from the plurality of light source units and deflecting the light,
In any of the plurality of color lights, the incident angle and the exit angle of the principal ray in the diffractive optical element are substantially the same,
By deflecting light by the deflecting means, the plurality of color lights collimated by the collimating lens are superimposed on an irradiation area of the spatial light modulator ,
The deflecting unit includes a prism, is provided in an optical path between the diffractive optical element and the collimating lens, deflects the diffracted light incident from the diffractive optical element,
At least one of the plurality of color lights enters the collimating lens from the diffractive optical element without passing through the deflecting unit,
The projector is characterized in that the spatial light modulator is arranged by shifting the center position of the irradiation area from the optical axis of the collimating lens .
前記照射領域における画素と略同じピッチで設けられた複数のマイクロレンズを備えるマイクロレンズアレイを有し、
前記マイクロレンズアレイは、前記複数のマイクロレンズを並列させる二次元方向において、前記マイクロレンズの中心位置を、前記画素の中心位置からシフトさせて配置されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。
Having a microlens array comprising a plurality of microlenses provided at substantially the same pitch as the pixels in the irradiation region;
The microlens array, in a two-dimensional direction to parallel the plurality of microlenses, the center position of the micro lenses, according to claim 1, characterized in that it is arranged is shifted from the center position of the pixel projector.
前記照射領域における画素と略同じピッチで設けられた複数のマイクロレンズを備えるマイクロレンズアレイを有し、
前記マイクロレンズアレイは、前記複数のマイクロレンズを並列させる二次元方向において、前記マイクロレンズの中心位置を、前記画素の中心位置と略一致させて配置されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。
Having a microlens array comprising a plurality of microlenses provided at substantially the same pitch as the pixels in the irradiation region;
The microlens array, in a two-dimensional direction to parallel the plurality of micro lenses, according to claim 1, wherein the center position of the microlens, characterized in that it is arranged substantially aligned with the center position of the pixel Projector.
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