JP6422141B2 - Projection display apparatus and image display method - Google Patents

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本発明は、投写型表示装置および画像の表示方法に関する。   The present invention relates to a projection display device and an image display method.

近年、DMD(Digital Micromirror Device)などの表示素子を複数用いた表示装置が提案されている。複数の表示素子を用いた表示装置は、各表示素子が出射した複数の投写光を同一光軸上に合成する光合成光学系を有しており、合成された投写光を投写している。例えば、特許文献1には、表示素子として3つのDMDを有し、光合成光学系としてクロスダイクロイックプリズム(以下、XDPと称する。)を有する表示装置が開示されている。   In recent years, display devices using a plurality of display elements such as DMD (Digital Micromirror Device) have been proposed. A display device using a plurality of display elements has a light combining optical system that combines a plurality of projection lights emitted from the display elements on the same optical axis, and projects the combined projection light. For example, Patent Document 1 discloses a display device having three DMDs as display elements and a cross dichroic prism (hereinafter referred to as XDP) as a light combining optical system.

図1は、特許文献1に記載の表示装置の構成を説明するための図である。図1に示す表示装置1000は、照明光学系100と、光分離用XDP210と、ダイクロイックミラー220と、反射ミラー230および240と、コンデンサーレンズ250および260と、3つのDMD300R,300G,300Bと、3つのTIR(Total Internal Reflection)プリズム400R,400G,400Bと、光合成用のXDP500と、投写レンズ600とを有する。   FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a display device described in Patent Document 1. A display device 1000 shown in FIG. 1 includes an illumination optical system 100, a light separation XDP 210, a dichroic mirror 220, reflection mirrors 230 and 240, condenser lenses 250 and 260, three DMDs 300R, 300G, and 300B, Two TIR (Total Internal Reflection) prisms 400R, 400G, and 400B, an XDP 500 for photosynthesis, and a projection lens 600 are provided.

照明光学系100が出射した光は、光分離用XDP210において赤色光と、緑色及び青色の混合光とに分離される。赤色光は、反射ミラー240およびコンデンサーレンズ260を介してTIRプリズム400Rに入射する。また緑色および青色の混合光は、反射ミラー230およびコンデンサーレンズ250を介してダイクロイックミラー220に入射する。ダイクロイックミラー220において、緑色および青色の混合光は、緑色光と青色光とに分離され、緑色光はTIRプリズム400Gに入射し、青色光はTIRプリズム400Bに入射する。   The light emitted from the illumination optical system 100 is separated into red light and mixed light of green and blue in the light separation XDP 210. The red light enters the TIR prism 400R via the reflection mirror 240 and the condenser lens 260. The mixed light of green and blue is incident on the dichroic mirror 220 via the reflection mirror 230 and the condenser lens 250. In the dichroic mirror 220, the mixed light of green and blue is separated into green light and blue light, the green light is incident on the TIR prism 400G, and the blue light is incident on the TIR prism 400B.

TIRプリズム400R,400G,400Bにそれぞれ入射した光は、第1の面402R,402G,402Bのそれぞれで全反射して、各TIRプリズム400R,400G,400Bに対応して設けられたDMD300R,300G,300Bのそれぞれに入射する。   The light incident on each of the TIR prisms 400R, 400G, and 400B is totally reflected by each of the first surfaces 402R, 402G, and 402B, and DMDs 300R, 300G, and 400D provided corresponding to the TIR prisms 400R, 400G, and 400B, respectively. Incident on each of 300B.

DMD300R,300G,300Bは、その画像形成領域にマトリクス状に配置された複数のマイクロミラーを有し、各マイクロミラーを回転させて光の反射方向を変えることで、入射された光を変調して画像光として出射する。DMD300R,300G,300Bがそれぞれ出射した画像光は、対応して設けられたTIRプリズム400R,400G,400Bを透過してXDP500に入射する。   The DMDs 300R, 300G, and 300B have a plurality of micromirrors arranged in a matrix in the image forming area, and rotate each micromirror to change the light reflection direction, thereby modulating incident light. Output as image light. The image lights emitted from the DMDs 300R, 300G, and 300B are transmitted through the corresponding TIR prisms 400R, 400G, and 400B and enter the XDP 500.

XDP500は、入射された各色の画像光を透過または反射させる第2の面506および508を有し、第2の面506および508に入射された複数の画像光を同じ方向に出射して各色の画像光を合成する。合成された画像光は、XDP500から投写レンズ600に向けて出射され、投写レンズ600を介してスクリーン(図示せず)に投写される。   The XDP 500 has second surfaces 506 and 508 that transmit or reflect the incident image light of each color. The XDP 500 emits a plurality of image lights incident on the second surfaces 506 and 508 in the same direction, and outputs each color light. Synthesize image light. The combined image light is emitted from the XDP 500 toward the projection lens 600 and projected onto a screen (not shown) via the projection lens 600.

XDP500は、第2の面506および508において、s偏光およびp偏光の一方を反射させて、他方を透過させるため、DMD300R,300G,300Bのそれぞれからの光を効率良く合成するために、第2の面506および508に対する入射光をs偏光またはp偏光にしている。   Since the XDP 500 reflects one of the s-polarized light and the p-polarized light and transmits the other on the second surfaces 506 and 508, the second surface 506 and 508 can combine the light from each of the DMDs 300 R, 300 G, and 300 B efficiently. The incident light on the surfaces 506 and 508 is s-polarized or p-polarized.

そして、DMD300R,300G,300Bの画像形成領域の長辺が、XDP500の光入射面の辺と45°傾くように設置されている。そのため、投写画像を正常に表示するためには、表示装置1000を水平方向から45°傾ける必要がある。   The long sides of the image forming regions of the DMDs 300R, 300G, and 300B are installed so as to be inclined by 45 ° with respect to the side of the light incident surface of the XDP 500. Therefore, in order to display the projected image normally, it is necessary to tilt the display device 1000 by 45 ° from the horizontal direction.

特開2000−330072号公報JP 2000-330072 A

特許文献1に記載の表示装置1000では、画像を投写するときだけ、筐体を傾けるなどの面倒なことを行わなければならない。   In the display device 1000 described in Patent Document 1, troublesome operations such as tilting the housing must be performed only when an image is projected.

これに対して、DMD300R,300G,300Bの画像形成領域の長辺が、XDP500の光入射面の辺と平行になるように設置すれば、筐体を傾けずに、投写画像を正常な状態で表示することができる。   On the other hand, if the DMD 300R, 300G, 300B image forming area is set so that the long side is parallel to the side of the light incident surface of the XDP 500, the projected image can be displayed in a normal state without tilting the housing. Can be displayed.

しかしながら、この場合、XDP500の入射面に対して45°の角度からTIRプリズム400R,400G,400Bのそれぞれに光を入射させる必要が生じ、その結果、TIRプリズム400R,400G,400Bの第1の面402R,402G,402Bで光が全反射する際に、楕円偏光になってしまう。この場合、XDP500に入射する光をs偏光またはp偏光にすることができず、投写画像のコントラスト低下や輝度低下が生じてしまうという問題があった。   However, in this case, it is necessary to make light incident on each of the TIR prisms 400R, 400G, and 400B from an angle of 45 ° with respect to the incident surface of the XDP 500, and as a result, the first surface of the TIR prisms 400R, 400G, and 400B. When light is totally reflected by 402R, 402G, and 402B, it becomes elliptically polarized light. In this case, the light incident on the XDP 500 cannot be s-polarized light or p-polarized light, and there is a problem that the contrast and brightness of the projected image are lowered.

本発明の目的は、投写画像のコントラストの低下を抑制することの可能な表示装置および表示方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a display device and a display method capable of suppressing a decrease in contrast of a projected image.

本発明による投写型表示装置は、
所定の偏光方向を有する、複数の色光を出射する照明部と、
前記複数の色光をそれぞれ全反射する複数の光路調整部と、
前記複数の光路調整部が全反射した複数の色光をそれぞれ変調して、複数の色変調光をそれぞれ出射する複数の光変調部と、
各光変調部が出射した複数の色変調光同じ方向に出射する合成部と、
前記照明部から前記合成部の間の光路上に設けられ、入射した光の偏光状態を変えて、前記合成部に入射する光を直線偏光にする補正部と、を備える。前記補正部は、前記光路調整部で光が全反射した際に生じる、当該光のs偏光成分およびp偏光成分の位相差が打ち消されるように、前記入射した光の偏光状態を変える。
The projection display device according to the present invention is
An illumination unit that emits a plurality of colored lights having a predetermined polarization direction;
A plurality of optical path adjustment units that totally reflect the plurality of colored lights, respectively;
A plurality of light modulation units that respectively modulate a plurality of color lights totally reflected by the plurality of optical path adjustment units and emit a plurality of color modulation lights, respectively;
A plurality of color-modulated light beams emitted from each light modulation unit in the same direction;
A correction unit which is provided on an optical path between the illumination unit and the combining unit and changes the polarization state of the incident light so that the light incident on the combining unit is linearly polarized light. The correction unit changes the polarization state of the incident light so that the phase difference between the s-polarized component and the p-polarized component of the light that occurs when the light is totally reflected by the optical path adjusting unit is canceled.

また、本発明による画像表示方法は、
所定の偏光方向を有する複数の色光を出射し、
前記複数の色光のそれぞれを全反射し、
前記全反射した複数の色光をそれぞれ変調し、
前記変調された複数色光を同じ方向に出射することで当該複数の色光を合成し、
前記合成された光を投写する表示方法であって、
前記複数の光が合成されるまでの間に当該光の偏光状態を、当該光が全反射した際に生じる、当該光のs偏光成分およびp偏光成分の位相差が打ち消されるように変える。
The image display method according to the present invention includes:
A plurality of colored lights having a predetermined polarization direction are emitted,
Each of the plurality of colored lights is totally reflected;
Modulating each of the plurality of color lights totally reflected,
Combining the plurality of colored lights by emitting the modulated plurality of colored lights in the same direction;
A display method for projecting the synthesized light,
Before the plurality of lights are combined, the polarization state of the light is changed so that the phase difference between the s-polarized component and the p-polarized component of the light that occurs when the light is totally reflected is canceled.

本発明によれば、投写画像のコントラストの低下を抑制することのできる表示装置を提供することが可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to provide the display apparatus which can suppress the fall of the contrast of a projection image.

本発明の比較例にかかる表示装置1000の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the display apparatus 1000 concerning the comparative example of this invention. 図1の表示装置1000の変形例における各構成要素の配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating arrangement | positioning of each component in the modification of the display apparatus of FIG. 図2の変形例において、第1の面に対してs偏光、p偏光となる偏光方向と、第1の面への入射光の偏光方向との関係を説明するための図である。In the modification of FIG. 2, it is a figure for demonstrating the relationship between the polarization direction used as s polarized light and p polarized light with respect to a 1st surface, and the polarization direction of the incident light to a 1st surface. 本発明の第1の実施形態にかかる表示装置1の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the display apparatus 1 concerning the 1st Embodiment of this invention. TIRプリズム40Bの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of TIR prism 40B. TIRプリズム40Bの一部分の詳細な構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detailed structure of a part of TIR prism 40B. DMD50Bの構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of DMD50B. マイクロミラー51の動作について説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the micromirror 51. FIG. TIRプリズム40B、DMD50B、およびXDP60の相対的な配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relative arrangement | positioning of TIR prism 40B, DMD50B, and XDP60. TIRプリズム40B、DMD50B、およびXDP60の相対的な配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relative arrangement | positioning of TIR prism 40B, DMD50B, and XDP60. TIRプリズム40Bに入射する光の偏光方向と、TIRプリズム40Bの第1の面43Bに対してs偏光またはp偏光となる偏光方向との関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the polarization direction of the light which injects into TIR prism 40B, and the polarization direction used as the s-polarization or p-polarization with respect to the 1st surface 43B of TIR prism 40B. TIRプリズム40Bに入射する光およびDMD50Bが出射する画像光の偏光状態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the polarization state of the light which injects into TIR prism 40B, and the image light which DMD50B radiate | emits. 本発明の第2の実施形態にかかる表示装置2の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the display apparatus 2 concerning the 2nd Embodiment of this invention. 表示装置2のTIRプリズム40Bに入射する光およびDMD50Bが出射する画像光の偏光状態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the polarization state of the light which injects into the TIR prism 40B of the display apparatus 2, and the image light which DMD50B radiate | emits. 本発明の第3の実施形態にかかる表示装置3の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the display apparatus 3 concerning the 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。また、簡単のため、図面中において光束は直線で示すこととする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, the description which overlaps may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol about the component which has the same function. For the sake of simplicity, the light beam is shown as a straight line in the drawing.

まず初めに、TIRプリズムで反射する光が楕円偏光になってしまうメカニズムについて説明する。   First, the mechanism by which the light reflected by the TIR prism becomes elliptically polarized light will be described.

図2は、DMD300B、TIRプリズム400B、およびXDP500の配置を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the arrangement of DMD 300B, TIR prism 400B, and XDP 500. FIG.

DMD300Bは、XDP500の入射面に対して平行に設置されている。つまり、DMD300Bの矩形状の画像形成領域と、XDP500の入射面とは、ともにyz平面に対して平行である。TIRプリズム400Bは、DMD300BとXDP500の間に設置されている。そして、DMD300Bの矩形状の画像形成領域に設けられたマイクロミラー301の回転軸302と略垂直な方向から、入射光がDMD300Bに入射するようにTIRプリズム400Bが設置されている。つまり、入射光がTIRプリズム400Bの全反射面である第1の面402Bで全反射し、その後、TIRプリズム400Bから出射してDMD300Bに入射する。第1の面402Bが、DMD300Bの矩形状の画像形成領域と徐々に近づくように、TIRプリズム400Bを配置している。より詳細には、DMD300Bの矩形状の画像形成領域に対して、第1の面402Bは斜面となっており、マイクロミラー301の回転軸302と略垂直な方向に沿った斜面となっている。   DMD 300 </ b> B is installed in parallel to the incident surface of XDP 500. That is, the rectangular image forming area of DMD 300B and the incident surface of XDP 500 are both parallel to the yz plane. The TIR prism 400B is installed between the DMD 300B and the XDP 500. A TIR prism 400B is installed so that incident light enters the DMD 300B from a direction substantially perpendicular to the rotation axis 302 of the micromirror 301 provided in the rectangular image forming area of the DMD 300B. That is, incident light is totally reflected by the first surface 402B, which is the total reflection surface of the TIR prism 400B, and then exits from the TIR prism 400B and enters the DMD 300B. The TIR prism 400B is arranged so that the first surface 402B gradually approaches the rectangular image forming area of the DMD 300B. More specifically, the first surface 402B is a slope with respect to the rectangular image forming area of the DMD 300B, and is a slope along a direction substantially perpendicular to the rotation axis 302 of the micromirror 301.

図3は、図2に示した配置における、TIRプリズム400Bの第1の面402Bへの入射光の偏光方向との関係を説明するための図である。XDP500の入射面に対して45°の角度からTIRプリズム400Bに光が入射される場合、光がTIRプリズム400Bに入射する際の入射面は、XDP500の入射面に対して45°の角度をなす面となる。このため、TIRプリズム400Bの入射面に対して平行または垂直な方向は、XDP500の入射面に対して平行または垂直な方向と一致せず、XDP500の第2の面506に対してs偏光またはp偏光となる光は、TIRプリズム400Bの第1の面402Bに対してs偏光またはp偏光とはならない。TIRプリズム400Bへの入射光は、XDP500の第2の面506に対してs偏光またはp偏光となる偏光方向を有するため、TIRプリズム400Bの第1の面402Bに入射する際には、s偏光成分およびp偏光成分を含む光となる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship with the polarization direction of incident light on the first surface 402B of the TIR prism 400B in the arrangement shown in FIG. When light is incident on the TIR prism 400B from an angle of 45 ° with respect to the incident surface of the XDP 500, the incident surface when the light is incident on the TIR prism 400B makes an angle of 45 ° with respect to the incident surface of the XDP 500. It becomes a surface. Therefore, the direction parallel or perpendicular to the incident surface of the TIR prism 400B does not coincide with the direction parallel or perpendicular to the incident surface of the XDP 500, and s-polarized light or p with respect to the second surface 506 of the XDP 500. The polarized light does not become s-polarized light or p-polarized light with respect to the first surface 402B of the TIR prism 400B. The incident light to the TIR prism 400B has a polarization direction that is s-polarized light or p-polarized light with respect to the second surface 506 of the XDP 500. Therefore, when incident on the first surface 402B of the TIR prism 400B, the s-polarized light is incident. The light includes a component and a p-polarized component.

s偏光成分およびp偏光成分を含む光が全反射すると、その光の偏光状態に乱れが生じる。具体的には、光が全反射すると、全反射面に入射した光のエネルギーの一部が全反射面を形成する媒体にわずかにしみ出してエバネッセント光が発生する。エバネッセント光のエネルギーは、全反射面に平行な方向に伝搬するため、光の位相が変化するグースヘンシェンシフトと呼ばれる現象が発生する。グースヘンシェンシフトによる位相変化の量は、s偏光成分とp偏光成分とで異なるため、s偏光成分およびp偏光成分を含む直線偏光が全反射すると、直線偏光から楕円偏光に変化してしまう。   When light including the s-polarized component and the p-polarized component is totally reflected, the polarization state of the light is disturbed. Specifically, when the light is totally reflected, a part of the energy of the light incident on the total reflection surface oozes slightly in the medium forming the total reflection surface, and evanescent light is generated. Since the energy of evanescent light propagates in a direction parallel to the total reflection surface, a phenomenon called the Goose Henschen shift in which the phase of the light changes occurs. Since the amount of phase change due to the Goose Henschen shift differs between the s-polarized component and the p-polarized component, when linearly polarized light including the s-polarized component and p-polarized component is totally reflected, the linearly polarized light changes to elliptically polarized light.

なお、ここではDMD300B、TIRプリズム400B、およびXDP500の配置と、青色光がTIRプリズム400B,DMD300Bを介してXDP500に入射する際の偏光方向について説明したが、赤色光および緑色光についても同様である。   Here, the arrangement of DMD 300B, TIR prism 400B, and XDP 500 and the polarization direction when blue light enters XDP 500 through TIR prism 400B, DMD 300B have been described, but the same applies to red light and green light. .

(第1の実施形態)
図4は、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置1の構成を説明するための図である。表示装置1は、光源10と、照明光学系20と、光分離光学系30と、TIRプリズム40R,40G,40Bと、DMD50R,50G,50Bと、XDP60と、補正光学素子70R,70G,70Bと、投写光学系80とを有する。投写光学系80は、XDP60にて合成された光を投写する投写部である。投写光学系80は、入射された光を拡大して図示しないスクリーンに投写する。
(First embodiment)
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the display device 1 according to the first embodiment of the present invention. The display device 1 includes a light source 10, an illumination optical system 20, a light separation optical system 30, TIR prisms 40R, 40G, and 40B, DMDs 50R, 50G, and 50B, an XDP 60, and correction optical elements 70R, 70G, and 70B. And a projection optical system 80. The projection optical system 80 is a projection unit that projects light synthesized by the XDP 60. The projection optical system 80 enlarges the incident light and projects it onto a screen (not shown).

光源10は、光源ランプ11とリフレクタ12とを有している。光源ランプ11は、例えばメタルハライドランプや、高圧水銀ランプなどであり、その種類は特に限定されない。リフレクタ12は、光源ランプ11が出射した光を略平行光に変換して出射する。光源10が出射した略平行光は、照明光学系20に入射する。   The light source 10 includes a light source lamp 11 and a reflector 12. The light source lamp 11 is, for example, a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp, and the type thereof is not particularly limited. The reflector 12 converts the light emitted from the light source lamp 11 into substantially parallel light and emits it. The substantially parallel light emitted from the light source 10 enters the illumination optical system 20.

照明光学系20は、第1のレンズアレイ21と、第2のレンズアレイ22と、偏光変換素子23と、重畳レンズ24とを有する。照明光学系20は、光源10から出射された略平行光から直線偏光を生成する。   The illumination optical system 20 includes a first lens array 21, a second lens array 22, a polarization conversion element 23, and a superimposing lens 24. The illumination optical system 20 generates linearly polarized light from substantially parallel light emitted from the light source 10.

第1のレンズアレイ21および第2のレンズアレイ22は、マトリクス状に配列された多数のレンズにより構成されている。第1のレンズアレイ21は、入射した光を、構成するレンズと同じ数の光束に分割するとともに、分割した各光束を第2のレンズアレイ22の近傍に結像するように構成されている。   The first lens array 21 and the second lens array 22 are composed of a large number of lenses arranged in a matrix. The first lens array 21 is configured to divide incident light into the same number of light beams as the constituent lenses, and to image each of the divided light beams in the vicinity of the second lens array 22.

第2のレンズアレイ22から出射した光は、偏光変換素子23に入射し、偏光変換素子23で所定の偏光方向を有する直線偏光に変換される。   The light emitted from the second lens array 22 enters the polarization conversion element 23, and is converted into linearly polarized light having a predetermined polarization direction by the polarization conversion element 23.

偏光変換素子23から出射した直線偏光は、重畳レンズ24に入射する。第1レンズアレイ21によって分割された各光束は、重畳レンズ24により、DMD50R,50G,50B上に重畳する。   The linearly polarized light emitted from the polarization conversion element 23 enters the superimposing lens 24. The light beams divided by the first lens array 21 are superimposed on the DMDs 50R, 50G, and 50B by the superimposing lens 24.

光分離光学系30は、照明光学系20からの光を色がそれぞれ異なる複数の光に分離する。例えば、光分離光学系30は、青色の光を反射させて青色光よりも波長の長い光を透過させる第1のダイクロイックミラー31と、緑色の光を反射させて緑色よりも波長が長い光を透過させる第2のダイクロイックミラー32とを有する。また、光分離光学系30は、さらに光路を変化させる反射ミラーを有してもよい。   The light separation optical system 30 separates the light from the illumination optical system 20 into a plurality of lights having different colors. For example, the light separation optical system 30 reflects the first dichroic mirror 31 that reflects blue light and transmits light having a longer wavelength than blue light, and reflects light that has longer wavelength than green by reflecting green light. And a second dichroic mirror 32 that transmits the light. The light separation optical system 30 may further include a reflection mirror that changes the optical path.

照明光学系20から出射した光は、第1のダイクロイックミラー31により青色の光が反射し、それよりも波長が長い光は透過して第2のダイクロイックミラー32に入射する。第2のダイクロイックミラー32に入射した光のうち、緑色の光は、第2のダイクロイックミラー32で反射し、それよりも波長が長い光(例えば赤色光)は、第2のダイクロイックミラー32を透過する。   Light emitted from the illumination optical system 20 is reflected by blue light from the first dichroic mirror 31, and light having a longer wavelength is transmitted and incident on the second dichroic mirror 32. Of the light incident on the second dichroic mirror 32, green light is reflected by the second dichroic mirror 32, and light having a longer wavelength (for example, red light) is transmitted through the second dichroic mirror 32. To do.

第1のダイクロイックミラー31で反射した青色の光は、TIRプリズム40Bに入射する。また、第2のダイクロイックミラー32で反射した緑色の光は、反射ミラー36で反射したのちにTIRプリズム40Gに入射する。第2のダイクロイックミラー32を透過した赤色の光は、反射ミラー33、34、および35で反射したのちにTIRプリズム40Rに入射する。   The blue light reflected by the first dichroic mirror 31 enters the TIR prism 40B. The green light reflected by the second dichroic mirror 32 is reflected by the reflection mirror 36 and then enters the TIR prism 40G. The red light transmitted through the second dichroic mirror 32 is reflected by the reflection mirrors 33, 34, and 35 and then enters the TIR prism 40R.

光源10、照明光学系20、および光分離光学系30は、合わせて照明部25とも呼ばれる。照明部25は、所定の偏光方向を有する複数の色光を出射する。   The light source 10, the illumination optical system 20, and the light separation optical system 30 are collectively referred to as an illumination unit 25. The illumination unit 25 emits a plurality of color lights having a predetermined polarization direction.

TIRプリズム40R,40G,40Bは、入射した光の光路を変化させる光路調整部である。具体的には、TIRプリズム40R,40G,40Bは、照明部25からの色光のそれぞれを全反射させてDMD50R,50G,50Bに向けて出射する。DMD50R,50G,50Bの各マイクロミラーで変調された各色光は、TIRプリズム40R,40G,40Bをそれぞれ透過し、XDP60に入射する。   The TIR prisms 40R, 40G, and 40B are optical path adjustment units that change the optical path of incident light. Specifically, the TIR prisms 40R, 40G, and 40B totally reflect each color light from the illumination unit 25 and emit the light toward the DMDs 50R, 50G, and 50B. The color lights modulated by the micromirrors of DMDs 50R, 50G, and 50B are transmitted through TIR prisms 40R, 40G, and 40B, and enter XDP 60.

図5は、TIRプリズム40Bの構成を説明するための図である。図5には、TIRプリズム40BおよびDMD50Bを示しているが、TIRプリズム40R,40GおよびDMD50R,50Gについても同様である。   FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the TIR prism 40B. FIG. 5 shows the TIR prism 40B and the DMD 50B, but the same applies to the TIR prisms 40R and 40G and the DMDs 50R and 50G.

図5に示すTIRプリズム40Bは、プリズム41Bおよびプリズム42Bを含み、プリズム41Bとプリズム42Bとの間には、空気ギャップにより第1の面43Bが形成されている。第1の面43Bは、空気ギャップにより屈折率の異なる界面が形成されているため、第1の面43Bに対して臨界角以上の角度で光が入射すると、その光は全反射する。TIRプリズム40Bは、第1の面43Bに対して照明部25からの光が入射する角度が臨界角以上となり、全反射した光がDMD50Bに入射して、DMD50Bの各マイクロミラーで変調され、該各マイクロミラーで反射された光が、第1の面43Bに対して臨界角未満の角度で入射するように配置される。つまり、TIRプリズム40Bは、照明部25からの光を全反射してDMD50Bに向けて出射するとともに、DMD50Bからの光を透過してXDP60に向けて出射することになる。   A TIR prism 40B shown in FIG. 5 includes a prism 41B and a prism 42B, and a first surface 43B is formed between the prism 41B and the prism 42B by an air gap. Since the first surface 43B has an interface having a different refractive index due to an air gap, when light is incident on the first surface 43B at an angle greater than the critical angle, the light is totally reflected. In the TIR prism 40B, the angle at which the light from the illumination unit 25 is incident on the first surface 43B is equal to or greater than the critical angle, and the totally reflected light enters the DMD 50B and is modulated by each micromirror of the DMD 50B. The light reflected by each micromirror is arranged to enter the first surface 43B at an angle less than the critical angle. That is, the TIR prism 40B totally reflects the light from the illumination unit 25 and emits it toward the DMD 50B, and transmits the light from the DMD 50B and emits it toward the XDP 60.

図6は、プリズム41Bの詳細な構成について説明するための図である。なお、図6ではプリズム41Bを示しているが、TIRプリズム40R,40Gに含まれるプリズム41R,41Gについても同様である。プリズム41Bの底面の三角形の内角は、それぞれ33°、50°、97°であり、ガラスの屈折率は1.517、光が第1の面43Bへ入射する角度は48.5°である。このとき、光がプリズム41Bから出射して、DMD50Bに入射する角度は24°である。   FIG. 6 is a diagram for explaining a detailed configuration of the prism 41B. 6 shows the prism 41B, the same applies to the prisms 41R and 41G included in the TIR prisms 40R and 40G. The internal angles of the triangles on the bottom surface of the prism 41B are 33 °, 50 °, and 97 °, respectively, the refractive index of glass is 1.517, and the angle at which light is incident on the first surface 43B is 48.5 °. At this time, the angle at which the light exits from the prism 41B and enters the DMD 50B is 24 °.

図4の説明に戻る。   Returning to the description of FIG.

DMD50R,50G,50Bは、TIRプリズム40R,40G,40Bのそれぞれと対応して設けられ、対応したTIRプリズム40R,40G,40Bの第1の面43R,43G,43Bで全反射した光をそれぞれ変調して出射する光変調素子であり、光変調部とも呼ばれる。   DMDs 50R, 50G, and 50B are provided corresponding to the TIR prisms 40R, 40G, and 40B, respectively, and modulate the light totally reflected by the first surfaces 43R, 43G, and 43B of the corresponding TIR prisms 40R, 40G, and 40B, respectively. And is also referred to as a light modulator.

図7は、DMD50Bの構成について説明するための図である。なお、図7ではDMD50Bを示しているが、DMD50R,50Gについても同様である。DMD50Bは、マトリクス状に配置された複数のマイクロミラー51を有し、各マイクロミラー51は、投写画像の1画素に対応する。各マイクロミラー51は、回転軸52周りに回転することで、入射される光に対する角度が変化する。DMD50Bのマイクロミラー51は、回転軸52が正方形のマイクロミラー51の対角線方向を向いており、この回転軸52に対して、入射する光と反射する光とを含む面が直交するように配置されている。   FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the DMD 50B. 7 shows the DMD 50B, the same applies to the DMDs 50R and 50G. The DMD 50B has a plurality of micromirrors 51 arranged in a matrix, and each micromirror 51 corresponds to one pixel of a projected image. Each micromirror 51 rotates around the rotation axis 52, whereby the angle with respect to incident light changes. The micro mirror 51 of the DMD 50 </ b> B has a rotation axis 52 facing the diagonal direction of the square micro mirror 51, and the rotation axis 52 is arranged so that the plane including incident light and reflected light is orthogonal to the rotation axis 52. ing.

図8は、マイクロミラー51の動作について説明するための図である。図示しない制御部が、映像信号に応じて各マイクロミラー51を駆動し、光が入射する方向に傾いたON状態、または光が入射する方向と逆方向に傾いたOFF状態に切り替える。複数のマイクロミラー51の反射面が1つの平面を形成するときの回転角度を0°とすると、各マイクロミラー51は、この回転軸52を中心として、±12°傾く。この場合、入射角24°の光は、ON状態のマイクロミラー51で反射すると、回転角度0°のときのマイクロミラー51の法線方向に進む。また入射角24°の光は、OFF状態のマイクロミラー51で反射すると、回転角度0°のときのマイクロミラー51の法線と48°の角度を形成する方向に進む。   FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the micromirror 51. A control unit (not shown) drives each micromirror 51 in accordance with the video signal, and switches to an ON state tilted in the direction in which light is incident or an OFF state tilted in the direction opposite to the direction in which light is incident. Assuming that the rotation angle when the reflecting surfaces of the plurality of micromirrors 51 form one plane is 0 °, each micromirror 51 is inclined ± 12 ° around the rotation axis 52. In this case, when the light having an incident angle of 24 ° is reflected by the micromirror 51 in the ON state, the light proceeds in the normal direction of the micromirror 51 when the rotation angle is 0 °. Further, when the light having an incident angle of 24 ° is reflected by the micromirror 51 in the OFF state, the light proceeds in a direction that forms an angle of 48 ° with the normal line of the micromirror 51 when the rotation angle is 0 °.

DMD50R,50G,50Bで反射されたON光は、TIRプリズム40R,40G,40Bの第1の面43R,43G,43Bを透過してXDP60にて合成され、投写レンズによりスクリーン(不図示)などに投写される。また、OFF光は、DMD50R,50G,50BからXDP60の間に設置された光吸収体によって吸収され、スクリーンに到達しない。各マイクロミラー51がON状態である時間とOFF状態である時間との比率を変えることによって、各マイクロミラー51が対応する画素の輝度を変えている。   The ON light reflected by the DMDs 50R, 50G, and 50B passes through the first surfaces 43R, 43G, and 43B of the TIR prisms 40R, 40G, and 40B, is synthesized by the XDP 60, and is combined into a screen (not shown) by the projection lens. Projected. Moreover, OFF light is absorbed by the light absorber installed between DMD 50R, 50G, 50B and XDP 60, and does not reach the screen. By changing the ratio between the time when each micromirror 51 is in the ON state and the time when it is in the OFF state, the brightness of the pixel corresponding to each micromirror 51 is changed.

図4において、XDP60は、DMD50R,50G,50Bが出射した各光を第2の面61および62で反射または透過させて同じ方向に出射することで、光を合成する合成部である。   In FIG. 4, an XDP 60 is a combining unit that combines light by reflecting or transmitting each light emitted from the DMDs 50R, 50G, and 50B on the second surfaces 61 and 62 in the same direction.

具体的には、第2の面61および62では、p偏光である緑色光を透過し、第2の面61では、s偏光である赤色光を反射し、第2の面62では、s偏光である青色光を反射する。しかしながら、照明部25が第2の面61および62に対してs偏光またはp偏光となる直線偏光を出射したとしても、TIRプリズム40の第1の面で反射するときにその偏光状態が乱れて楕円偏光になってしまう。   Specifically, the second surfaces 61 and 62 transmit p-polarized green light, the second surface 61 reflects s-polarized red light, and the second surface 62 reflects s-polarized light. Reflects blue light. However, even if the illumination unit 25 emits linearly polarized light that is s-polarized light or p-polarized light with respect to the second surfaces 61 and 62, the polarization state is disturbed when reflected by the first surface of the TIR prism 40. It becomes elliptically polarized light.

図9および図10は、TIRプリズム40B、DMD50B、およびXDP60の相対的な配置を説明するための図である。DMD50Bの画像形成領域に設けられている各マイクロミラー51の対角線方向に設けられた回転軸52と、入射する光および反射する光を含む面とが直交するように、DMD50BとTIRプリズム40Bとを配置する。さらに、DMD50Bの画像形成領域の長辺と、XDP60の上面の辺とが平行になるようにDMD50BをXDP60に対して配置する。
TIRプリズム40Bには、XDP60の入射面に対して45°の角度から光を入射させる。これにより、TIRプリズム40Bの第1の面43Bで全反射した光は、XDP60の入射面に対して45°の角度からDMD50に入射する。
9 and 10 are diagrams for explaining the relative arrangement of the TIR prism 40B, DMD 50B, and XDP 60. FIG. The DMD 50B and the TIR prism 40B are arranged so that the rotation axis 52 provided in the diagonal direction of each micromirror 51 provided in the image forming area of the DMD 50B and the plane including the incident light and the reflected light are orthogonal to each other. Deploy. Further, the DMD 50B is arranged with respect to the XDP 60 so that the long side of the image forming area of the DMD 50B is parallel to the side of the upper surface of the XDP 60.
Light is incident on the TIR prism 40B from an angle of 45 ° with respect to the incident surface of the XDP 60. As a result, the light totally reflected by the first surface 43B of the TIR prism 40B enters the DMD 50 from an angle of 45 ° with respect to the incident surface of the XDP 60.

図11は、TIRプリズム40Bへの入射光の偏光方向と、TIRプリズム40Bの第1の面43Bに対してs偏光またはp偏光となる偏光方向との関係を説明するための図である。図11の例では、TIRプリズム40Bへの入射光は、XDP60の第2の面61および62に対してp偏光となる偏光方向を有している。しかし、第1の面43Bの斜面の方向と該入射光の偏光方向とが一致も直交もしていないので、TIRプリズム40Bへの入射光は、第1の面43Bに対して、s偏光成分およびp偏光成分を含む光となってしまう。   FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between the polarization direction of the light incident on the TIR prism 40B and the polarization direction of s-polarized light or p-polarized light with respect to the first surface 43B of the TIR prism 40B. In the example of FIG. 11, the incident light on the TIR prism 40 </ b> B has a polarization direction that is p-polarized with respect to the second surfaces 61 and 62 of the XDP 60. However, since the direction of the inclined surface of the first surface 43B and the polarization direction of the incident light are neither coincident nor orthogonal, the incident light to the TIR prism 40B has an s-polarized component and This results in light containing a p-polarized component.

図12は、TIRプリズム40Bへの入射光およびDMD50Bが出射する画像光の偏光状態を示す図である。TIRプリズム40Bへの入射光は、XDP60の入射面に対して平行または垂直な方向に偏光した直線偏光であり、第1の面43Bに対して、s偏光成分およびp偏光成分を含む光となっている。この場合、第1の面43Bで光が全反射する際にグースヘンシェンシフトと呼ばれる光の位相変化が生じる。この位相変化の量は、s偏光成分とp偏光成分とで異なる。例えば、図5および図6で説明した構成を有するTIRプリズム40Bの場合、TIRプリズム40Bの第1の面43Bで生じる位相変化は、s偏光で56.4°であり、p偏光で102.0°である。このため、光が全反射した後、s偏光とp偏光との間に生じる相対位相差は、45.6°となる。この相対位相差は、およそ8分の1波長分に相当する。   FIG. 12 is a diagram showing the polarization state of the light incident on the TIR prism 40B and the image light emitted from the DMD 50B. The incident light to the TIR prism 40B is linearly polarized light that is polarized in a direction parallel or perpendicular to the incident surface of the XDP 60, and is light that includes an s-polarized component and a p-polarized component with respect to the first surface 43B. ing. In this case, when the light is totally reflected by the first surface 43B, a phase change of light called a Goose Henschen shift occurs. The amount of this phase change differs between the s-polarized component and the p-polarized component. For example, in the case of the TIR prism 40B having the configuration described with reference to FIGS. 5 and 6, the phase change occurring on the first surface 43B of the TIR prism 40B is 56.4 ° for s-polarized light and 102.0 for p-polarized light. °. For this reason, after the light is totally reflected, the relative phase difference generated between the s-polarized light and the p-polarized light is 45.6 °. This relative phase difference corresponds to about one-eighth wavelength.

このように、全反射面の傾きの方向と直線偏光の偏光方向とが一致も直交もしていない場合には、その全反射面で反射された直線偏光は、楕円偏光となる。このため、TIRプリズム40BからDMD50Bに入射する光は、楕円偏光となる。また、DMD50Bで光が反射するときには光の偏光状態は変化しないため、DMD50Bで変調された光は、楕円偏光となる。   As described above, when the direction of inclination of the total reflection surface and the polarization direction of the linearly polarized light are not coincident or orthogonal, the linearly polarized light reflected by the total reflection surface becomes elliptically polarized light. For this reason, light incident on the DMD 50B from the TIR prism 40B becomes elliptically polarized light. Further, since the polarization state of the light does not change when the light is reflected by the DMD 50B, the light modulated by the DMD 50B becomes elliptically polarized light.

なお、図9−図12では、青色光が通過するTIRプリズム40B,DMD50B,およびXDP60の配置および青色光の偏光状態について説明したが、赤色光および緑色光についても同様である。   9-12, the arrangement of TIR prisms 40B, DMD 50B, and XDP 60 through which blue light passes and the polarization state of blue light have been described, but the same applies to red light and green light.

図4に示した補正光学素子70R,70G,70Bは、照明部25とXDP60との間の光路上に設けられ、入射した光の偏光状態を変えて、XDP60に入射する光をs偏光またはp偏光にする補正部である。各補正光学素子70R,70G,70Bは、TIRプリズム40R,40G,40BのそれぞれとXDP60との間の光路上に配置されている。そして、各補正光学素子70R,70G,70Bは、DMD50R,50G,50Bで変調されてTIRプリズム40R,40G,40Bのそれぞれを透過した光を補正して直線偏光にする。XDP60は、DMD50R,50G,50Bが出射する画像光に対して、それぞれ特定の方向の偏光成分の光を同一光軸上に合成するように設計されている。そこで補正光学素子70R,70G,70Bは、XDP60に入射する光がこの特定方向に偏光した光となるように補正する。より詳細には、補正光学素子70R,70G,70Bは、照明部25が出射した色光ごとに設けられており、緑色の光に対応して設けられた緑色用の補正光学素子70Gは、入射された楕円偏光をp偏光に変換し、赤色用の補正光学素子70Rおよび青色用の補正光学素子70Bは、入射された楕円偏光をs偏光に変換する。   The correction optical elements 70R, 70G, and 70B shown in FIG. 4 are provided on the optical path between the illumination unit 25 and the XDP 60, change the polarization state of the incident light, and change the incident light to the XDP 60 to s-polarized light or p-polarized light. This is a correction unit for polarization. Each of the correction optical elements 70R, 70G, and 70B is disposed on the optical path between each of the TIR prisms 40R, 40G, and 40B and the XDP 60. Each of the correction optical elements 70R, 70G, and 70B corrects the light modulated by the DMDs 50R, 50G, and 50B and transmitted through the TIR prisms 40R, 40G, and 40B to form linearly polarized light. The XDP 60 is designed to synthesize light of a polarization component in a specific direction on the same optical axis with the image light emitted from the DMDs 50R, 50G, and 50B. Accordingly, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B correct the light incident on the XDP 60 so that the light is polarized in this specific direction. More specifically, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B are provided for each color light emitted from the illumination unit 25, and the green correction optical element 70G provided corresponding to the green light is incident. The elliptically polarized light is converted into p-polarized light, and the red correcting optical element 70R and the blue correcting optical element 70B convert the incident elliptically polarized light into s-polarized light.

補正光学素子70R,70G,70Bに入射する光は、TIRプリズム40R,40G,40Bの第1の面43R,43G,43Bで全反射して直線偏光から楕円偏光へと変化している。補正光学素子70R,70G,70Bは、例えば、TIRプリズム40R,40G,40Bにて光が全反射した際に生じる、光のs偏光成分およびp偏光成分の相対位相差が打ち消されるように、入射した光のs偏光成分およびp偏光成分の位相を変化させる。図4ないし図12で説明した構成では、補正光学素子70R,70G,70Bは、少なくとも1つの8分の1波長板(1/8λ板)を有し、例えば補正光学素子70R,70G,70Bは、8分の1波長板または8分の5波長板(5/8λ板)である。XDP60の第2の面61および62を透過する光に対応する緑色用の補正光学素子70Gは、8分の5波長板である。また、XDP60の第2の面61および62で反射する光に対応する赤色用の補正光学素子70Rおよび青色用の補正光学素子70Bは、8分の1波長板である。これにより、赤色の画像光は、楕円偏光からXDP60の入射面に対して垂直方向に偏光した光に補正され、緑色の画像光は、楕円偏光からXDP60の入射面に対して平行な方向に偏光した光に補正され、青色の画像光は、楕円偏光からXDP60の入射面に対して垂直な方向に偏光した光に補正される。したがって、XDP60の第2の面61または62に入射するとき、赤色および青色の画像光はs偏光となり、緑色の画像光はp偏光となる。   The light incident on the correction optical elements 70R, 70G, and 70B is totally reflected by the first surfaces 43R, 43G, and 43B of the TIR prisms 40R, 40G, and 40B, and changes from linearly polarized light to elliptically polarized light. The correction optical elements 70R, 70G, and 70B are incident so that, for example, the relative phase difference between the s-polarized component and the p-polarized component of light generated when the light is totally reflected by the TIR prisms 40R, 40G, and 40B is canceled out. The phase of the s-polarized component and the p-polarized component of the emitted light is changed. 4 to 12, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B have at least one eighth-wave plate (1 / 8λ plate). For example, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B include 1/8 wavelength plate or 5/8 wavelength plate (5 / 8λ plate). The correction optical element 70G for green corresponding to the light transmitted through the second surfaces 61 and 62 of the XDP 60 is a 5/8 wavelength plate. The red correction optical element 70R and the blue correction optical element 70B corresponding to the light reflected by the second surfaces 61 and 62 of the XDP 60 are 1/8 wavelength plates. As a result, red image light is corrected from elliptically polarized light to light polarized in a direction perpendicular to the incident surface of XDP 60, and green image light is polarized in a direction parallel to the incident surface of XDP 60 from elliptically polarized light. The blue image light is corrected to light polarized in the direction perpendicular to the incident surface of the XDP 60 from the elliptically polarized light. Therefore, when the light enters the second surface 61 or 62 of the XDP 60, the red and blue image light becomes s-polarized light, and the green image light becomes p-polarized light.

ここで、緑色用の補正光学素子70Gとして、8分の5波長板の代わりに、2分の1波長板(1/2λ板)と8分の1波長板(1/8λ板)とを光の進行方向に沿って並べて使用してもよい。補正光学素子70R,70G,70Bは、XDP60の第2の面61および62を透過する光がp偏光となり、第2の面61で反射する光および第2の面62で反射する光がs偏光となる構成であればよい。   Here, as the correction optical element 70G for green, a half-wave plate (1 / 2λ plate) and an eighth-wave plate (1 / 8λ plate) are used instead of the five-eight wavelength plate. They may be used side by side along the traveling direction. In the correction optical elements 70R, 70G, and 70B, the light transmitted through the second surfaces 61 and 62 of the XDP 60 becomes p-polarized light, the light reflected by the second surface 61 and the light reflected by the second surface 62 are s-polarized light. Any configuration can be used.

(変形例)
上記の実施形態では、補正光学素子70R,70G,70Bが、TIRプリズム40R,40G,40Bにて光が全反射した際に生じる、光のs偏光成分およびp偏光成分の相対位相差が打ち消されるように、入射した光のs偏光成分およびp偏光成分の位相を変化させることとした。しかしながら、本発明はかかる例に限定されない。例えば、補正光学素子70R,70G,70Bは、XDP60に入射させる特定の方向以外の偏光成分の光を除去するように、入射した光の偏光状態を変換させてもよい。
(Modification)
In the above embodiment, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B cancel the relative phase difference between the s-polarized component and the p-polarized component of light that occurs when the light is totally reflected by the TIR prisms 40R, 40G, and 40B. As described above, the phase of the s-polarized component and the p-polarized component of the incident light is changed. However, the present invention is not limited to such an example. For example, the correction optical elements 70 </ b> R, 70 </ b> G, and 70 </ b> B may change the polarization state of the incident light so as to remove light having a polarization component other than a specific direction that is incident on the XDP 60.

具体的には、補正光学素子70R,70G,70Bは、少なくとも1つの偏光板を含む。例えば、XDP60の第2の面61または62で反射する光に対応する赤色用の補正光学素子70Rおよび青色用の補正光学素子70Bは偏光板とすることができる。このとき、XDP60の第2の面61および62を透過する光に対応する緑色用の補正光学素子70Gは、偏光板と2分の1波長板とを光の進行方向に沿ってこの順番で並べて使用してもよい。偏光板は、特定の偏光方向の光のみを透過して他方の偏光方向の光を吸収または反射する。補正光学素子70R,70G,70Bに用いられる偏光板は、いずれもXDP60の入射面に対して垂直な方向の偏光を透過させる特性を有する。これにより、偏光板を透過した光はs偏光となり、さらに2分の1波長板を透過することによって、緑色の光は、p偏光となる。   Specifically, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B include at least one polarizing plate. For example, the correction optical element 70R for red and the correction optical element 70B for blue corresponding to the light reflected by the second surface 61 or 62 of the XDP 60 can be polarizing plates. At this time, the correction optical element 70G for green corresponding to the light transmitted through the second surfaces 61 and 62 of the XDP 60 has a polarizing plate and a half-wave plate arranged in this order along the light traveling direction. May be used. The polarizing plate transmits only light having a specific polarization direction and absorbs or reflects light having the other polarization direction. All of the polarizing plates used in the correction optical elements 70R, 70G, and 70B have a characteristic of transmitting polarized light in a direction perpendicular to the incident surface of the XDP 60. Thereby, the light transmitted through the polarizing plate becomes s-polarized light, and further, the green light becomes p-polarized light by passing through the half-wave plate.

以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、照明部25から出射された所定の偏光方向を有する複数の色光は、複数のTIRプリズム40R,40G,40Bのそれぞれに入射して、全反射される。全反射した光は、それぞれTIRプリズム40R,40G,40Bに対応して設けられたDMD50R,50G,50Bのそれぞれで変調される。各DMD50R,50G,50Bから出射されたそれぞれの光は、XDP60で合成されて出射される。照明部25とXDP60との間の光路上には、XDP60に入射する光がs偏光またはp偏光となるように偏光状態を変える補正光学素子70R,70G,70Bが設けられる。これにより、光がXDP60に入射するまでの間に楕円偏光となった場合であっても、XDP60に入射する光をs偏光またはp偏光とすることができるため、XDP60内部で迷光が生じるのを抑制することができ、投写画像のコントラストが低下することを抑制することが可能になる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, a plurality of color lights having a predetermined polarization direction emitted from the illumination unit 25 are incident on each of the plurality of TIR prisms 40R, 40G, and 40B. And totally reflected. The totally reflected light is modulated by DMDs 50R, 50G, and 50B provided corresponding to TIR prisms 40R, 40G, and 40B, respectively. The respective lights emitted from the DMDs 50R, 50G, and 50B are synthesized by the XDP 60 and emitted. On the optical path between the illumination unit 25 and the XDP 60, correction optical elements 70R, 70G, and 70B that change the polarization state so that the light incident on the XDP 60 is s-polarized light or p-polarized light are provided. As a result, even if the light becomes elliptically polarized before the light enters the XDP 60, the light incident on the XDP 60 can be s-polarized light or p-polarized light, so that stray light is generated inside the XDP 60. It is possible to suppress the reduction of the contrast of the projected image.

また、本実施形態によれば、補正光学素子70R,70G,70Bは、TIRプリズム40R,40G,40Bで光が全反射した際に生じる、当該光のs偏光成分およびp偏光成分の位相差が打ち消されるように、光の偏光状態を変える。これにより、TIRプリズム40R,40G,40Bにて光が全反射した際に、s偏光成分およびp偏光成分で位相差が発生した場合であっても、この位相差が打ち消されて、より確実に、投写画像のコントラストが低下することを抑制することが可能になる。また、位相差を打ち消すことにより、迷光となってしまっていた光も投写光として利用することができるので、投写画像の輝度を向上させることも可能になる。   Further, according to the present embodiment, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B have the phase difference between the s-polarized component and the p-polarized component of the light that occurs when the light is totally reflected by the TIR prisms 40R, 40G, and 40B. Change the polarization state of the light so that it is canceled out. As a result, even when a phase difference occurs between the s-polarized component and the p-polarized component when the light is totally reflected by the TIR prisms 40R, 40G, and 40B, the phase difference is canceled out and more reliably. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the contrast of the projected image. Further, by canceling the phase difference, the light that has become stray light can also be used as the projection light, so that the brightness of the projected image can be improved.

また、本実施形態によれば、補正光学素子70R,70G,70Bは、少なくとも1つの8分の1波長板を有する。より具体的には、XDP60は各色変調光を反射または透過させて同じ方向に出射する。このとき補正光学素子70R,70G,70Bは、XDP60に入射する光ごとに対応して設けられ、XDP60で反射する光に対応する補正光学素子70Rおよび70Bは、8分の1波長板であり、XDP60で透過する光に対応する補正光学素子70Gは、少なくとも1つの2分の1波長板を有する。これにより、TIRプリズム40R,40G,40Bの反射面43R,43G,43Bで8分の1波長分の位相差が発生する場合に、より確実に、投写画像のコントラストが低下することを抑制して、投写画像の輝度を向上させることが可能になる。   Further, according to the present embodiment, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B have at least one eighth-wave plate. More specifically, the XDP 60 reflects or transmits each color modulation light in the same direction. At this time, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B are provided corresponding to each light incident on the XDP 60, and the correction optical elements 70R and 70B corresponding to the light reflected by the XDP 60 are 1/8 wavelength plates. The correction optical element 70G corresponding to the light transmitted through the XDP 60 has at least one half-wave plate. As a result, when a phase difference of 1/8 wavelength occurs on the reflecting surfaces 43R, 43G, and 43B of the TIR prisms 40R, 40G, and 40B, it is possible to more reliably suppress the reduction in the contrast of the projected image. Thus, the brightness of the projected image can be improved.

また、本実施形態によれば、補正光学素子70R,70G,70Bは、各TIRプリズム40R,40G,40BとXDP60との間の光路上にそれぞれ設けられる。これにより、XDP60に入射する直前で光の偏光状態が変換された直線偏光となるため、より確実に、XDP60に入射する光を直線偏光にすることができ、投写画像のコントラストが低下することを抑制することが可能になる。   Further, according to the present embodiment, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B are provided on the optical paths between the TIR prisms 40R, 40G, and 40B and the XDP 60, respectively. As a result, linearly polarized light whose light polarization state has been converted immediately before entering the XDP 60 becomes linearly polarized light, so that the light incident on the XDP 60 can be converted into linearly polarized light and the contrast of the projected image can be reduced. It becomes possible to suppress.

また、本実施形態の変形例によれば、補正光学素子70R,70G,70Bは、少なくとも1つの偏光板を含む。より具体的には、XDP60は各色変調光を反射または透過させて同じ方向に出射する。このとき補正光学素子70R,70G,70Bは、XDP60に入射する光ごとに対応して設けられ、XDP60で反射する光に対応する補正光学素子70Rおよび70Bは、偏光板であり、XDP60で透過する光に対応する補正光学素子70Gは、偏光板および2分の1波長板を有する。これにより、XDP60に入射された光のうち、XDP60の入射面に対して垂直または平行な方向に偏光したs偏光またはp偏光以外の成分は、反射または吸収されることになる。したがって、より確実に、XDP60内で迷光となる光を低減して、投写画像のコントラストが低下することを抑制することが可能になる。   Further, according to the modification of the present embodiment, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B include at least one polarizing plate. More specifically, the XDP 60 reflects or transmits each color modulation light in the same direction. At this time, the correction optical elements 70R, 70G, and 70B are provided corresponding to each light incident on the XDP 60, and the correction optical elements 70R and 70B corresponding to the light reflected by the XDP 60 are polarizing plates and are transmitted through the XDP 60. The correction optical element 70G corresponding to light has a polarizing plate and a half-wave plate. Thereby, components other than s-polarized light or p-polarized light polarized in a direction perpendicular or parallel to the incident surface of the XDP 60 out of the light incident on the XDP 60 are reflected or absorbed. Therefore, it is possible to more reliably reduce the light that becomes stray light in the XDP 60 and suppress the decrease in the contrast of the projected image.

(第2の実施形態)
図13は、本発明の第2の実施形態にかかる表示装置2の構成を説明するための図である。
(Second Embodiment)
FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of the display device 2 according to the second embodiment of the present invention.

表示装置1は、TIRプリズム40R,40G,40Bにて偏光状態が乱れたあとに、光を直線偏光にする補正光学素子70R,70G,70Bを有し、補正光学素子70R,70G,70Bは、各TIRプリズム40R,40G,40BとXDP60との間に設けられる。これに対して、表示装置2は、TIRプリズム40R,40G,40Bで全反射した光が直線偏光となるように、TIRプリズム40R,40G,40Bに入射する前に、光を楕円偏光にする補正光学素子90R,90G,90Bを補正光学素子70R,70G,70Bの代わりに有する。   The display device 1 includes correction optical elements 70R, 70G, and 70B that convert light into linearly polarized light after the polarization state is disturbed by the TIR prisms 40R, 40G, and 40B. The correction optical elements 70R, 70G, and 70B include: It is provided between each TIR prism 40R, 40G, 40B and the XDP 60. On the other hand, the display device 2 corrects the light to be elliptically polarized before entering the TIR prisms 40R, 40G, and 40B so that the light totally reflected by the TIR prisms 40R, 40G, and 40B becomes linearly polarized light. Optical elements 90R, 90G, and 90B are provided instead of the correction optical elements 70R, 70G, and 70B.

以下、表示装置1との相違点について主に説明する。   Hereinafter, differences from the display device 1 will be mainly described.

表示装置2は、照明部25とTIRプリズム40R,40G,40Bとの間の光路上、例えば光分離光学系30と各TIRプリズム40R,40G,40Bとの間の光路上に設けられた補正光学素子90を有する。より具体的には、表示装置2は、反射ミラー35と赤色用のTIRプリズム40Rとの間に配置された赤色用の補正光学素子90Rと、第2のダイクロイックミラー32と緑色用のTIRプリズム40Gとの間に配置された緑色用の補正光学素子90Gとを有する。また、表示装置2は、第1のダイクロイックミラー31と青色用のTIRプリズム40Bとの間に配置された青色用の補正光学素子90Bを有する。   The display device 2 includes correction optics provided on the optical path between the illumination unit 25 and the TIR prisms 40R, 40G, and 40B, for example, on the optical path between the light separation optical system 30 and the TIR prisms 40R, 40G, and 40B. An element 90 is included. More specifically, the display device 2 includes the red correction optical element 90R disposed between the reflection mirror 35 and the red TIR prism 40R, the second dichroic mirror 32, and the green TIR prism 40G. The correction optical element 90G for green disposed between the two. In addition, the display device 2 includes a blue correction optical element 90B disposed between the first dichroic mirror 31 and the blue TIR prism 40B.

各補正光学素子90R,90G,90Bは、XDP60に入射する光が所定の偏光方向を有する直線偏光となるように、入射した光の偏光状態を変える。具体的には、補正光学素子90R,9G,90Bは、全反射面でp偏光とs偏光とに生じる相対位相差が打ち消されるように、TIRプリズム40R,40G,40Bに入射する前の光の偏光状態を予め補正しておく。   Each of the correction optical elements 90R, 90G, and 90B changes the polarization state of the incident light so that the light incident on the XDP 60 becomes linearly polarized light having a predetermined polarization direction. Specifically, the correction optical elements 90R, 9G, and 90B allow the light before being incident on the TIR prisms 40R, 40G, and 40B so that the relative phase difference generated between the p-polarized light and the s-polarized light is canceled by the total reflection surface. The polarization state is corrected in advance.

第1の実施形態で説明したように、図5ないし図12にて説明した構成においては、p偏光とs偏光にはおよそ8分の1波長分の相対位相差が発生する。補正光学素子90R,90G,90Bは、この相対位相差と符号が逆であって大きさが等しい位相差を、TIRプリズム40R,40G,40Bに入射する前の直線偏光の照明光に与えて、直線偏光を楕円偏光に変換する。例えば、赤色用の補正光学素子90Rおよび青色用の補正光学素子90Bは8分の1波長板であり、緑色用の補正光学素子90Gは8分の5波長板である。   As described in the first embodiment, in the configuration described with reference to FIGS. 5 to 12, a relative phase difference of about one-eighth wavelength is generated between the p-polarized light and the s-polarized light. The correction optical elements 90R, 90G, and 90B give a phase difference that is opposite in sign and equal in magnitude to the linear phase illumination light before entering the TIR prisms 40R, 40G, and 40B. Convert linearly polarized light into elliptically polarized light. For example, the correction optical element 90R for red and the correction optical element 90B for blue are 1/8 wavelength plates, and the correction optical element 90G for green is a 5/8 wavelength plate.

図14は、表示装置2のTIRプリズム40Bに入射する色光と、TIRプリズム40Bの全反射面における色光との偏光状態について説明するための図である。表示装置2の補正光学素子90Bを透過してTIRプリズム40Bに入射する色光は、楕円偏光に変換されている。この楕円偏光がTIRプリズム40Bの全反射面で全反射すると、グースヘンシェンシフトが発生し、それに伴って位相変化が生じる。この位相の変化量は、s偏光とp偏光とで異なるが、補正光学素子90を透過することによる位相の変化量と、グースヘンシェンシフトによる位相の変化量とを合わせることで、s偏光の変化量とp偏光の変化量とは概ね等しくなり、相対位相差が低減される。   FIG. 14 is a diagram for explaining polarization states of the color light incident on the TIR prism 40B of the display device 2 and the color light on the total reflection surface of the TIR prism 40B. The color light that passes through the correction optical element 90B of the display device 2 and enters the TIR prism 40B is converted into elliptically polarized light. When this elliptically polarized light is totally reflected by the total reflection surface of the TIR prism 40B, a Goose Henschen shift occurs, and a phase change occurs accordingly. Although the amount of phase change differs between s-polarized light and p-polarized light, the amount of phase change caused by transmission through the correction optical element 90 and the amount of phase change caused by the Goose Henschen shift can be combined. The amount of change and the amount of change of p-polarized light are approximately equal, and the relative phase difference is reduced.

これにより、DMD50Bに入射する光はXDP60の入射面に対して平行な方向に偏光した直線偏光となり、DMD50Bで反射される際には偏光状態は変化しないため、DMD50Bが出射する画像光もXDP60の入射面に対して平行な方向に偏光した直線偏光となる。   As a result, the light incident on the DMD 50B becomes linearly polarized light polarized in a direction parallel to the incident surface of the XDP 60, and the polarization state does not change when reflected by the DMD 50B. The linearly polarized light is polarized in a direction parallel to the incident surface.

なお、図14では、青色光がTIRプリズム40BおよびDMD50Bを介してXDP60に入射するまでの偏光状態の変化について説明したが、赤色光および緑色光についても同様である。   In FIG. 14, the change in the polarization state until the blue light enters the XDP 60 via the TIR prism 40B and the DMD 50B has been described, but the same applies to the red light and the green light.

(変形例)
上記第2の実施形態では、補正光学素子90R,90G,90Bは、光分離光学系30と各TIRプリズム40R,40G,40Bとの間に配置され、各TIRプリズム40R,40G,40Bに入射する直前の照明光の偏光状態を補正したが、本発明はかかる例に限定されない。表示装置2が有する補正光学素子90R,90G,90Bの配置および数は、投写光学系80に入射する光が増大する構成であればよい。
(Modification)
In the second embodiment, the correction optical elements 90R, 90G, and 90B are disposed between the light separation optical system 30 and the TIR prisms 40R, 40G, and 40B, and enter the TIR prisms 40R, 40G, and 40B. Although the polarization state of the illumination light immediately before is corrected, the present invention is not limited to such an example. The arrangement and number of the correction optical elements 90R, 90G, and 90B included in the display device 2 may be any configuration that increases the light incident on the projection optical system 80.

例えば、補正光学素子90R,90G,90Bの代わりに、1つの補正光学素子が、照明光学系20と光分離光学系30との間に1つ配置されてもよい。この場合、各反射面では、偏光の回転方向が変化するため、反射面の数に留意する必要がある。また、補正光学素子90R,90G,90Bの代わりに、2つの補正光学素子が、第1のダイクロイックミラー31と青色用のTIRプリズム40Bとの間、および、第1のダイクロイックミラー31と第2のダイクロイックミラー32との間にそれぞれ配置されてもよい。   For example, instead of the correction optical elements 90R, 90G, and 90B, one correction optical element may be disposed between the illumination optical system 20 and the light separation optical system 30. In this case, it is necessary to pay attention to the number of reflecting surfaces because the direction of polarization rotation changes on each reflecting surface. Further, instead of the correction optical elements 90R, 90G, and 90B, two correction optical elements are provided between the first dichroic mirror 31 and the blue TIR prism 40B, and between the first dichroic mirror 31 and the second dichroic mirror 31B. Each may be arranged between the dichroic mirror 32 and the dichroic mirror 32.

また、緑色用の補正光学素子70Gとして、8分の5波長板の代わりに、2分の1波長板と8分の1波長板を光の進行方向に沿って並べて使用してもよい。   Further, as the correction optical element 70G for green, a half-wave plate and an eighth-wave plate may be used side by side along the light traveling direction instead of the fifth-eight wavelength plate.

以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、補正光学素子90R,90G,90Bは、照明部25と各TIRプリズム40R,40G,40Bとの間の光路上に設けられる。この場合でも、投写画像のコントラストが低下することを抑制することが可能になる。また、TIRプリズム40R,40G,40Bから出射した光の偏光状態を補正する場合と比較して、補正光学素子の数および配置の自由度を高めることが可能になり、表示装置2の設計条件に合わせて柔軟に補正光学素子の数および配置を設計することが可能になる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, the correction optical elements 90R, 90G, 90B are provided on the optical path between the illumination unit 25 and the TIR prisms 40R, 40G, 40B. Even in this case, it is possible to suppress a decrease in the contrast of the projected image. In addition, the number of correction optical elements and the degree of freedom of arrangement can be increased as compared with the case of correcting the polarization state of light emitted from the TIR prisms 40R, 40G, and 40B. In addition, the number and arrangement of correction optical elements can be designed flexibly.

(第3の実施形態)
図15は、本発明の第3の実施形態にかかる表示装置3の構成を説明するための図である。
(Third embodiment)
FIG. 15 is a diagram for explaining the configuration of the display device 3 according to the third embodiment of the present invention.

表示装置1および表示装置2の照明部25は、白色光を複数の色光に分離させてDMD50を照明する照明光として用いるのに対して、表示装置3の照明部26は、複数の光源のそれぞれが出射した色光を、照明光として用いる。   The illumination unit 25 of the display device 1 and the display device 2 is used as illumination light that illuminates the DMD 50 by separating white light into a plurality of color lights, whereas the illumination unit 26 of the display device 3 includes a plurality of light sources. Is used as illumination light.

照明部26は、それぞれ赤色、緑色、青色の色光を出射する光源10R,10G,10Bと、それぞれ赤色、緑色、青色の色光を所定の偏光方向を有する色照明光に変換する変換光学系を含む照明光学系20R,20G,20Bとを有する。   The illumination unit 26 includes light sources 10R, 10G, and 10B that emit red, green, and blue color lights, respectively, and a conversion optical system that converts red, green, and blue color lights to color illumination lights having a predetermined polarization direction, respectively. It has illumination optical systems 20R, 20G, and 20B.

各光源10は、各色の色光を出射する発光素子13と、発光素子13が出射した色光を略平行光に変換するレンズ14とを有する。例えば、光源10Rは、赤色の色光を出射する発光素子13Rと、発光素子13Rが出射した色光を略平行光に変換するレンズ14Rとを有する。発光素子13は、例えばLED(Light Emitting Diode)である。   Each light source 10 includes a light emitting element 13 that emits color light of each color, and a lens 14 that converts the color light emitted from the light emitting element 13 into substantially parallel light. For example, the light source 10R includes a light emitting element 13R that emits red color light, and a lens 14R that converts the color light emitted from the light emitting element 13R into substantially parallel light. The light emitting element 13 is, for example, an LED (Light Emitting Diode).

各照明光学系20R,20G,20Bは、入射した各色の色光を、DMD50R,50G,50Bを均一に照明する直線偏光に変換する。照明光学系20Rおよび照明光学系20Bは、入射した色光を、XDP60の入射面に対して垂直方向に偏光した直線偏光に変換し、照明光学系20Gは、入射した色光を、XDP60の入射面に対して平行方向に偏光した直線偏光に変換する。各照明光学系20が出射した各光は、TIRプリズム40R,40G,40Bのそれぞれに入射する。   Each illumination optical system 20R, 20G, 20B converts incident color light into linearly polarized light that uniformly illuminates the DMDs 50R, 50G, 50B. The illumination optical system 20R and the illumination optical system 20B convert the incident color light into linearly polarized light polarized in a direction perpendicular to the incident surface of the XDP 60, and the illumination optical system 20G converts the incident color light to the incident surface of the XDP 60. On the other hand, it is converted into linearly polarized light polarized in the parallel direction. Each light emitted from each illumination optical system 20 enters each of the TIR prisms 40R, 40G, and 40B.

以上説明したように、本発明の第3の実施形態によれば、照明部26は、色光を出射する複数の光源13R,13G,13Bを有している。これにより、複数の光源を用いるため、投写画像の輝度を向上させることが可能になるとともに、白色光を複数の色光に分離させる分離光学系が必要ないため、装置サイズを縮小することが可能になる。このように、輝度を向上させ、装置サイズを縮小した構成においても、投写画像のコントラストが低下することを抑制することが可能になる。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, the illumination unit 26 includes the plurality of light sources 13R, 13G, and 13B that emit color light. Thereby, since a plurality of light sources are used, the brightness of the projected image can be improved, and a separation optical system that separates white light into a plurality of color lights is not necessary, so that the apparatus size can be reduced. Become. As described above, even in the configuration in which the luminance is improved and the apparatus size is reduced, it is possible to suppress the decrease in the contrast of the projected image.

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

例えば、上記第1および第2の実施形態では、光源10は、光源ランプ11と、光源ランプ11が出射した光を略平行光とするリフレクタ12とを有することとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、レンズを用いて、光源ランプ11が出射した光を略平行光としてもよい。この場合、光源ランプ11としては、LEDや、励起エネルギーを吸収することで蛍光を放射する蛍光体を用いることができる。   For example, in the first and second embodiments, the light source 10 includes the light source lamp 11 and the reflector 12 that makes the light emitted from the light source lamp 11 substantially parallel light. It is not limited to. For example, the light emitted from the light source lamp 11 may be made substantially parallel light using a lens. In this case, as the light source lamp 11, an LED or a phosphor that emits fluorescence by absorbing excitation energy can be used.

また、上記実施形態では、照明光学系20は、第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、偏光変換素子23、および重畳レンズ24を用いた構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、照明光学系20は、ロッドインテグレータを用いた構成であってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the illumination optical system 20 was set as the structure using the 1st lens array 21, the 2nd lens array 22, the polarization conversion element 23, and the superimposition lens 24, this invention is not limited to this example. . For example, the illumination optical system 20 may be configured using a rod integrator.

また、上記実施形態では、重畳レンズ24は、単一の光学部品であることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、重畳レンズ24は、照明光学系20の性能を向上させるため、または、装置サイズを調整するために、複数のレンズであってもよく、また、折り返しミラーを追加した構成であってもよい。   In the above embodiment, the superimposing lens 24 is a single optical component, but the present invention is not limited to such an example. For example, the superimposing lens 24 may be a plurality of lenses in order to improve the performance of the illumination optical system 20 or adjust the apparatus size, and may have a configuration in which a folding mirror is added. .

また、上記実施形態では、第3の実施形態にかかる表示装置3の補正光学素子の配置は、第1の実施形態にかかる表示装置1と同様としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、表示装置3の補正光学素子の配置を、第2の実施形態と同様に変更することも可能である。   Moreover, in the said embodiment, although arrangement | positioning of the correction | amendment optical element of the display apparatus 3 concerning 3rd Embodiment was made the same as that of the display apparatus 1 concerning 1st Embodiment, this invention is not limited to this example. For example, the arrangement of the correction optical elements of the display device 3 can be changed similarly to the second embodiment.

1,2,3 表示装置
10 光源部
11 光源ランプ
12 リフレクタ
20 照明光学系
21 第1のレンズアレイ
22 第2のレンズアレイ
23 偏光変換素子
24 重畳レンズ
25,26 照明部
30 光分離光学系(分離部)
31 第1のダイクロイックミラー
32 第2のダイクロイックミラー
33,34,35 反射ミラー
40R,40G,40B TIRプリズム(光路調整部)
50R,50G,50B DMD(光変調部)
60 XDP(合成部)
70R,70G,70B 補正光学素子(補正部)
90R,90G,90B 補正光学素子(補正部)
80 投写光学系(投写部)
1, 2, 3 Display device 10 Light source unit 11 Light source lamp 12 Reflector 20 Illumination optical system 21 First lens array 22 Second lens array 23 Polarization conversion element 24 Superimposing lenses 25 and 26 Illumination unit 30 Light separation optical system (separation) Part)
31 First dichroic mirror 32 Second dichroic mirror 33, 34, 35 Reflective mirrors 40R, 40G, 40B TIR prism (optical path adjustment unit)
50R, 50G, 50B DMD (light modulator)
60 XDP (synthesis unit)
70R, 70G, 70B Correction optical element (correction unit)
90R, 90G, 90B Correction optical element (correction unit)
80 Projection optical system (projection unit)

Claims (7)

所定の偏光方向を有する、複数の色光を出射する照明部と、
前記複数の色光をそれぞれ全反射する複数の光路調整部と、
前記複数の光路調整部が全反射した複数の色光をそれぞれ変調して、複数の色変調光をそれぞれ出射する複数の光変調部と、
各光変調部が出射した複数の色変調光を同じ方向に出射する合成部と、
前記照明部から前記合成部の間の光路上に設けられ、入射した光の偏光状態を変えて、前記合成部に入射する光を直線偏光にする補正部と、を備え、
前記補正部は、前記光路調整部で光が全反射した際に生じる、当該光のs偏光成分およびp偏光成分の位相差が打ち消されるように、前記入射した光の偏光状態を変える投写型表示装置。
An illumination unit that emits a plurality of colored lights having a predetermined polarization direction;
A plurality of optical path adjustment units that totally reflect the plurality of colored lights, respectively;
A plurality of light modulation units that respectively modulate a plurality of color lights totally reflected by the plurality of optical path adjustment units and emit a plurality of color modulation lights, respectively;
A combining unit that emits a plurality of color-modulated lights emitted from each light modulation unit in the same direction;
A correction unit that is provided on an optical path between the illumination unit and the combining unit, changes a polarization state of incident light, and makes light incident on the combining unit linearly polarized light; and
The correction unit changes the polarization state of the incident light so that the phase difference between the s-polarized component and the p-polarized component of the light that occurs when the light is totally reflected by the optical path adjusting unit is canceled. apparatus.
前記補正部は、少なくとも1つの偏光板を含むことを特徴とする請求項1に記載の投写型表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the correction unit includes at least one polarizing plate. 前記補正部は、複数の光路調整部と前記合成部との間の光路上にそれぞれ設けられることを特徴とする、請求項1または2に記載の投写型表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the correction unit is provided on an optical path between a plurality of optical path adjustment units and the combining unit. 前記補正部は、前記照明部と前記複数の光路調整部との間の光路上に設けられることを特徴とする、請求項1または2に記載の投写型表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the correction unit is provided on an optical path between the illumination unit and the plurality of optical path adjustment units. 前記光路調整部はTIRプリズムである、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の投写型表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the optical path adjustment unit is a TIR prism. 前記光変調部はディジタルマイクロミラーデバイスである、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投写型表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the light modulation unit is a digital micromirror device. 所定の偏光方向を有する複数の色光を出射し、
前記複数の色光のそれぞれを全反射し、
前記全反射した複数の色光をそれぞれ変調し、
前記変調された複数の色光を同じ方向に出射することで当該複数の色光を合成し、
前記合成された光を投写する表示方法であって、
前記複数の色光が合成されるまでの間に当該光の偏光状態を、当該光が全反射した際に生じる、当該光のs偏光成分およびp偏光成分の位相差が打ち消されるように変える画像表示方法。
A plurality of colored lights having a predetermined polarization direction are emitted,
Each of the plurality of colored lights is totally reflected;
Modulating each of the plurality of color lights totally reflected,
Combining the plurality of color lights by emitting the modulated plurality of color lights in the same direction;
A display method for projecting the synthesized light,
Image display for changing the polarization state of the light until the plurality of color lights are combined so that the phase difference between the s-polarized component and the p-polarized component of the light is canceled when the light is totally reflected Method.
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