JPH10333089A - Projection display device - Google Patents

Projection display device

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JPH10333089A
JPH10333089A JP15281697A JP15281697A JPH10333089A JP H10333089 A JPH10333089 A JP H10333089A JP 15281697 A JP15281697 A JP 15281697A JP 15281697 A JP15281697 A JP 15281697A JP H10333089 A JPH10333089 A JP H10333089A
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optical
lens
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Application number
JP15281697A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Wada
充弘 和田
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection display device realizing the bright image quality of high definition by providing an optical system having comparatively less irregularities of brightness and color and high light availability.
SOLUTION: Light radiated from a metal halide lamp 1 is separated into the light beams of three primary colors by blue and red reflecting dichroic mirrors 4, 5 and a plane mirror 6 and liquid crystal panels 9R, 9G, 9B corresponding to the respective colors are illuminated by the beams. A microlens array 7 and an optical fiber bundle 8 are provided in the optical path of red light and the red light is efficiently introduced to a liquid crystal panel. Consequently, in the optical path of red color whose optical path length is longer than that of other colors, an optical loss is suppressed. The transmitted light beams through the respective liquid crystal panels 9R, 9G, 9B are synthesized by a dichroic prism 10 and enlarged/projected on a screen by a projection lens 11.
COPYRIGHT: (C)1998,JPO

Description

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

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調素子上に形成される光学像を投写レンズによりスクリーン上に投影する投写型表示装置に関する。 The present invention relates to relates to a projection display apparatus for projecting on a screen by the projection lens optical image formed on the spatial light modulator.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、大画面映像を表示する方法の1つとして、空間光変調素子を用いた投写型表示装置が知られ、近年では、液晶パネルを用いた投写型表示装置が実用化されている。 Conventionally, as one of methods of displaying a large screen video projection display apparatus using a spatial light modulator is known, in recent years, a projection display device using a liquid crystal panel is commercialized ing.

【0003】図31は、液晶パネルを1枚用いたその投写型表示装置の基本的な構成を示す図である。 [0003] Figure 31 is a diagram showing a basic configuration of the projection display device using one liquid crystal panel.

【0004】光源284から放射される光は液晶パネル286を照明し、液晶パネル286を通過した光は投写レンズ287に入射する。 [0004] Light emitted from the light source 284 illuminates the liquid crystal panel 286, the light passing through the liquid crystal panel 286 is incident on the projection lens 287. 液晶パネル286上には透過率の変化として光学像が形成され、投写レンズ287によりスクリーン(図示せず)上に拡大投影される。 The on the liquid crystal panel 286 optical image is formed as a change in transmittance, it is enlarged and projected onto a screen (not shown) by the projection lens 287.

【0005】光源284は、例えばランプ281と凹面鏡282とUV−IRカットフィルタ283から構成される。 [0005] The light source 284 comprises, for example, the lamp 281 and a concave mirror 282 and the UV-IR cut filter 283. ランプ285には発光効率と色再現性に優れたメタルハライドランプが主として用いられる。 The lamp 285 a metal halide lamp with excellent luminous efficiency and color reproduction is mainly used. 他に、ハロゲンランプ、キセノンランプ、等を用いることができる。 Otherwise, it is possible to use a halogen lamp, a xenon lamp, or the like. UV−IRカットフィルタ283は、照明光から赤外線と紫外線を取り除くために用いる。 UV-IR cut filter 283 is used to remove the infrared and ultraviolet from the illumination light. フィールドレンズ285は、照明光を効率良く投写レンズに導くために用いる。 Field lens 285 is used to guide the illumination light efficiently projection lens.

【0006】図32は、液晶パネル286の断面の構造の一例を示す。 [0006] Figure 32 shows an example of the structure of a cross section of a liquid crystal panel 286. 2枚の透明ガラス基板291、292によりツイストネマチック液晶293を狭持し、配向膜2 The two transparent glass substrates 291 and 292 to hold the twisted nematic liquid crystal 293, the alignment film 2
94、295により、液晶分子を所定方向に配向させる。 The 94,295, to align the liquid crystal molecules in a predetermined direction. 透明ガラス基板291、292には画素構造を形成し、液晶層に印加する電界を変化させて液晶分子の配向を制御する。 The transparent glass substrate 291 and 292 to form a pixel structure, by changing the electric field applied to the liquid crystal layer to control the orientation of liquid crystal molecules. これにより入射する光の偏光状態を変化させ、入射側と出射側に偏光板296、297を備えて光学像を形成する。 Thus changing the polarization state of light incident to form an optical image includes a polarizing plate 296, 297 on the outgoing side and the incident side. 透明ガラス基板291、292中の破線は、それぞれ画素構造の1単位を明確にするために便宜上付加した仮装線である。 It dashed transparent glass substrate in 291 and 292 are for convenience the added costume lines for clarity one unit of each pixel structure.

【0007】画素構造は、ガラス基板292上に画素電極298を二次元状に形成して構成する。 [0007] The pixel structure constitutes a pixel electrode 298 on the glass substrate 292 to form a two-dimensional shape.

【0008】他方のガラス基板291上には対向電極2 [0008] The counter electrode 2 is formed on the other glass substrate 291
99を形成する。 To form a 99. いずれの電極も透明電極であり、これらの電極間に駆動電圧を供給し電界を形成する。 Where any of the electrode is also transparent electrodes to form an electric field by supplying a driving voltage between these electrodes. 一般に、各画素の印可電界を一定期間保持するためのスイッチング素子として、画素電極298と対に薄膜トランジスタ300が形成される。 In general, the applied electric field of each pixel as a switching element for holding a predetermined period, the thin film transistor 300 a pair with the pixel electrode 298 is formed. また、対向電極299上には、各薄膜トランジスタ300に光が当たらないように、ブラックマトリクス301が形成される。 Further, on the counter electrode 299, so that light does not hit the respective thin film transistor 300, a black matrix 301 is formed. これにより、コントラストの高い良好な映像を表示できる。 This allows displaying a good image with high contrast.

【0009】1枚の液晶パネルでカラー画像を形成する場合、赤、緑、青の画素を1組としたカラー画素構造を配列する。 [0009] When forming a color image with a single liquid crystal panel, red, green, arranged a color pixel structure and a set of blue pixels. この場合、ブラックマトリクス301の開口部に、赤色フィルタ302A、緑色フィルタ302B、 In this case, the opening of the black matrix 301, a red filter 302A, a green filter 302B,
青色フィルタ302C、を周期的に形成し、通過する光の波長帯域を制御する。 Blue filter 302C, and the periodically formed, to control the wavelength band of the light passing through.

【0010】液晶パネル286を照明する光のうち、ブラックマトリクス301の開口部、すなわち色フィルタR、G、Bに入射する光によりカラーの光学像が形成される。 [0010] Of the light that illuminates the liquid crystal panel 286, the openings of the black matrix 301, i.e. the color filter R, G, by light incident on the B optical image of a color is formed. 外部から供給される映像信号に応じて、各色の画素が透過する光の強度を連続的に任意に制御すれば、フルカラーの映像を表示できる。 Depending on the video signal supplied from the outside, if continuously controlled to an arbitrary intensity of light of each color pixel is transmitted, it can display an image with full color.

【0011】他に、カラーフィルタを備えない液晶パネルを赤用、緑用、青用の3枚用いてフルカラーの画像を表示する方法も知られている。 [0011] in another, for the red liquid crystal panel that does not include a color filter, the green, has been known a method of using three of the blue to display a full-color image.

【0012】図33は、そのような投写型表示装置の基本的な構成を示す図である。 [0012] Figure 33 is a diagram showing a basic structure of such a projection display device. 光源284から放射される光は色分離光学系314により赤、緑、青の3原色の光に分離される。 Red light emitted by the color separation optical system 314 from the light source 284, green, is separated into three primary colors of light blue. 色分離光学系314から出射する3原色光は、それぞれの光路上に配置された液晶パネル316 Three primary colors emitted from the color separation optical system 314, liquid crystal panel 316 disposed on each of the optical path
A、316B、316Cを照明する。 A, 316B, to illuminate the 316C. 色分離光学系31 Color separation optical system 31
4を透過して直進する色成分の光のみ、その光路中に平面ミラー317、318が配置され、光路が折り曲げられて液晶パネル316Cに導かれる。 4 only light of a color component goes straight through the, the disposed plane mirrors 317 and 318 in the optical path, it is bent optical path directed to the liquid crystal panel 316C. 各液晶パネル31 Each of the liquid crystal panel 31
6A、316B、316Cを通過した光は色合成光学系319により合成され、投写レンズ320に入射する。 6A, 316B, light passing through the 316C are combined by a color combining optical system 319 and enters the projection lens 320.
各液晶パネル316A、316B、316C上には透過率の変化として光学像が形成され、投写レンズ320によりスクリーン(図示せず)上に拡大投影される。 Each liquid crystal panel 316A, 316B, is on 316C optical image is formed as a change in transmittance, it is enlarged and projected onto a screen (not shown) by the projection lens 320. 尚、 still,
光源284は、図31と同様のものが用いられる。 Light source 284, the same as that shown in FIG. 31 is used.

【0013】色分離光学系314は例えば青反射のダイクロイックミラー311と緑反射のダイクロイックミラー312及び平面ミラー313をおよそ平行に配置して構成する。 [0013] The color separation optical system 314 is constructed by arranging the approximately parallel to the dichroic mirror 311 and the green reflecting dichroic mirror 312 and plane mirror 313, for example blue reflecting. 2種類のダイクロイックミラーをX字状に交差して構成する方法も知られている。 How the two dichroic mirrors constituting intersect in an X-shape are also known.

【0014】フィールドレンズ315A、315B、3 [0014] The field lens 315A, 315B, 3
15Cは、液晶パネル316A、316B、316Cを照明する光を投写レンズ320に導くために用いる。 15C, the liquid crystal panel 316A, 316B, used to guide the light to illuminate the 316C to the projection lens 320.

【0015】色合成手段319は、例えば4つの直角プリズムを接合して構成するダイクロイックプリズムを用いる。 The color combining unit 319, for example, a dichroic prism configured by bonding four rectangular prisms. 直角プリズムの接合面には誘電体多層膜が蒸着され、特定の波長帯の光を反射する。 The bonding surface of the rectangular prism is deposited a dielectric multilayer film and reflects light of a specific wavelength band. このようにすれば、 In this way,
投写レンズ320と各液晶パネル316A、316B、 A projection lens 320 the liquid crystal panels 316A, 316B,
316Cでの光学光路長を等しくできるので、比点格差が無く、結像性能に優れた良好な映像を表示できる。 Since it equal optical path length at 316C, the ratio points disparities without can display a good image with excellent imaging performance. また、光源4から投写レンズ320に至る光学系全体の大きさをコンパクトに構成できる。 Furthermore, you can configure the size of the entire optical system from the light source 4 to the projection lens 320 compact.

【0016】液晶パネルを3枚用いる方法は、光学部品点数が多く構成が複雑になるものの、カラーフィルタによる光の損失が無く、明るく優れた画質が得られる利点がある。 The method of using three liquid crystal panels, although the optical parts is large and structure is complicated, the loss of light by the color filter is not, there is an advantage that bright good image quality can be obtained. しかしながら、図33に示す構成において、光源284から3枚の各液晶パネル316A、316B、 However, in the configuration shown in FIG. 33, the liquid crystal panel from the light source 284 of the three 316A, 316B,
316Cに至る各々の照明光路長を等しくできないという問題がある。 It is impossible to equalize the illumination optical path length of each leading to 316C. 光源284が点光源ではないため、光は広がりを持って進行するので、照明光路長が長くなるほど集光効率は低下する。 Since the light source 284 is not a point light source, the light is so travels with a spread light collection efficiency increases the illumination optical path length increases is reduced. それ故、照明光路長が他よりも長い色の光の集光効率は、他の色の光の集光効率に比べて低下する。 Therefore, the collection efficiency of the illumination optical path length is longer color than the other light is reduced compared to light collection efficiency of the other colors of light.

【0017】これに対し、照明光路長が他とは異なる光路中にリレー光学系を配置し、上記照明光路長が長くなることによる集光効率の低下を改善する方法が開示されている(例えば、特開平1−11111号公報)。 [0017] In contrast, the illumination optical path length of the relay optical system disposed in the optical path different from that of the other, a method of improving the reduction in the light collection efficiency due to the illumination optical path length increases is disclosed (for example , JP 1-11111). これは、リレー光学系を第1レンズと第2レンズで構成し、 This constitutes a relay optical system in the first lens and the second lens,
第1レンズは入射光を第2レンズの主平面近傍に集光し、第2レンズは第1レンズ近傍の物体の実像を所定の倍率に応じて液晶パネルの近傍に形成するものである。 The first lens focuses the incident light on the main plane near the second lens, the second lens is for generating in the vicinity of the liquid crystal panel in accordance with a predetermined magnification a real image of the object of the first lens near.

【0018】一方、液晶パネルを1枚用いる方法は、光学系部品点数が少なく構成が簡単である、という利点がある。 Meanwhile, a method of using one liquid crystal panel is less configuration the optical system parts is simple, there is an advantage that. 反面、カラーフィルタには白色の照明光が入射するので、各色の画素が必要とする以外の波長成分の光がカラーフィルタで吸収される。 On the other hand, the color filter since the white illumination light is incident, the light of wavelength component other than the color of the pixel needs to be absorbed by the color filter. 従って、液晶パネルを3 Therefore, the liquid crystal panel 3
枚用いる方法と比べて、液晶パネル部での光利用効率が、およそ1/3に低下する。 Compared with the method using sheets, light use efficiency in the liquid crystal panel unit is reduced to approximately 1/3.

【0019】これに対し、カラーフィルタを備える液晶パネルに、そのカラー画素構造ごとに対をなすマイクロレンズアレイを入射側に配置し、上記カラーフィルタにおける光損失を改善する方法も開示されている(特開平3−56922号公報、特開平4−60538号公報)。 [0019] In contrast, the liquid crystal panel comprising a color filter, the microlens array of the pair for each color pixel structure disposed on the incident side, is also disclosed a method for improving the optical loss in the color filter ( JP-3-56922 and JP Hei 4-60538). これはあらかじめ色分離した赤、緑、青の各原色光をマイクロレンズアレイに角度を異ならせて入射せしめ、赤色の光は赤色フィルタ領域に、緑色の光は緑色領域に、青色の光は青色領域に、それぞれ選択的に到達せしめるものである。 Red which was previously color separation, green, allowed incident each primary color light and blue at different angles to the microlens array, a red light to the red filter region, a green light in the green region, the blue light blue in the region, in which it allowed to respectively selectively reach.

【0020】 [0020]

【発明が解決しようとする課題】一般に、投写型表示装置には明るく、色むらの少ない高画質な投写画像を提供することが要望される。 Generally [0005], bright in a projection display device, it is desired to provide a small high-quality projection image color unevenness.

【0021】(図33)に示したような液晶パネルを3 [0021] The liquid crystal panel as shown in (FIG. 33) 3
枚用いた投写型表示装置は、光源から液晶パネルに至る3原色の各光の光路長を等しくできないため、光路によって集光効率が異なるという問題がある。 A projection display apparatus using sheets, since the light source can not be equal to the optical path length of each light of three primary colors leading to the liquid crystal panel, there is a problem that the light collection efficiency by the optical path is different.

【0022】特開平1−11111号公報記載の技術は、リレー光学系により光路が他よりも長くなる色の光の集光効率を改善する方法を開示しているが、実用上十分な効果を得るためには、以下の問題がある。 [0022] Art JP-1-11111 discloses described, the optical path is disclosed a method for improving the light collection efficiency of the light color longer than other by the relay optical system, a practically sufficient effect to obtain has the following problems.

【0023】リレー光学系を用いて第1レンズ近傍の物体の実像を所定の倍率に応じて液晶パネルの近傍に形成すれば、物体と実像とは左右上下が反転することになる。 [0023] When formed in the vicinity of the liquid crystal panel in accordance with the real image of the object of the first lens near using a relay optical system at a predetermined ratio, so that the horizontally and vertically is inverted between the object and the real image. 色分解光学系に用いるダイクロイックミラーは、一般に、光の入射角に応じて反射(あるいは透過)帯域が変化し、入射角が大きくなれば反射(あるいは透過)帯域が短波長側にシフトすることが知られている。 Dichroic mirrors used in the color separation optical system, generally, be reflected in accordance with the angle of incidence of the light (or transmission) band is changed, reflecting the larger the incident angle (or transmission) band is shifted to the short wavelength side Are known. 光源が点光源で無い限り、光源からは発散光あるいは収束光が出射するので、光はダイクロイックミラーの位置によって異なる角度で入射する。 Unless the light source is not a point light source, the light source because divergent light or convergent light is emitted, the light is incident at an angle different depending on the position of the dichroic mirror. 従って、それぞれのダイクロイックミラーで反射あるいは透過した光は色むらを生じる。 Therefore, the light reflected or transmitted by each of the dichroic mirrors produces a color unevenness. 分離された各色の光は、リレー光学系による色の光のみが他の色の光とは対象な分布となり、それらを色合成光学系で合成するので、投写画像は不規則な色むらを生じることになる。 Light of each separated color, only the color of light by the relay optical system is subject distribution of the other colors of light, because they are synthesized by the color synthesizing optical system, a projected image produces an irregular color unevenness It will be.

【0024】ダイクロイックミラーの面内の位置に応じて多層膜の膜厚を適切に設定すれば、上記入射角依存を抑制できるが、このようなダイクロイックミラーは膜厚の制御が難かしく、高価となる。 [0024] By appropriately setting the film thickness of the multilayer film according to the position of the plane of the dichroic mirrors, it can be suppressed the incident angle dependence, such dichroic mirror film thickness control flame Kashiku, expensive Become.

【0025】一方、図31に示したような液晶パネルを1枚用いてカラー画像を提供する投写型表示装置は、液晶パネル部の光利用効率が低いという問題がある。 On the other hand, projection display device to provide a color image using one of the liquid crystal panel as shown in FIG. 31, the light utilization efficiency of the liquid crystal panel portion is low. 特に、カラーフィルタでの光損失が大きい。 In particular, a large optical loss in the color filter.

【0026】特開平3−56922号公報、特開平4− [0026] JP-A 3-56922, JP-A No. 4
60538号公報記載の技術は、マイクロレンズアレイにより所定の原色光を所定のカラーフィルタ領域に導く方式を開示しているが、実用上十分な効果を得るためには、以下の問題がある。 60538 JP techniques discloses a method of directing a predetermined primary color light in a predetermined color filter area by the microlens array, in order to obtain a practically sufficient effect, the following problems.

【0027】ランプから放射される光を効率よく集光し、液晶パネルを照明する光を形成すると、一般に明るさむらを生じる。 [0027] The light emitted from the lamp efficiently condensed to form a light for illuminating the liquid crystal panel, generally resulting in brightness unevenness. 具体的に、凹面鏡を用いて集光する場合、光軸近傍は明るく、光軸から離れるほど明るさが低下する。 Specifically, when condensed with a concave mirror, near the optical axis is bright, the brightness increasing distance from the optical axis is reduced. この明るさは、およそ照明光の有効Fナンバで決まる。 The brightness is determined by the effective F number of approximately illumination light. 光軸近傍ほど照明光の照射角が大きく、光軸から離れるほど照射角が小さくなる。 Large irradiation angle of the illumination light as the vicinity of the optical axis, the irradiation angle increasing distance from the optical axis becomes smaller.

【0028】その結果、明るさむらのある照明光を用いてマイクロレンズを備える液晶パネルを照明すると、場所により各レンズ素子を通過してブラックマトリクス上に収斂される各光束の断面積が他の色のフィルタ領域に達し、これらの色の色純度を低下させる、という問題を生じる。 [0028] As a result, when illuminating the liquid crystal panel comprising micro lenses using the illumination light with a brightness variation, the cross-sectional area of ​​each light beam converged on the black matrix and passes through the respective lens element the location of the other It reaches the color filter region, lowering the color purity of these colors, resulting in a problem that. また、明るさの暗い部分では、最収斂された光束断面が小さいので、光学系の僅かな位置ずれや性能ばらつきにより、所定のカラーフィルタ領域からこれらの光束がずれてしまい、画素が暗くなる、全く光らない、 Also, the dark part of the brightness, the top converging light beam cross section is small, the slight displacement or performance variations of the optical system, may shift if these light beams from predetermined color filter area, and the pixel becomes dark, It does not light at all,
といった問題を生じる。 Resulting in problems such as. これらは、投写画像に色むらや明るさむらを生じさせて画像品位を損なうので問題がある。 These are, there is a problem since the cause uneven color and brightness unevenness in a projected image impair the image quality.

【0029】本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、明るさむら、色むらが比較的少なく、光利用効率の高い光学系を実現することにより、明るく、高品位な画質を実現する投写型表示装置を提供することを目的とする。 [0029] The present invention has been made in consideration of the above situation, the brightness unevenness, color unevenness is relatively small, by realizing a high light utilization efficiency optics, bright, high-quality images and to provide a projection display device that realizes.

【0030】 [0030]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するために、本発明の投写型表示装置は、3原色の色成分を含む光を放射する光源と、前記光源から放射される光を集める集光手段と、前記集光手段の出力光を赤、緑、青の3 In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION The projection display device of the present invention includes a light source that emits light including color components of three primary colors, collecting for collecting light emitted from said light source and the optical means, the output light of the light-collecting means red, green, and blue 3
原色の光に分離する色分離手段と、空間的に光を変調して光学像が形成され前記色分離手段からの各出力光によりそれぞれ照明される第1、第2及び第3の空間光変調素子と、前記各空間光変調素子からの出力光を合成する色合成手段と、前記色合成手段からの出力光を受け前記各空間光変調素子の光学像を投影する投写手段と、前記色分離手段の各色の光出力面と前記各光変調素子に至る光路のうち、少なくとも光路長が最も長い光路中に導光手段を備えることを特徴とするものである。 A color separation means for separating the primary colors of light, first, second and third spatial light modulator that is illuminated respectively by the output light from said color separation means are formed optical image by modulating a spatially light an element, a color combining means for said synthesizing output light from each spatial light modulator, and a projection means for projecting an optical image of the respective spatial light modulator receives the output light from said color combining means, the color separation of the optical path wherein the respective colors of the light output surface of the device to each optical modulation element, and further comprising a guiding means at least the optical path length in the longest optical path.

【0031】また、本発明の他の投写型表示装置は、3 Further, another projection display device of the present invention, 3
原色の色成分を含む光を放射する光源と、前記光源から放射される光を集める集光手段と、前記集光手段により集光された偏光方向がランダムな光をS偏光とP偏光の2つの直線偏光に分離すると共に前記2つの直線偏光を略同一方向に出射せしめる偏光分離手段と、前記S偏光とP偏光のうち少なくともいずれかの光路中に配置され各々の偏光方向を略同一にせしめる偏光面回転手段と、 A light source that emits light including color components of primary colors, and the focusing means for collecting light emitted from said light source, a polarization direction which is condensed by the condensing means random S-polarized light and P-polarized light 2 one of the polarization separating means allowed to emit said two linearly polarized light substantially in the same direction together with the separating linearly polarized, the allowed to the polarization direction of each is disposed on at least one of the optical path of the S polarized light and P-polarized light into substantially the same and the polarization plane rotation means,
前記偏光分離手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、空間的に光を変調して光学像が形成され前記色分離手段からの各出力光によりそれぞれ照明される第1、第2及び第3の空間光変調素子と、前記各空間光変調素子からの出力光を合成する色合成手段と、前記色合成手段からの出力光を受け前記各空間光変調素子の光学像を投影する投写手段と、前記色分離手段の各色の光出力面と前記各光変調素子に至る光路のうち、少なくとも光路長が最も長い光路中に導光手段を備えることを特徴とするものである。 Red output light of said polarization separating means, respectively green, a color separation means for separating the three primary colors of blue light, the optical image by modulating a spatially light formed by each light output from said color separation means first to be illuminated, and the second and third spatial light modulator, said color combining means for combining output light from the spatial light modulator, each spatial light receiving output light from the color synthesizing means a projection means for projecting an optical image of the modulation element, each of the optical paths leading to the respective colors each light modulator element and the light output surface of said color separation means, in that it comprises guiding means in at least the optical path length is the longest optical path it is an feature.

【0032】色分離手段は、第1及び第2の誘電体多層膜ミラーと平面ミラーの各々を略平行に配置して構成し、前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射される第1の色の光は前記平面ミラーを介して第1の空間光変調素子に導き、前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過し前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射される第2の色の光は第2の空間光変調素子に導き、前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は導光手段を介して第3の空間光変調素子に導き、前記光源から前記第1及び第2 The color separation means, each of the first and second dielectric multilayer film mirror and the plane mirror configured by arranged substantially parallel, a first reflected by the first dielectric multilayer film mirror color of light led to the first spatial light modulator through the plane mirror, the first dielectric multilayer film mirror transmits the second dielectric multilayer film mirror of the second color reflected by the light led to the second spatial light modulator, a third color of light transmitted through the second dielectric multilayer film mirror leads to the third spatial light modulator via the guiding means, from said light source said first and second
の空間光変調素子に至る光路長を略等しくすれば好ましい。 It preferred if substantially equal the optical path length reaching the spatial light modulator.

【0033】また、色分離手段は、第1及び第2の誘電体多層膜ミラーをX字状に交差して構成し、前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第1の色の光は第1の導光手段を介して第1の空間光変調素子に導き、前記第1及び第2の誘電体多層膜ミラーを透過して直進する第2の色の光は第2の空間光変調素子に導き、前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は第2の導光手段を介して第3の空間光変調素子に導くと好ましい。 Further, the color separating means, the first and second dielectric multilayer film mirror constructed by intersecting the X-shape, is reflected by the first dielectric multilayer film mirror and the second dielectric light of the first color transmitted through the multilayer mirror leads to the first spatial light modulator through the first light guiding means, travels straight through the first and second dielectric multilayer mirror light of the second color leads to the second spatial light modulator, a third color of light transmitted through the second dielectric is reflected by the multilayer mirror said first dielectric multi-layer film mirror and the second preferably guided through the light guide means to the third spatial light modulator.

【0034】色合成手段は、4つの直角プリズムを接合して構成するダイクロイックプリズムであれば好ましい。 The color-combining element is preferably as long a dichroic prism configured by bonding four rectangular prisms.

【0035】導光手段は、光量の損失なく光伝播を実現できる部材であれば構成は問わないが、入射光の偏光方向を保持して出射せしめる断面が円形状の偏光保持光ファイバを複数本束ねて構成する光ファイバ束であれば好ましく、光ファイバの入射側近傍に前記光ファイバと同数のマイクロレンズを二次元状に配列してなるマイクロレンズアレイを配置すればなお好ましい。 The light guiding means is not limited the configuration as long as a member can be achieved without loss of light propagation quantity, a plurality of cross-sections allowed to exit the circular polarization maintaining optical fiber holding the polarization direction of the incident light preferably if the optical fiber bundle constituting a bundle, by arranging the micro lens array configured by arranging the optical fiber and the same number of micro lenses on the incident side near the optical fiber in two dimensions noted preferred.

【0036】光源の出射側近傍に均一照明光学系を配置すれば好ましく、複数の第1レンズを二次元状に配列してなる第1レンズアレイと第1レンズと同数で対をなす第2レンズアレイを二次元状に配列してなる第2レンズアレイにより構成すればなお好ましい。 [0036] Preferably when placing the uniform illumination optical system to the exit side near the light source, the first lens array formed by arranging a plurality of first lens in two dimensions and a second lens which forms a first lens and equal in pairs by configuring the second lens array configured by arranging the array in two dimensions it noted preferred.

【0037】偏光分離手段は偏光ビームスプリッタと直角プリズムにより構成すれば好ましい。 The polarization separator preferably be constituted by the polarizing beam splitter and the rectangular prism. 偏光面回転手段はフィルム状の1/2波長板であれば好ましい。 Polarization plane rotation means is preferably as long as half-wave plate of the film.

【0038】また、本発明の更に他の投写型表示装置は、3原色の色成分を含む光を放射する光源と、前記光源の放射する光を集光する集光手段と、前記集光手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、前記色分離手段から出射する3原色の光の各々が互いに異なる角度から入射するマイクロレンズアレイと、 Further, yet another projection display device of the present invention includes a light source that emits light including color components of three primary colors, and the focusing means for focusing the radiation light of the light source, the focusing means red output light, green, a color separation means for separating the three primary colors of light blue, a microlens array, each of the three primary colors of light emitted from the color separation means is incident from different angles,
前記マイクロレンズアレイの出射側近傍に配置され空間的に光を変調して光学像を形成する空間光変調素子と、 A spatial light modulation element that forms an optical image by modulating the arranged on the emission side vicinity of the microlens array spatially light,
前記色分離手段から前記マイクロレンズアレイに至る3 3 extending from said color separating means to the microlens array
原色の光の各光路に配置される第1、第2及び第3のリレー光学手段と、前記光学像を投影する投写手段と、前記色分離手段の各色の光出力面と前記各リレー光学手段に至る光路のうち少なくとも光路長が最も長い光路中に配置される導光手段とを備え、前記各リレー光学手段は入射光を集光して前記マイクロレンズアレイを照明する発光面を形成し、3原色の前記発光面の各々から前記マイクロレンズアレイに至る光路長は互いに略等しくし、 First, second and third relay optical means, the projection means and each color of the light output surface of said color separating means and the respective relay optical means for projecting the optical image is disposed in the optical path of the primary colors of light and a guiding means at least the optical path length of the light path is arranged in the longest optical path leading to the respective relay optical means to form a light emitting surface that illuminates the microlens array condenses the incident light, the optical path length from each of the light emitting surface of the three primary colors reaching the microlens array is substantially equal to each other,
前記マイクロレンズアレイは3原色の前記発光面の実像を二次元状に配列せしめ、前記空間光変調素子は赤、 The microlens array allowed sequence a real image of the light emitting surface of the three primary colors in two dimensions, the spatial light modulator is red,
緑、青の光を各々変調する3原色の画素を所定の規則に従って二次元状に配列してなる画素構造を有し、前記3 Green, a pixel structure formed by two-dimensionally arrayed according to the three primary colors of pixels a predetermined rule, each for modulating blue light, the 3
原色の発光面の各々を前記3原色の画素の各々に対応せしめることを特徴とするものである。 Is characterized in that the allowed to correspond to each of the light emitting surface of the primary colors in each pixel of the three primary colors.

【0039】また、本発明の更に他の投写型表示装置は、3原色の色成分を含む光を放射する光源と、前記光源の放射する光を集光する集光手段と、前記集光手段により集光された偏光方向がランダムな光をS偏光とP偏光の2つの直線偏光に分離すると共に前記2つの直線偏光を略同一方向に出射せしめる偏光分離手段と、前記S Further, yet another projection display device of the present invention includes a light source that emits light including color components of three primary colors, and the focusing means for focusing the radiation light of the light source, the focusing means a polarization separating means allowed to emit said two linearly polarized light substantially in the same direction with the polarization direction which is condensed to separate a random light into two linearly polarized light of S-polarized light and P polarized light by the S
偏光とP偏光のうち少なくともいずれかの光路中に配置され各々の偏光方向を略同一にせしめる偏光面回転手段と、前記偏光分離手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、前記色分離手段から出射する3原色の光の各々が互いに異なる角度から入射するマイクロレンズアレイと、前記マイクロレンズアレイの出射側近傍に配置され空間的に光を変調して光学像を形成する空間光変調素子と、前記色分離手段から前記マイクロレンズアレイに至る3原色の光の各光路に配置される第1、第2及び第3のリレー光学手段と、前記光学像を投影する投写手段と、前記色分離手段の各色の光出力面と前記各リレー光学手段に至る光路のうち少なくとも光路長が最も長い光路中に配置される導光手段とを備え、 Separation and polarization plane rotating means allowed to substantially the same polarization direction of each is disposed on at least one of the optical path of the polarized light and P-polarized light, the output light of said polarization separating means red, green, three primary colors of light blue a color separation means for, a microlens array, each of the three primary colors of light emitted from the color separation means is incident from different angles, wherein disposed on the exit side vicinity of the microlens array by modulating the spatially light a spatial light modulator for forming an optical image, a first, second and third relay optical means disposed from said color separation means into respective optical paths of light of three primary colors leading to the microlens array, the optical image comprising a projection means for projecting the light guiding means at least the optical path length of the optical path in the respective relay optical means and the color of the light output surface is arranged on the longest optical path of the color separating means,
前記各リレー光学手段は入射光を集光して前記マイクロレンズアレイを照明する発光面を形成し、3原色の前記発光面の各々から前記マイクロレンズアレイに至る光路長は互いに略等しくし、前記マイクロレンズアレイは3 Wherein each relay optical means condenses the incident light to form a light emitting surface that illuminates the microlens array, the optical path length extending from each of said light emitting surface of the three primary colors in the microlens array is substantially equal to each other, wherein microlens array 3
原色の前記発光面の実像を二次元状に配列せしめ、前記空間光変調素子は赤、緑、青の光を各々変調する3原色の画素を所定の規則に従って二次元状に配列してなる画素構造を有し、前記3原色の発光面の各々を前記3原色の画素の各々に対応せしめることを特徴とするものである。 Allowed sequence a real image of the light emitting surface of the primary colors in two dimensions, the spatial light modulator red, green, pixels formed by arranging two-dimensionally according to the three primary colors of pixels a predetermined rule, each for modulating light blue It has the structure and is characterized in that allowed to correspond to each of the light emitting surface of the three primary colors in each pixel of the three primary colors.

【0040】色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーと平面ミラーの各々を略平行に配置して構成し、 The color separation means is constructed by arranging substantially parallel to each of the first and second dielectric multilayer film mirror and the plane mirror,
前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射される第1の色の光は前記平面ミラーを介して第1のリレー光学手段に導き、前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過し前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射される第2の色の光は第2のリレー光学手段に導き、前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は導光手段を介して第3のリレー光学手段に導き、前記光源から前記第1及び第2のリレー光学手段に至る光路長が略等しければ好ましい。 The first color of light reflected by the first dielectric multilayer film mirror leads to a first relay optical means through said plane mirror, transmitted through the first dielectric multilayer film mirror and the second the second color of light reflected by the dielectric multi-layer film mirror leads to the second relay optical means, the third color of light transmitted through the second dielectric multilayer mirror through the light guiding means Te led to the third relay optical means, the optical path length is preferred if substantially equal leading to the first and second relay optical means from the light source.

【0041】色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーをX字状に交差して構成し、前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第1の色の光は第1の導光手段を介して第1のリレー光学手段に導き、前記第1及び第2の誘電体多層膜ミラーを透過して直進する第2の色の光は第2のリレー光学手段に導き、前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は第2の導光手段を介して第3のリレー光学手段に導けば好ましい。 The color separation means is configured to intersect the first and second dielectric multilayer mirror in an X shape, the first dielectric is reflected by the multilayer mirror and the second dielectric multilayer film mirror light of the first color transmitted through the leads to the first relay optical means through the first light guide unit, a second color that goes straight through the first and second dielectric multilayer mirror the light led to the second relay optical means, said second dielectric multilayer film third color light second light guide means mirror is reflected passes through the first dielectric multilayer film mirror preferred if Michibike to the third relay optical means through.

【0042】色合成手段は4つの直角プリズムを接合して構成するダイクロイックプリズムであれば好ましい。 The color-combining element is preferably as long a dichroic prism configured by bonding four rectangular prisms.

【0043】導光手段は断面が円形状の光ファイバを複数本束ねて構成すれば好ましく、光ファイバの入射側近傍に前記光ファイバと同数のマイクロレンズを二次元状に配列してなるマイクロレンズアレイを配置すればなお好ましい。 The light guiding means microlens cross section formed by arranging preferably be constructed by bundling a plurality of the circular optical fiber, the optical fiber and the same number of micro lenses on the incident side near the optical fiber in two dimensions by arranging the array further preferred.

【0044】リレー光学手段は、第1レンズと第2レンズと第3レンズとを備え、前記第1レンズは当該レンズに入射する光を前記第2レンズの開口近傍に集光して発光面を形成し、前記第2レンズは前記第1レンズ近傍の物体の実像を前記第3レンズの開口近傍に形成し、前記第3レンズは前記発光面の重心から出射する光を互いに略平行に進行する光とするものであれば好ましい。 The relay optical means comprises a first lens and the second lens and the third lens, the light-emitting surface by condensing in the vicinity of the opening of the first lens is the light incident on the lens the second lens formed, the second lens forms a real image of the object of the first lens near the opening vicinity of the third lens, the third lens proceeds substantially in parallel with each other light emitted from the center of gravity of the light emitting surface preferred long as the light.

【0045】リレー光学手段は、第1レンズアレイと第2レンズアレイと第3レンズアレイとを備え、前記第1 The relay optical means includes a first lens array and the second lens array and the third lens array, said first
レンズアレイは複数の第1レンズを配列してなり、前記第2レンズアレイは前記第1レンズと同数で対をなす第2レンズを配列してなり、前記第1レンズの各々は当該レンズに入射する光を対応する前記第2レンズの開口近傍に集光して発光面を形成し、前記第2レンズの各々は対応する前記第1レンズ近傍の物体の実像を前記第3レンズの開口近傍に重畳形式で形成し、前記第3レンズは前記第2レンズアレイ近傍の発光面の重心から出射する光を互いに略平行に進行する光とするものであれば好ましい。 Lens array comprises by arranging a plurality of first lens, the second lens array becomes by arranging a second lens paired with the same number as the first lens, each of the first lens is incident on the lens to condenses near the opening of the second lens corresponding light to form a light-emitting surface, the real image of the object of the first lens near each corresponding of the second lens near the opening of the third lens formed by superimposing format, the third lens is preferably as long as the light travels substantially parallel to one another the light emitted from the center of gravity of the light-emitting surface in the vicinity of the second lens array.

【0046】偏光分離手段は偏光ビームスプリッタと直角プリズムで構成したものであれば好ましい。 The polarization separator is preferably as long as it is constituted by a polarization beam splitter and the rectangular prism. 偏光面回転手段はフィルム状の1/2波長板であれば好ましい。 Polarization plane rotation means is preferably as long as half-wave plate of the film.
導光手段は入射光の偏光方向を保持して出射せしめる偏光保持光ファイバを複数本束ねて構成する光ファイバ束であれば良い。 Guiding means may be a fiber optic bundle which constitutes the polarization maintaining optical fiber allowed to exit holds the polarization direction of the incident light a plurality of bundled.

【0047】また、本発明の更に他の投写型表示装置は、3原色の色成分を含む光を放射する光源と、前記光源の放射する光を集光する集光手段と、前記集光手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、空間的に光を変調して光学像が形成され前記色分離手段からの各出力光により照明される空間光変調素子と、前記空間光変調素子の光学像を投影する投写手段と、第1、第2及び第3の導光手段とを備え、前記空間光変調素子は赤、緑、青の光を各々変調する画素を所定の規則に従って二次元状に配列してなる画素構造を有し、前記色分離手段の赤の光出射面と前記空間光変調素子の赤の光を変調する画素との間に第1の導光手段を配置し、前記色分離手段の緑の光出射面と前記空間光変調素子の緑の光を変調する画 [0047] Still another projection display device of the present invention includes a light source that emits light including color components of three primary colors, and the focusing means for focusing the radiation light of the light source, the focusing means red output light, green, a color separation means for separating the three primary colors of blue light, the space is illuminated by each light output from the formed optical image by modulating a spatially light the color separation means light each and projection means, first, and second and third light guiding means, said spatial light modulator red, green, and blue light to be projected modulation element, an optical image of said spatial light modulator pixels for modulating a pixel structure formed by two-dimensionally arrayed according to a predetermined rule, between the red pixels modulating light red light emitting surface and the spatial light modulator of the color separating means image of the first light guiding means arranged to modulate the green light to the green light emitting surface of the color separating means and the spatial light modulator との間に第2の導光手段を配置し、前記色分離手段の青の光出射面と前記空間光変調素子の青の光を変調する画素との間に第3の導光手段を配置することを特徴とするものである。 Second light guiding means arranged, placing a third light guide means between the pixels for modulating the blue light of the spatial light modulator and the light emitting surface of the blue of the color separating means between the it is characterized in that.

【0048】また、本発明の更に他の投写型表示装置は、3原色の色成分を含む光を放射する光源と、前記光源の放射する光を集光する集光手段と、前記集光手段により集光された偏光方向がランダムな光をS偏光とP偏光の2つの直線偏光に分離すると共に前記2つの直線偏光を略同一方向に出射せしめる偏光分離手段と、前記S [0048] Still another projection display device of the present invention includes a light source that emits light including color components of three primary colors, and the focusing means for focusing the radiation light of the light source, the focusing means a polarization separating means allowed to emit said two linearly polarized light substantially in the same direction with the polarization direction which is condensed to separate a random light into two linearly polarized light of S-polarized light and P polarized light by the S
偏光とP偏光のうち少なくともいずれかの光路中に配置され各々の偏光方向を略同一にせしめる偏光面回転手段と、前記偏光分離手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、空間的に光を変調して光学像が形成され前記色分離手段からの各出力光により照明される空間光変調素子と、前記空間光変調素子の光学像を投影する投写手段と、第1、第2及び第3の導光手段とを備え、前記空間光変調素子は赤、緑、青の光を各々変調する画素を所定の規則に従って二次元状に配列してなる画素構造を有し、前記色分離手段の赤の光出射面と前記空間光変調素子の赤の光を変調する画素との間に第1の導光手段を配置し、前記色分離手段の緑の光出射面と前記空間光変調素子の緑の光を変調する画素との間に第2の導光手段を Separation and polarization plane rotating means allowed to substantially the same polarization direction of each is disposed on at least one of the optical path of the polarized light and P-polarized light, the output light of said polarization separating means red, green, three primary colors of light blue projection projecting a color separation means, a spatial light modulator illuminated by the light output from the optical image by modulating a spatially light is formed the color separating means, the optical image of the spatial light modulation element that and means, the first, second and third light guiding means, said spatial light modulator is formed by arranging red, green, and pixels that each modulates the blue light in two dimensions according to a predetermined rule a pixel structure, placing the first light guide means between the pixels for modulating red light of the red light emitting surface and the spatial light modulator of the color separating means, the green of the color separating means the light exit surface through the second light guide means between the green pixel that modulates light of the spatial light modulator 置し、前記色分離手段の青の光出射面と前記空間光変調素子の青の光を変調する画素との間に第3の導光手段を配置することを特徴とするものである。 And location, is characterized in placing a third light guide means between the pixels for modulating the blue light of the spatial light modulator and the light emitting surface of the blue of the color separation means.

【0049】色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーと平面ミラーの各々を略平行に配置して構成し、 The color separation means is constructed by arranging substantially parallel to each of the first and second dielectric multilayer film mirror and the plane mirror,
前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射される第1の色の光は前記平面ミラーを介して第1の空間光変調素子に導き、前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過し前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射される第2の色の光は第2の空間光変調素子に導き、前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は導光手段を介して第3の空間光変調素子に導き、前記光源から前記第1及び第2の空間光変調素子に至る光路長が略等しければ好ましい。 The first of the first color of light reflected by the dielectric multi-layer film mirror leads to the first spatial light modulator through the plane mirror, said transmitted through the first dielectric multilayer mirror first a second color of light reflected by the second dielectric multilayer film mirror leads to the second spatial light modulator, a third color of light guiding means for transmitting said second dielectric multilayer film mirror led to the third spatial light modulator through the optical path length is preferred if substantially equal leading to the from the light source first and second spatial light modulator.

【0050】色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーをX字状に交差して構成し、前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第1の色の光は第1の導光手段を介して第1の空間光変調素子に導き、前記第1及び第2の誘電体多層膜ミラーを透過して直進する第2の色の光は第2の空間光変調素子に導き、前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は第2の導光手段を介して第3の空間光変調素子に導くものであれば好ましい。 The color separation means is configured to intersect the first and second dielectric multilayer mirror in an X shape, the first dielectric is reflected by the multilayer mirror and the second dielectric multilayer film mirror light of the first color transmitted through the leads to the first spatial light modulator through the first light guide means, the second to go straight through the first and second dielectric multilayer mirror color of light guided to the second spatial light modulator, a third color of light transmitted through the second dielectric is reflected by the multilayer mirror said first dielectric multi-layer film mirror and the second light guide preferred long as it leads to the third spatial light modulator via the means.

【0051】色合成手段は4つの直角プリズムを接合して構成するダイクロイックプリズムであれば好ましい。 The color-combining element is preferably as long a dichroic prism configured by bonding four rectangular prisms.
導光手段は断面が円形状の光ファイバを複数本束ねて構成すれば好ましく、光ファイバは入射端と出射端の径が異なるテーパファイバであればなお好ましい。 Light guiding means is preferably be constructed by bundling a plurality of the circular optical fiber section, the optical fiber is further preferred if the diameter of the exit end and the incident end is different taper fiber. また、光ファイバの入射側に前記光ファイバと同数のマイクロレンズを二次元状に配列してなるマイクロレンズアレイを配置すればなお好ましい。 Also, further preferred by arranging a microlens array comprising the optical fiber and the same number of micro lenses on the incident side of the optical fiber are arranged two-dimensionally. 赤、緑、青の光を変調する各画素と各色の光を導光する光ファイバとがそれぞれ同数で対をなすものであれば好ましい。 Red, green, and an optical fiber for guiding the respective pixel and each color of light to modulate the blue light is preferable as long as each paired with the same number. 画素構造はストライプ形状をなすと共に赤、緑、青の光を変調する各画素と各色の光を導光する光ファイバとが1対2で対をなすものであればなお好ましい。 Pixel structure red with forming a stripe shape, greenery, and the optical fiber for guiding the respective pixel and each color of light to modulate the blue light is still as long as a pair on a one-to-2 preferred.

【0052】光ファイバは出射側端面が集光作用を有する先球ファイバであればなお好ましい。 [0052] optical fiber is still preferable if hemispherically fiber end surface on the outputting side has a condensing action. 偏光分離手段は偏光ビームスプリッタと直角プリズムから構成されるものであれば好ましい。 Polarization separating means is preferably as long as it is composed of a polarization beam splitter and the rectangular prism. 偏光面回転手段はフィルム状の1 Polarization plane rotation means filmy 1
/2波長板であるれば好ましい。 / 2 is Re if preferred wavelength plate. 導光手段は入射光の偏光方向を保持して出射せしめる偏光保持光ファイバを複数本束ねて構成する光ファイバ束であれば良い。 Guiding means may be a fiber optic bundle which constitutes the polarization maintaining optical fiber allowed to exit holds the polarization direction of the incident light a plurality of bundled.

【0053】また、本発明の光学装置は、3原色の色成分を含む光を放射する光源からの出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、この色分離手段からの各出力光によりそれぞれ照明される第1、第2及び第3の光学処理手段と、前記色分離手段からの各出力光をそれぞれ前記光学処理手段に導く第1、第2及び第3 [0053] Further, the optical device of the present invention, the red output light from a light source that emits light including color components of three primary colors, green, a color separation means for separating the three primary colors of blue light, the color separation the illuminated respectively by the output light from the device 1, and the second and third optical processing means, first leading to each of the optical processing means each output light from said color separation means, the second and third
の光路と、この光路のうち少なくとも光路長がより長い光路中に配置された導光手段と、を具備し、前記各光学処理手段に入力されるすべての出力光の光損失が略同一となるようにした。 The optical path of the, anda least the optical path length is arranged in the longer optical path of the light guiding means of this optical path, the optical loss of each optical processing means all of the output light to be input to become substantially the same It was so.

【0054】上記投写型表示装置に係る発明は、光学処理手段として、空間光変調素子と色合成手段と投写手段とを用いたが、本発明を、例えばCCDイメージセンサのような光学処理手段を有するカラースキャナ等に適用することも可能である。 [0054] The invention according to the projection display device, an optical processing unit has used a projection means and the spatial light modulator and a color synthesizing means, the present invention, for example, the optical processing means such as a CCD image sensor it is also applicable to a color scanner or the like having. これにより、色分解された各色の出力光の光路長が異なる場合であっても、光学処理手段で受光する各色の光量を略同一とすることができる。 Accordingly, even when the optical path length of each color of the output light that has been color separation different, can be the light amount of each color to be received by the optical processing means and substantially the same.

【0055】 [0055]

【発明の実施の形態】以下、本発明の投写型表示装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the projection display device of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0056】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1の投写型表示装置を示す構成図である。 [0056] (Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram showing a projection type display device of Embodiment 1 of the present invention. 投写型表示装置は、主として、メタルハライドランプ1、放物面鏡2、UV−IRカットフィルタ3、青反射ダイクロイックミラー4、緑反射ダイクロイックミラー5、平面ミラー6、マイクロレンズアレイ7、光ファイバ束8、液晶パネル9R、9G、9B、ダイクロイックプリズム1 Projection display device is mainly a metal halide lamp 1, the parabolic mirror 2, UV-IR cut filter 3, the blue reflecting dichroic mirror 4, a green reflection dichroic mirror 5, the plane mirror 6, the microlens array 7, the optical fiber bundle 8 , the liquid crystal panel 9R, 9G, 9B, the dichroic prism 1
0、投写レンズ11、で構成される。 0, the projection lens 11, in constructed.

【0057】メタルハライドランプ1は、発光体1'を形成し、発光体1'は三原色の色成分を含む白色の光を放射する。 The metal halide lamp 1 'forms a light emitter 1' emitter 1 emits white light including color components of three primary colors. 放物面鏡2は発光体1'の放射する光の大部分を集光し、光軸12におよそ平行に進行する光を形成する。 Parabolic mirror 2 is most of the light emission of the light emitter 1 'is condensed to form a light traveling in approximately parallel to the optical axis 12.

【0058】放物面鏡2から出射した光は、UV−IR [0058] Light emitted from the parabolic mirror 2, UV-IR
カットフィルタ3により不要な赤外及び紫外成分が除去される。 Unwanted infrared and ultraviolet components are removed by cutting filter 3.

【0059】青反射ダイクロイックミラー4は青色成分の光のみを反射し、反射光は平面ミラー6により光路が曲げられて青用の液晶パネル9Bに入射する。 [0059] blue reflecting dichroic mirror 4 reflects only the light of the blue component, the reflected light enters the light path is bent by the plane mirror 6 to the liquid crystal panel 9B for blue. 緑反射ダイクロイックミラー5は緑色成分の光のみを反射し、反射光は緑色用の液晶パネル9Gに入射する。 Green reflection dichroic mirror 5 reflects only light of the green component, the reflected light is incident on the liquid crystal panel 9G for green. ダイクロイックミラー4、5を透過して直進した光は、主として赤色成分の光となる。 Light goes straight through the dichroic mirrors 4 and 5 is composed mainly of red component light. 赤色成分の光路中には、マイクロレンズアレイ7と光ファイバ束8を配置する。 The optical path of the red component, arranging the microlens array 7 and the optical fiber bundle 8. 図2は、光ファイバ束8の構成の一例を模式的に示す概略断面図である。 Figure 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of a configuration of an optical fiber bundle 8. 光ファイバ束8は、複数の光ファイバ21を放物面鏡からの照明光が形成する円22におよそ内接するように束ねて構成する。 Optical fiber bundle 8 is configured by bundling a plurality of optical fibers 21 to approximately inscribed in a circle 22 for illuminating light formed from the parabolic mirror.

【0060】図3は、上記光ファイバ21の構成の一例を模式的に示す概略断面図である。 [0060] Figure 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the optical fiber 21. 一般に、光ファイバ21は、光を導光するコア部31をそれよりも屈折率の低いクラッド部32で覆い、その外側に保護層としてシリコン樹脂33、ナイロン被覆34を形成して構成される。 In general, the optical fiber 21, the core portion 31 for guiding light is covered with a lower cladding portion 32 having a refractive index higher than that of silicon resin 33, to form a nylon-coated 34 configured as a protective layer on the outside. コア部31に入射した光は、クラッド部32との界面で全反射を繰り返し、光が伝搬される。 Light that entered the core 31 repeats total reflection at the interface between the clad portion 32, the light is propagated.

【0061】このような光ファイバには、コア部の屈折率が一定のステップ型光ファイバと、屈折率分布を持つグレーテッド型光ファイバがある。 [0061] Such an optical fiber, there is a graded index optical fiber having the refractive index of the core portion and a constant step-type optical fiber, the refractive index distribution. 光ファイバの構成材料としては、石英系ガラス、多成分ガラス、プラスチックなどがある。 The constituent material of the optical fiber, silica glass, multicomponent glass, and the like plastics.

【0062】光ファイバ束8の入射側近傍には、マイクロレンズアレイ7が配置される。 [0062] incident side near the optical fiber bundle 8, the microlens array 7 is arranged. 図4は、マイクロレンズアレイ7の断面構造の一例であり、これはその模式図である。 Figure 4 is an example of a sectional structure of the microlens array 7, which is a schematic illustration thereof. 平板の透明ガラス基板41内に屈折率の異なる領域42を形成してレンズ素子とするもので、微少ピッチのレンズアレイを形成できるという利点がある。 To form different regions 42 refractive index to the transparent glass substrate 41 of a flat plate in which a lens element, has the advantage of forming a lens array of fine pitch.

【0063】以下、マイクロレンズアレイ7の作用を説明する。 [0063] Hereinafter, the operation of the microlens array 7.

【0064】図5は、光ファイバの側面の断面図を示す。 [0064] Figure 5 shows a cross-sectional view of a side face of the optical fiber. 入射光51は、コア部31とクラッド部32の界面で全反射を繰り返し、光ファイバ21の出射端面から出力される。 Incident light 51 repeats total reflection at the interface between the core portion 31 and cladding portion 32, is output from the output end face of the optical fiber 21. ここで、入射光51が損失無くコア部31に導光するための光線最大入射角θmaxは、コア部3 Here, light maximum incident angle θmax for guiding the core section 31 without incident light 51 loss, the core portion 3
1、クラッド部32の屈折率をそれぞれn1、n2とすると、 1, when the refractive index of the cladding portion 32, respectively n1, n2,

【数1】 [Number 1]

【数2】 [Number 2] で与えられる。 It is given by. ただし、n1>n2であり、Δは比屈折率差である。 However, an n1> n2, delta is the refractive index difference ratio.

【0065】ここで、光ファイバ束8の入射側にマイクロレンズアレイ7を配置する。 [0065] Here, to arrange the microlens array 7 on the incident side of the optical fiber bundle 8. 図6は、マイクロレンズアレイ7と光ファイバ束8の位置関係を示す一例であり、これはその模式図である。 Figure 6 is an example showing a positional relationship of the microlens array 7 and the optical fiber bundle 8, which is a schematic illustration thereof. 1つの光ファイバ21に開口形状が6角形の1つのマイクロレンズ61を対応させて配置する。 Opening shape on one of the optical fiber 21 is arranged corresponding to one microlens 61 of the hexagon.

【0066】マイクロレンズの開口形状は、6角形に限るものでなく、光ファイバの配列に併せて、マイクロレンズの開口を細密充填しているものであれば良い。 [0066] microlens aperture shape is not limited to the hexagonal, in accordance with the arrangement of the optical fiber as long as they are close packed apertures of the microlens.

【0067】図7は、マイクロレンズ61の効果を示す。 [0067] Figure 7 shows the effect of the microlenses 61. マイクロレンズ61に入射する、およそ光軸71に平行な光は、光ファイバ21のコア部31に集光される。 Incident on the micro lens 61, the light parallel to the approximately the optical axis 71 is focused on the core portion 31 of optical fiber 21. マイクロレンズ61の焦点近傍に光ファイバ21の入射面を配置すれば、マイクロレンズ61の入射光を光ファイバ21の入射面に効率良く集光できる。 By arranging the entrance surface of the optical fiber 21 in the vicinity of the focal point of the microlens 61 can be efficiently condensing the incident light of the microlens 61 on the incident surface of the optical fiber 21.

【0068】マイクロレンズ61の焦点距離fは、光ファイバ21の外径をdとすると、 [0068] the focal length f of the microlens 61, when the outer diameter of the optical fiber 21 is d,

【数3】 [Number 3] を満足するように設定すれば良く、これによりマイクロレンズ61により集光した光を効率よく光ファイバ21 May be set so as to satisfy, thereby microlenses 61 efficiently an optical fiber 21 the light condensed by
で導光することができる。 In can be electrically light.

【0069】上記構成により、本来、クラッド部32、 [0069] With the above structure, originally clad portion 32,
及びシリコン樹脂33とナイロン被覆34から成る保護層などの無効領域に入射して損失となる光は、効率良くコア部31に入射させることができるので、光利用効率が向上する。 And the light becomes a loss incident to an invalid region, such as a protective layer made of silicon resin 33 and nylon coating 34, so can be incident efficiently core portion 31, the light use efficiency is improved.

【0070】本実施の形態では、光ファイバ21として、コア径が100μm、クラッド径が250μm、保護層を含めた外形が500μm、コア部の屈折率n1= [0070] In this embodiment, as the optical fiber 21, a core diameter of 100 [mu] m, cladding diameter of 250 [mu] m, outer shape 500μm, including a protective layer, the refractive index of the core portion n1 =
1.5、比屈折率差Δ=0.5%の石英(シリカ)系ガラスファイバを用いている。 1.5, are used relative refractive index difference delta = 0.5% of quartz (silica) glass fiber. また、マイクロレンズアレイ7は、焦点距離f=1650μmの屈折率分布型平板マイクロレンズアレイを用いている。 Further, the microlens array 7 uses a gradient index planar microlens array having a focal length f = 1650μm.

【0071】このようなマイクロレンズアレイは、イオン交換法により形成され、比較的細密充填が容易であることから、矩形のレンズ形状を形成し易いという利点がある。 [0071] The micro lens array is formed by an ion exchange method, since it is relatively easy to close packing, there is an advantage that it is easy to form a rectangular lens shape.

【0072】以上の作用により、光路長が緑色成分、青色成分の光よりも長くなる赤色成分の光は、効率良く赤用の液晶パネルに導くことができる。 [0072] By the above action, the optical path length is a green component, the light of the red component which is longer than the light of the blue component, can be guided efficiently liquid crystal panel for red. さらに、リレー光学系を用いる必要が無く、加えて入射部と出射部における照明光の色むら、明るさむら反転を生じないので、投写画像の表示品位の劣化を抑制できる利点がある。 Furthermore, there is no need to use a relay optical system, in addition color unevenness of the illumination light at the exit portion and the incident portion, does not result in uneven brightness inversion, there is an advantage that can suppress the deterioration of display quality of the projected image.

【0073】液晶パネル9R、9G、9Bは、有効表示領域の対角長が2.8インチ、画素数が水平方向640 [0073] The liquid crystal panel 9R, 9G, 9B is a diagonal length of 2.8 inch effective display area, the number of pixels in the horizontal direction 640
ドット、垂直方向480ドットのツイストネマチック液晶パネルで、その構造は、図32に示したものと同一である。 Dots, with twisted nematic liquid crystal panel in the vertical direction 480 dots, its structure is the same as that shown in FIG. 32. 入射光は、映像信号に応じて空間的に変調され、 The incident light is spatially modulated in accordance with a video signal,
透過率の変化として光学像が形成される。 An optical image is formed as a change in transmittance.

【0074】各液晶パネル9R、9G、9Bの透過光は、色合成用のダイクロイックプリズム10に入射する。 [0074] Each liquid crystal panel 9R, 9G, transmitted light 9B is incident on the dichroic prism 10 for color synthesis. ダイクロイックプリズム10は、4個のガラス製直角プリズムを張り合わせて構成され、それぞれの張り合わせ面には、赤反射用、青反射用の誘電体多層膜が蒸着されている。 The dichroic prism 10 is constructed by bonding four glass rectangular prisms of, each bonding surface, for red reflection dielectric multilayer film for blue reflection are deposited. ダイクロイックプリズム10により合成された光は、投写レンズ11に入射し、投写レンズ11 Dichroic light combined by click prism 10 is incident on the projection lens 11, projection lens 11
は、各液晶パネル9R、9G、9B上の光学像を拡大してスクリーン(図示せず)上に投影する。 Projects the liquid crystal panels 9R, 9G, an enlarged optical image on 9B on a screen (not shown).

【0075】マイクロレンズアレイ7は、レンズ形成面を光ファイバ21に近い側の平面に配置するものとしてその作用を述べたが、光ファイバから遠い側の平面に配置する構成であっても良い。 [0075] The microlens array 7 is its stated to act as placing the lens forming surface on the side of the plane near the optical fiber 21 may be configured to arrange the optical fiber far side of the plane.

【0076】(実施の形態2)図8は、本発明の実施の形態2の投写型表示装置を示す構成図である。 [0076] (Embodiment 2) FIG. 8 is a block diagram showing a projection display device according to the second embodiment of the present invention. 第1レンズアレイ81、第2レンズアレイ82、フィールドレンズ87R、87G、87B、マイクロレンズアレイ9 The first lens array 81, the second lens array 82, the field lens 87R, 87G, 87B, a microlens array 9
0、光ファイバ束91以外は、上記実施の形態1と同一の構成である。 0, except the optical fiber bundle 91 has the same configuration as the first embodiment.

【0077】第1レンズアレイ81、第2レンズアレイ84は、各々、複数の第1レンズ82及び第2レンズ8 [0077] The first lens array 81, the second lens array 84 are each the plurality of first lens 82 and second lens 8
5を二次元状に配列して構成する。 5 is constructed by arranging two-dimensionally.

【0078】図8に示す投写型表示装置は、第1レンズアレイ81と第2レンズアレイ84を備えることにより、以下に述べる効果を得ることができる。 [0078] The projection display device shown in FIG. 8, by providing the first lens array 81 and the second lens array 84 has the advantages described below. 第1レンズアレイ81の構成の一例を図9に示す。 An example of a configuration of a first lens array 81 shown in FIG. 放物面鏡から出射する光束の円形断面に内接するように、矩形の開口を有する18個の第1レンズ82を二次元状に配列する。 As inscribed parabolic mirror circular cross section of the light beam emitted, arranging 18 pieces of first lens 82 having a rectangular opening in two dimensions.
第2レンズアレイ84の構成を図10に示す。 The configuration of the second lens array 84 shown in FIG. 10. 図9に示した第1レンズ82と対応する18個の第2レンズ85 18 of the second lens corresponding to the first lens 82 shown in FIG 85
を二次元状に配列する。 The arranged in two-dimensional form. 第1レンズ82の出射側焦点は対応する第2レンズ85の開口中心85Aの近傍にあり、放物面から出射して光軸と平行に進行する光を開口中心85A近傍に集光する。 Exit side focal point of the first lens 82 is in the vicinity of the opening center 85A of the corresponding second lens 85 condenses the light traveling parallel to the optical axis is emitted from the parabolic near the open center 85A. ただし、第1レンズ82は必要に応じて適宜偏心させる。 However, the first lens 82 is decentered as necessary. 第2レンズアレイ84の開口上には、第1レンズ82の個数分だけ、発光体1' On the opening of the second lens array 84, the number fraction of the first lens 82 only, the light emitter 1 '
の実像が形成される。 Real image is formed of.

【0079】第2レンズ85は、対応する第1レンズ8 [0079] The second lens 85, the corresponding first lens 8
2の主平面83上の物体の実像をフィールドレンズ87 2 of real field lens on the object on the main plane 83 87
Rの主平面88R近傍に形成する。 Formed in the main plane 88R vicinity of R. 第1レンズ82の主平面83とフィールドレンズ87Rの主平面88Rは、 Main plane 88R of the main plane 83 and the field lens 87R of the first lens 82,
およそ共役の関係となる。 About the conjugate relationship. 放物面鏡2を出射する光は、 Light exiting parabolic mirror 2,
その大部分が第1レンズ82を経て第2レンズ85の主平面86に到達し、ダイクロイックミラー4、5を透過する主として赤色成分を含む光が、フィールドレンズ8 Most of which reach the main plane 86 of the second lens 85 through the first lens 82, the light mainly containing the red component transmitted through the dichroic mirrors 4 and 5, the field lens 8
7Rの主平面88Rに到達する。 To reach the main plane 88R of 7R. フィールドレンズ87 Field lens 87
Rは、マイクロレンズアレイ90に近接しているので、 Since R is close to the microlens array 90,
放物面鏡2から出射する光の大部分がマイクロレンズアレイ90のレンズ形成領域を照明する光として利用される。 Most of the light emitted from the parabolic mirror 2 is used as a light for illuminating the lens forming region of the microlens array 90. 従って、極めて光利用効率の高い照明を実現できる。 Therefore, it is possible to realize a high very light utilization efficiency lighting. 緑、青の光についても同様に、第1レンズ82の主平面83上の物体の実像を、各々、フィールドレンズ8 Green, Similarly, the blue light, the real image of an object on the main plane 83 of the first lens 82, respectively, field lens 8
7G、87Bの主平面88G、88B上に形成し、液晶パネル9G、9Bの有効表示領域を照明する。 7G, the main plane 88G of 87B, formed on 88B, and illuminates the liquid crystal panel 9G, an effective display area of ​​9B.

【0080】フィールドレンズ87R、87G、87B [0080] field lens 87R, 87G, 87B
は平凸レンズであり、凸面側から光が入射する。 Is a plano-convex lens, the light is incident from the convex surface side. フィールドレンズ87R、87G、87Bの入射側焦点は第2 A field lens 87R, 87G, the incident-side focal point of 87B second
レンズアレイ84の出射側主点近傍にあり、各々の第2 It is in the neighborhood emission side principal point of the lens array 84, each of the second
レンズ85の重心から出射する光を、光軸12に平行に進行する光として出射させることができる。 The light emitted from the center of gravity of the lens 85 can be emitted as light traveling parallel to the optical axis 12.

【0081】第2のレンズ85から出射する光束の各々は、フィールドレンズ87R、87G、87Bの主平面88R、88G、88Bを照明すると共に、第1レンズ82の主平面83の物体の実像を重畳させる。 [0081] Each of the light beam emitted from the second lens 85, a field lens 87R, 87G, main plane 88R of 87B, 88G, as well as illuminate 88B, superimposing a real image of the object of the main plane 83 of the first lens 82 make. そのため、第2レンズ85の各々は、適宜偏心させ、対応する第1レンズ82の開口中心82Aから出射する光を、フィールドレンズ87R、87G、87Bの主平面88 Therefore, each of the second lens 85, is decentered appropriately, the corresponding light emitted from the aperture center 82A of the first lens 82, a field lens 87R, 87G, main plane of 87B 88
R、88G、88Bの重心89R、89G、89B上に到達させる。 R, 88G, center of gravity of 88B 89R, 89G, to reach the on 89B.

【0082】放物面鏡2から出射する光束は、第1レンズアレイ81により複数の光束に分割される。 [0082] The light beam emitted from the parabolic mirror 2 is split by the first lens array 81 into a plurality of light beams. 分割後の光束は、分割前の光束と比較して明るさむらが小さい。 The light beam after splitting is, uneven brightness is small compared to the light beam before the division.
第2レンズアレイ84は、これらの光束を拡大し、フィールドレンズ87R、87G、87Bの主平面88R、 The second lens array 84, expanded these light beams, a field lens 87R, 87G, main plane of 87B 88R,
88G、88B上に重畳させる。 88G, is superimposed on 88B. 従って、照明光の均一性は、極めて高くなる。 Therefore, uniformity of the illumination light becomes very high.

【0083】上記実施の形態1と同様に、主として赤色成分の光路中には、フィールドレンズ87Rと液晶パネル9Rとの間にマイクロレンズアレイ90と光ファイバ束91を配置する。 [0083] Like the first embodiment, mainly in the optical path of the red component, arranging the micro lens array 90 and the optical fiber bundle 91 between the field lens 87R and liquid crystal panel 9R.

【0084】マイクロレンズアレイ90の断面形状と配列の一例を図11に示す。 [0084] An example of the cross-sectional shape of the microlens array 90 arranged in Figure 11. フィールドレンズ87Rの主平面88R上には、液晶パネル9Rの有効表示領域とおよそ相似な矩形状の照明光が形成されるので、マイクロレンズアレイ90は、複数のマイクロレンズ111を照明光の矩形領域112におよそ内接するように配列して構成する。 On the main plane 88R of the field lens 87R, the effective display area and approximately similar rectangular shaped illumination light of the liquid crystal panel 9R is formed, the micro-lens array 90 is rectangular region of the illumination light a plurality of microlenses 111 and configure arranged to approximately inscribed in 112.

【0085】光ファイバ束91の断面形状と配列の一例を図12に示す。 [0085] An example of the cross-sectional shape of the optical fiber bundle 91 sequence is shown in Figure 12. 光ファイバ束91は、マイクロレンズ111と同数で対をなす光ファイバ21を束ねて構成する。 Optical fiber bundle 91 is configured by bundling optical fibers 21 that form a pair in the same number as the microlens 111.

【0086】図13は、マイクロレンズ111と光ファイバ束21の位置関係を示す一例であり、これはその模式図である。 [0086] Figure 13 is an example showing a positional relationship of the microlens 111 and the optical fiber bundle 21, which is a schematic illustration thereof. 1つの光ファイバ21に開口形状が矩形状の1つのマイクロレンズ111を対応させて配置する。 Opening shape on one of the optical fiber 21 is arranged corresponding to the rectangular one microlens 111.

【0087】各液晶パネル9R、9G、9Bの出射光は、ダイクロイックプリズム10で合成し、投写レンズ11で拡大してスクリーン(図示せず)上に投影する。 [0087] emitted light of each liquid crystal panel 9R, 9G, 9B are synthesized by the dichroic prism 10, is enlarged by a projection lens 11 for projecting on a screen (not shown).

【0088】上記構成によれば、第1レンズアレイ81 [0088] According to the above configuration, the first lens array 81
と第2レンズアレイ84により液晶パネル9R、9G、 When the liquid crystal panel 9R by the second lens array 84, 9G,
9Bを照明する光の均一性が大幅に向上する。 Uniformity of light illuminating the 9B is greatly improved. また、上記実施の形態1と同様の作用により、他とは光路長が長くなる赤色成分の光も、効率良く液晶パネル9Rに導くことができると共に、リレー光学系を用いて導光する場合とは異なり、入射部と出射部における照明光の色むら、明るさむら反転を生じないので、投写画像の表示品位の劣化を抑制することができ、極めて大きな効果を得ることができる。 For the same effect as the first embodiment, the red light component optical path length becomes longer than the other also efficiently it is possible to guide the liquid crystal panel 9R, the case for guiding using a relay optical system are different, the color unevenness of the illumination light at the exit portion and the incident portion, does not result in uneven brightness inversion, it is possible to suppress degradation of the display quality of the projected image, it is possible to obtain a very large effect.

【0089】(実施の形態3)図14は、本発明の実施の形態3の投写型表示装置を示す構成図である。 [0089] (Embodiment 3) FIG. 14 is a configuration diagram showing a projection type display apparatus according to the third embodiment of the present invention. 投写型表示装置は、赤及び青の光路中に各々、マイクロレンズアレイ141R、141Bと光ファイバ束144R、1 Projection display device, respectively in the optical path of the red and blue, a microlens array 141R, 141B and the optical fiber bundle 144R, 1
44Bを配置した構成とする。 A configuration of arranging the 44B.

【0090】メタルハライドランプ1、放物面鏡2、U [0090] metal halide lamp 1, the parabolic mirror 2, U
V−IRカットフィルタ3、液晶パネル9R、9G、9 V-IR cut filter 3, a liquid crystal panel 9R, 9G, 9
B、ダイクロイックプリズム10、投写レンズ11は、 B, a dichroic prism 10, a projection lens 11,
実施の形態1と同一のものである。 Is the same as the first embodiment. 赤反射ダイクロイックミラー141と青反射ダイクロイックミラー142をX字状に交差させ、放物面鏡2から出射光する白色光を三原色の光に分離する。 Red reflecting dichroic mirror 141 and the blue reflecting dichroic mirror 142 crossed in an X shape, separating the white and three primary color light emitted light from the parabolic mirror 2. ダイクロイックミラー141、 A dichroic mirror 141,
142を透過し直進する光は、主として緑色成分の光であり、緑用の液晶パネル9Gを照明する。 Light 142 passes through the straight is mainly a light of the green component, to illuminate the liquid crystal panel 9G for green. 赤色成分の光は、ダイクロイックミラー141で反射され、マイクロレンズアレイ143R、光ファイバ束144Rを介して液晶パネル9Rを照明する。 The red light component is reflected by the dichroic mirror 141, a microlens array 143R, to illuminate the liquid crystal panel 9R through the optical fiber bundle 144R. 青色成分の光は、ダイクロイックミラー142で反射され、マイクロレンズアレイ143B、光ファイバ束144Bを介して液晶パネル9 Blue light components are reflected by the dichroic mirror 142, the liquid crystal panel 9 through the micro lens array 143B, the optical fiber bundle 144B
Bを照明する。 To illuminate the B. 液晶パネル9R、9G、9Bの出射光は、ダイクロイックプリズム10で合成し、投写レンズ11で拡大してスクリーン(図示せず)上に投影する。 Liquid crystal panels 9R, 9G, light emitted 9B are synthesized by the dichroic prism 10, it is enlarged by a projection lens 11 for projecting on a screen (not shown).

【0091】3原色の光に分離する色分離光学系は、ダイクロイックミラーをX字状に交差させたものに限らず、4個の直角プリズムを張り合わせ、その接合面に誘電体多層膜を形成して構成するダイクロイックプリズムを用いても良い。 [0091] 3 primary color separation optical system for separating the light is not limited to crossed dichroic mirror in an X shape, laminating four rectangular prisms, the dielectric multilayer film is formed on the junction surface dichroic prism constituting Te may be used.

【0092】上記構成によれば、ランプ1から液晶パネル9R、9G、9Bに至る光学系をコンパクトにできるので、投写型表示装置の小型化を実現できる。 [0092] According to the above arrangement, the liquid crystal panel 9R from the lamp 1, 9G, it is possible to compact optical system that leads to 9B, while implementing downsizing of the projection display device. また、上記実施の形態1と同様の作用により、光路長が長くなる赤及び青の光も、効率良く液晶パネルに導くことができると共に、リレー光学系を用いて導光する場合とは異なり、入射部と出射部における照明光の色むら、明るさむら反転を生じないので、投写画像の表示品位の劣化を抑制することができ、極めて大きな効果を得ることができる。 For the same effect as the first embodiment, the light of red and blue light path length becomes longer, it is possible to lead to efficient liquid crystal panel, unlike the case for guiding using a relay optical system, color unevenness of the illumination light at the exit portion and the incident portion, does not result in uneven brightness inversion, it is possible to suppress degradation of the display quality of the projected image, it is possible to obtain a very large effect.

【0093】実施の形態2と同様に、放物面鏡と色分離光学系との間に、第1レンズアレイ、第2レンズアレイを配置すれば、投写画像の表示均一性を大幅に向上することができる。 [0093] Like the second embodiment, between the parabolic mirror and the color separation optical system, the first lens array, by arranging a second lens array, significantly improves the display uniformity of the projected image be able to.

【0094】(実施の形態4)図15は、本発明の実施の形態4の投写型表示装置を示す構成図である。 [0094] (Embodiment 4) FIG. 15 is a configuration diagram showing a projection type display device of Embodiment 4 of the present invention. 楕円面鏡151、平凹レンズ152、偏光分離光学系155、 Ellipsoidal mirror 151, a plano-concave lens 152, a polarization separating optical system 155,
1/2波長板156、以外は上記実施の形態3と同一のものである。 Half-wave plate 156, the others are the same as the third embodiment.

【0095】メタルハライドランプ1から放射される光は、楕円面鏡151により集光され、その光路上に配置された平凹レンズ152により光軸157およそ平行に進行する光に変換される。 [0095] Light emitted from the metal halide lamp 1 is condensed by the ellipsoidal mirror 151, it is converted into light traveling in the optical axis 157 approximately parallel with the plano-concave lens 152 arranged on the optical path. 平凹レンズ152から出射する偏光方向がランダムな光は、偏光分離光学系155に入射し、P偏光とS偏光の2つの直線偏光に分離される。 Light polarization direction is random emitted from the plano-concave lens 152 is incident on the polarization separation optical system 155 is separated into two linearly polarized light of P polarized light and S-polarized light.

【0096】偏光分離光学系155は、例えば、2個の偏光ビームスプリッタ153と、2個の全反射用直角プリズム154により構成する。 [0096] polarization separating optical system 155, for example, the two polarization beam splitters 153, constituted by two total reflection right-angle prism 154. 偏光ビームスプリッタ1 A polarization beam splitter 1
53は、2個の直角プリズムを張り合わせ、その接合面に誘電体多層膜153'を形成したものである。 53, bonding two rectangular prisms, and forming the dielectric multilayer film 153 'in its joint surface. 誘電体多層膜面153'に光が入射すると、P偏光は透過し、 When light is incident on the dielectric multilayer film surface 153 ', P polarized light is transmitted,
S偏光は反射する。 S-polarized light is reflected. 更に、S偏光は、全反射用直角プリズム154の全反射面154'で再び反射される。 Further, S polarized light is reflected again by total reflection surface 154 'of the total reflection right-angle prism 154. 従って、偏光分離光学系155からは、S偏光とP偏光とが同一方向に進行する光として出射する。 Therefore, from the polarization separation optical system 155, and emits the light and the S polarized light and P-polarized light traveling in the same direction.

【0097】偏光分離光学系155の出射光のうち、S [0097] Of the light emitted polarized light separation optical system 155, S
偏光の光路中には1/2波長板156を配置し、偏光方向を略90度回転する。 The optical path of the polarized light is disposed half-wave plate 156 rotates substantially 90 degrees the polarization direction. これにより、偏光分離光学系1 Thus, the polarization separation optical system 1
55の出射光の偏光方向を略同一にすることができる。 It can be the polarization direction of the emitted light 55 to be substantially the same.
具体的には、偏光分離光学系155の出射光を、偏光方向が紙面と平行な直線偏光として出射せしめる。 Specifically, the emitted light of the polarization separating optical system 155, the polarization direction is allowed to exit the paper and parallel to the linearly polarized light.

【0098】直線偏光は、ダイクロイックミラー14 [0098] linearly polarized light dichroic mirror 14
1、142で三原色の光に分離され、上記実施の形態3 1,142 is separated into three primary colors of light, the above embodiment 3
と同様に各液晶パネル9R、9G、9Bを照明する。 Similarly to the liquid crystal panels 9R, illuminates 9G, a 9B.

【0099】液晶パネル9R、9G、9Bの入射側偏光板の偏光軸は、例えば紙面に水平な方向に配置する。 [0099] The liquid crystal panel 9R, 9G, 9B polarization axis of the incident side polarizing plate is disposed in a horizontal direction, for example in the paper. 入射側偏光板の偏光軸と、液晶パネルに入射する直線偏光の偏光方向とを同一にすれば、従来、偏光板で吸収され損失となっていた光を有効に利用することができ、光利用効率が大幅に向上する。 The polarization axis of the incident side polarizing plate, if the polarization direction of the linearly polarized light incident on the liquid crystal panel in the same, conventionally, it is possible to effectively use the light which has been a is absorbed by the polarizer loss, light utilization efficiency can be greatly improved.

【0100】液晶パネル9R、9G、9Bの出射光は、 [0100] The liquid crystal panel 9R, 9G, the light emitted. 9B,
ダイクロイックプリズム10で合成し、投写レンズ11 Synthesized by the dichroic prism 10, a projection lens 11
で拡大してスクリーン(図示せず)上に投影する。 In an enlarged projected onto a screen (not shown).

【0101】一般に、光ファイバは、伝搬光の偏光面が不安定になるという問題がある。 [0102] Generally, optical fiber, there is a problem that the polarization plane of the propagating light becomes unstable. そのため、入射光と出射光の偏光面が異なる可能性がある。 Therefore, the polarization plane of the incident light and the outgoing light may be different. そこで、光ファイバは、入射光と出射光の偏光面を保持する偏光保持ファイバであれば好ましい。 Therefore, the optical fiber is preferred if polarization-maintaining fiber that holds the polarization plane of the incident light and the outgoing light.

【0102】上記構成によれば、ランプ1の放射する光の偏光方向を液晶パネル9R、9G、9Bの入射側偏光板の偏光軸と揃えることにより、入射側偏光板における光損失を大幅に低減できる。 [0102] According to the arrangement, the radiation light of the polarization direction of the liquid crystal panel 9R lamp 1, 9G, by aligning the 9B polarization axis of the incident side polarizing plate, significantly reduce the light loss in the light-incident side polarizing plate it can. これにより、光学系の光利用効率が大幅に向上し、明るい投写型表示装置を実現できる。 Thus, the light utilization efficiency of the optical system is greatly improved, it can be realized a bright projection display device.

【0103】また、上記実施の形態3と同様の作用により、投写画像の表示品位の劣化を抑制することができるので、極めて大きな効果を得ることができる。 [0103] For the same effect as the third embodiment, it is possible to suppress degradation of the display quality of the projected image, it is possible to obtain a very large effect.

【0104】1/2波長板は、S偏光の光路中に配置したが、P偏光の光路中、あるいはS偏光とP偏光の光路中の双方に配置しても良く、偏光分離光学系155の出射光を液晶パネルの入射側偏光板の偏光軸と一致せしめるものであれば、同様の効果を得ることができる。 [0104] 1/2 wave plate is disposed in the optical path of S-polarized light, may be located in both optical path of the P optical path of the polarized light, or S-polarized light and P-polarized light, the polarization separation optical system 155 if the emitted light as it allowed to coincide with the polarization axis of the incident side polarizing plate of the liquid crystal panel, it is possible to obtain the same effect.

【0105】(実施の形態5)図16は、本発明の実施の形態5の投写型表示装置を示す構成図である。 [0105] (Embodiment 5) FIG. 16 is a configuration diagram showing a projection display device according to a fifth embodiment of the present invention. 投写型表示装置は、主として、メタルハライドランプ1、放物面鏡2、UV−IRカットフィルタ3、赤反射ダイクロイックミラー162、青反射ダイクロイックミラー16 Projection display device is mainly a metal halide lamp 1, the parabolic mirror 2, UV-IR cut filter 3, a red reflecting dichroic mirror 162, the blue reflecting dichroic mirror 16
3、マイクロレンズアレイ163R、163B、光ファイバ束164R、164B、リレー光学系169R、1 3, the micro-lens array 163R, 163B, the optical fiber bundle 164R, 164B, relay optical system 169R, 1
69G、169B、フィールドレンズ170、色分離用マイクロレンズアレイ172液晶パネル174、投写レンズ179、から構成される。 69G, 169B, field lens 170, a color separation microlens array 172 liquid crystal panel 174, a projection lens 179, and a.

【0106】メタルハライドランプ1、放物面鏡2、U [0106] metal halide lamp 1, the parabolic mirror 2, U
V−IRカットフィルタ3は、上記実施の形態1と同一のものである。 V-IR cut filter 3 is the same as the first embodiment.

【0107】また、赤反射ダイクロイックミラー16 [0107] In addition, the red reflecting dichroic mirror 16
1、青反射ダイクロイックミラー162、マイクロレンズアレイ163R、163B、光ファイバ束164R、 1, the blue reflecting dichroic mirror 162, a microlens array 163R, 163B, the optical fiber bundle 164R,
164Bは、上記実施の形態3と同一の作用を有するものである。 164B are those having the same effect as the third embodiment.

【0108】メタルハライドランプ1の放射する白色光は、ダイクロイックミラー161、162で3原色の光に分離され、ダイクロイックミラー161、162を透過して直進する緑色成分の光は、リレー光学系169G [0108] White light emitting metal halide lamp 1 is separated into three primary colors of light by the dichroic mirrors 161 and 162, green light component goes straight through the dichroic mirror 161 and 162, a relay optical system 169G
に入射する。 Incident on. ダイクロイックミラー161、162でそれぞれ反射された赤色成分及び青色成分の光は、マイクロレンズアレイ163R、163Bと光ファイバ束16 Dichroic light click red component and the blue component reflected respectively by mirrors 161 and 162, the micro-lens array 163R, 163B and the optical fiber bundle 16
4R、164Bを介してリレー光学系169R、169 4R, a relay optical system via 164B 169R, 169
Bに入射する。 Incident on the B.

【0109】リレー光学系169Gは、第1フレネルレンズアレイ165Gと第2フレネルレンズアレイ167 [0109] The relay optical system 169G, the first fresnel lens array 165G and the second Fresnel lens array 167
Gから構成される。 Consisting of G. 第1フレネルレンズアレイ165G The first Fresnel lens array 165G
は、例えば、図17に示す構成となる。 Is, for example, the configuration shown in FIG. 17. 第2フレネルレンズアレイ167Gは、例えば、図18に示す構成となる。 The second fresnel lens array 167G are, for example, the configuration shown in FIG. 18. いずれも、所定の開口と偏心を有するフレネルレンズを配列して構成したもので、6個のレンズから構成される場合の構成の一例を示している。 Both those constructed by arranging a Fresnel lens having an eccentric with a predetermined opening, shows an example of a configuration when composed of six lenses.

【0110】例えば、第1フレネルレンズ181Gは、 [0110] For example, the first Fresnel lens 181G is
そのレンズ中心が182Gである。 The lens center is 182G. 当該レンズは、これに入射する光を対応する第2フレネルレンズ183Gの開口上に集光する。 The lens focuses the light incident thereto on the opening of the corresponding second Fresnel lens 183 g. レンズ中心の位置は、集光した光が対応する第2フレネルレンズ183Gの開口の重心近傍となるように定める。 Position of the lens center is defined as light collected is near the center of gravity of the opening of the corresponding second Fresnel lens 183 g. 第2フレネルレンズ183Gは、 The second Fresnel lens 183G is,
そのレンズ中心が184Gである。 The lens center is 184G.

【0111】当該レンズは、対応する第1フレネルレンズ181Gの主平面166G近傍の実像を、所定の倍率でフィールドレンズ170の主平面171近傍に形成する。 [0111] The lens is a real image of the main plane 166G vicinity of the corresponding first Fresnel lens 181G, it is formed on the main plane 171 near the field lens 170 at a predetermined magnification. フィールドレンズ170から液晶パネル174に至る光路長は、他の光路長に比べて非常に短く、フィールドレンズ170の主平面171近傍を照明する光は、液晶パネル174の有効表示領域を同様に照明する。 Optical path length extending from the field lens 170 to the liquid crystal panel 174 is much shorter than the other optical path length, light illuminating the main plane 171 near the field lens 170, similarly illuminate the effective display area of ​​the liquid crystal panel 174 . 第2 The second
フレネルレンズ183Gは中心の位置を適切に定めて、 Fresnel lens 183G is determined the position of the center properly,
6個の第2フレネルレンズ183Gの形成する実像を、 Six of the real image formed by the second Fresnel lens 183 g,
受光面に重畳させる。 It is superimposed on the light receiving surface. これらの構成は、赤と青の色の光についても同様である。 These configurations are the same applies to the light of the color of red and blue. ただし、リレー光学系169 However, the relay optical system 169
R、169Bは、各々、第1フレネルレンズアレイ16 R, 169B are each first Fresnel lens array 16
5R、165Bと第2フレネルレンズアレイ167R、 5R, 165B and a second Fresnel lens array 167R,
167Bとの間に光路を折り曲げるための平面ミラー1 Flat mirror 1 for bending the optical path between the 167B
70R、170Bを備えている。 70R, has a 170B.

【0112】上記構成によれば、図16に示した第2フレネルレンズアレイ167R、167G、167Bの縦長の有効開口を近似する発光面が、三原色に分離された状態でおよそ同一平面上に形成される。 [0112] According to the above configuration, the second fresnel lens array 167R shown in FIG. 16, 167 g, light-emitting surface that approximates the elongated effective aperture of 167B is formed on the approximately same plane while being separated into the three primary colors that. しかも、三原色のいずれの色の光についても、きわめて高い光利用効率で明るさの均一性の高い照明を実現できる。 Moreover, for any color of the three primary colors of light, it can realize high illumination of brightness uniformity at extremely high light use efficiency.

【0113】液晶パネル174は、三原色のカラー画素を二次元状に配列した画素構造175を有し、例えば、 [0113] The liquid crystal panel 174 has a pixel structure 175 having an array of color pixels of the three primary two-dimensionally, for example,
図19に模式的に示す構成とする。 And schematically illustrated arrangement in FIG. 19. これは、図32に示したものと同様に構成される透過型液晶パネルの有効表示領域である。 This is effective display area of ​​the similarly configured transmission type liquid crystal panel as shown in FIG. 32. カラー画素191の1単位は、赤の画素領域191Rと緑の画素領域191Gと青の画素領域1 1 unit of the color pixel 191, the pixel area of ​​the red pixel region 191R and green pixel region 191G and blue 1
91Bから成り、192Rは赤の画素開口を、192G Consists of 91B, 192R is the pixel aperture of the red, 192G
は緑の画素開口を、192Bは青の画素開口を、それぞれ表す。 The green pixel aperture, 192B is the pixel aperture of the blue, representing respectively. 受光面の画素開口192R、192G、192 Pixel aperture 192R of the light receiving surface, 192G, 192
B以外の領域は、ブラックマトリクスと呼ばれる領域であり、薄膜信号用の配線に光が当たらないように遮光層が形成される。 Regions other than B is an area called a black matrix, the light-shielding layer is formed so as not exposed to light in the wiring for the thin film signal.

【0114】図19は、構成を明示するために1つの画素単位を拡大したもので、実際の画素の大きさや個数を反映したものではない。 [0114] Figure 19 is an enlarged view of one pixel unit in order to clearly show configurations, it does not reflect the size and number of the actual pixel. また、波線はカラー画素191 In addition, the wavy line color pixel 191
の1単位を明確にするために便宜上付記する仮装線であり、R、G、Bの記号は各開口の対応する色を示すために付記する。 A costume line convenience appended to clarify one unit of, R, G, symbol B is appended to indicate the corresponding color of each opening. 赤の画素とは、赤の光学像に対応した映像信号が選択的に供給される画素であり、開口部に赤色フィルタを備えても備えていなくても構わない。 The red pixel, a pixel a video signal corresponding to the red optical image is selectively supplied, may not be provided be provided with a red filter in the opening. 緑と青の画素についても同様である。 The same applies to the pixels of the green and blue.

【0115】色分離用マイクロレンズアレイ172は、 [0115] color separation microlens array 172,
マイクロレンズ173を二次元状に配列したものであり、その模式図を図20に示す。 It is obtained by arranging the microlenses 173 in two dimensions, showing its schematic diagram in FIG. 20. マイクロレンズ173 Micro lens 173
は、1単位のカラー画素191と1対1に対応しており、カラー画素191と同数で同様の手順に従って配列される。 It is one unit of color pixel 191 and correspond one to one, are arranged according to the same procedure with the same number and the color pixel 191. マイクロレンズ173の光軸176'はいずれも光軸180と平行である。 The optical axis 176 of the microlens 173 'are both parallel to the optical axis 180.

【0116】マイクロレンズ173の出射側焦点は、対応するカラー画素191の近傍に設定する。 [0116] emission side focal point of the microlens 173 is set in the vicinity of the corresponding color pixel 191. これにより、マイクロレンズ173は、第2フレネルレンズアレイ167R、167G、167Bとカラー画素191とを共役な関係とする。 Thus, the micro-lens 173, the second fresnel lens array 167R, 167G, and conjugate relationship between 167B and the color pixel 191. 具体的には、赤の画素領域191 Specifically, the red pixel region 191
Rには赤の第2フレネルレンズアレイ167Rの実像を形成する。 The R forms a real image of the second fresnel lens array 167R of red. 緑、青の画素領域191G、191Bについても同様に、それぞれ緑、青の第2フレネルレンズアレイ167G、167Bの実像を形成する。 Green and blue pixel regions 191G, Similarly for 191B, respectively green, the second fresnel lens array 167G and blue, to form a real image of 167B. ここで、第2 Here, the second
フレネルレンズアレイ167R、167G、167Bの大きさ、形状、配列を適切に設定し、これらの実像を対応する色の画素開口192R、192G、192B上に配置させる。 Fresnel lens array 167R, 167G, 167B of the size, shape, and appropriately setting the sequence, these real image corresponding color of the pixel apertures 192R, 192G, is disposed on the 192B.

【0117】図21は、画素開口192R、192G、 [0117] Figure 21 is a pixel aperture 192R, 192G,
192B上に形成される第2フレネルレンズアレイ16 The second fresnel lens array 16 formed on the 192B
7R、167G、167Bの実像201R、201G、 7R, 167G, real image of the 167B 201R, 201G,
201Bの一例を模式的に示す。 An example of 201B shown schematically. 具体的には、第2フレネルレンズアレイ167R上には、分割数に応じた発光体の実像が形成されるので、赤の画素開口192R上には、第2フレネルレンズアレイ167R上の発光体の実像の像が形成されることになる。 Specifically, on the second fresnel lens array 167R, so real image of the light emitters in accordance with the number of divisions is formed, on the red pixel aperture 192R is a light emitter on a second fresnel lens array 167R so that the image of the real image is formed. 図21では、便宜上、 In Figure 21, for convenience,
第2フレネルレンズアレイ167Rの実像201Rとして、その外形を波線で付記する。 As real 201R of the second fresnel lens array 167R, by appending its contour a wavy line. 第2フレネルレンズアレイ167Rの実像は、赤の画素開口192Rの重心2 Real image of the second fresnel lens array 167R is the center of gravity of the red pixel opening 192R 2
02R上に配置させる。 To be placed on the 02R. 第2フレネルレンズアレイ16 The second fresnel lens array 16
7Rの大きさと、第2フレネルレンズアレイ167Rから画素開口192Rに至る光学系の倍率を適当に定めて、実像を形成する光の大部分が画素開口192Rを通過できるようにすると、光損失を抑制できるので好ましい。 The size of 7R, the magnification of the optical system from the second Fresnel lens array 167R in the pixel opening 192R to properly set, when most of the light that forms the real image to pass through the pixel openings 192R, suppress light loss The preferred because it. そのために、実像の有効な拡がりが画素開口192 Therefore, effective spread of real image pixel aperture 192
Rにおよそ内接するようにする。 So as to approximately inscribed in R. 上述の関係は、緑と青の第2フレネルレンズアレイ167G、167B、画素開口192G、192Bについても同様である。 The above relationship, the second fresnel lens array 167G of green and blue, 167B, The same applies to the pixel aperture 192G, 192B.

【0118】このようにして、液晶パネル174の各画素開口192R、192G、192Bを効率良く通過した光176R、176G、176Bは、投写レンズ17 [0118] Thus, the pixel aperture 192R of the liquid crystal panel 174, 192G, light passed through efficient 192B 176R, 176G, 176B is a projection lens 17
9によりスクリーン(図示せず)上に拡大して投影される。 Is projected enlarged on a screen (not shown) by 9.

【0119】投写レンズ179は、集光レンズ177と主レンズ178から構成される。 [0119] The projection lens 179 is composed of a condenser lens 177 and the main lens 178. 集光レンズ177は、 The condenser lens 177,
液晶パネル174から出射する光を効率良く主レンズ1 Efficiently the light emitted from the liquid crystal panel 174 main lens 1
78に入射せしめるので、主レンズ178の口径を小さくでき、結果として投写レンズ179を小型化できる利点がある。 Since allowed to enter the 78, can be reduced diameter of the main lens 178, it can be advantageously miniaturized projection lens 179 as a result.

【0120】以上の作用により、図16に示した投写型表示装置は、ランプ1から放射される光を効率良く利用する事ができる。 [0120] By the above action, the projection display device shown in FIG. 16, the light emitted from the lamp 1 can be efficiently utilized. また、液晶パネル174のカラーフィルタにおける光損失を改善し、光利用効率の高い照明を実現できる。 Moreover, to improve the optical loss in the color filter of the liquid crystal panel 174 can realize high illumination light utilization efficiency. また、各色の光を重畳形式で液晶パネル1 Further, the liquid crystal panel 1 the light of each color in superimposed form
74を照明するので、明るさむら、色むらが少なく極めて均一性の高い照明を実現でき、投写画像の表示品位が大幅に向上する。 Since illuminating the 74, brightness unevenness, color unevenness less it can achieve very high uniformity lighting, display quality of the projected image is significantly improved. また、液晶パネルのブラックマトリクス領域に到達する光を低減し、開口部を通過する光を増加させるので、光利用効率の高い照明を実現できる。 Further, to reduce the light reaching the black matrix region of the liquid crystal panel, because it increases the light passing through the opening, it can realize high illumination light utilization efficiency.

【0121】リレー光学系は、フレネルレンズアレイを用いて構成する例を示したが、球面レンズ、あるいは非球面レンズによるレンズアレイを用いて構成しても良い。 [0121] The relay optical system, an example configured by using a Fresnel lens array may be constructed using a lens array according to a spherical lens or aspherical lens.

【0122】(実施の形態6)図22は、本発明の実施の形態6の投写型表示装置の示す構成図である。 [0122] (Embodiment 6) FIG. 22 is a configuration diagram showing a projection display device according to the sixth embodiment of the present invention. 楕円面鏡211、平凹レンズ212、偏光分離光学系213、 Ellipsoidal mirror 211, a plano-concave lens 212, a polarization separating optical system 213,
1/2波長板214、以外は上記実施の形態5と同一のものである。 Half-wave plate 214, the others are the same as the fifth embodiment.

【0123】メタルハライドランプ1から放射される光は、楕円面鏡211により集光され、その光路上に配置された平凹レンズ212により光軸180とおよそ平行に進行する光に変換される。 [0123] Light emitted from the metal halide lamp 1 is condensed by the ellipsoidal mirror 211, it is converted into light traveling in approximately parallel to the optical axis 180 by a plano-concave lens 212 arranged on the optical path. 平凹レンズ212から出射する偏光方向がランダムな光は、偏光分離光学系213 Polarization direction random light emitted from the plano-concave lens 212, a polarization separating optical system 213
と1/2波長板214により偏光方向の揃った直線偏光に変換される。 When converted into linearly polarized light having a uniform polarization direction by the 1/2 wave plate 214.

【0124】直線偏光は、上記実施の形態5と同様の作用により、液晶パネル174を照明する。 [0124] linearly polarized, by the action similar to that of the fifth embodiment, to illuminate the liquid crystal panel 174. 液晶パネル1 The liquid crystal panel 1
74の入射側偏光板の偏光軸は、直線偏光の偏光方向と一致させる。 Polarization axis of the incident side polarizing plate 74 is matched with the polarization direction of the linearly polarized light. 投写レンズ179は、液晶パネル174上に形成された光学像を拡大してスクリーン(図示せず) The projection lens 179 magnifies the optical image formed on the liquid crystal panel 174 screen (not shown)
上に投影する。 Projected above.

【0125】上記実施の形態4と同様に、光ファイバは、伝搬光の偏光面が不安定になるという問題がある。 [0125] Like the fourth embodiment, the optical fiber, the polarization plane of the propagating light becomes unstable.
そのため、入射光と出射光の偏光面が異なる可能性がある。 Therefore, the polarization plane of the incident light and the outgoing light may be different. そこで、光ファイバは、入射光と出射光の偏光面を保持する偏光保持ファイバであれば好ましい。 Therefore, the optical fiber is preferred if polarization-maintaining fiber that holds the polarization plane of the incident light and the outgoing light.

【0126】上記構成によれば、上記実施の形態5の効果に加えて、ランプの放射する偏光方向がランダムな光を偏光面の揃った直線偏光に変換して液晶パネルに入射させるので、光利用効率を大幅に向上させることができる。 [0126] According to the configuration, in addition to the effect of the fifth embodiment, since the polarization direction of the radiation of the lamp is made incident is converted into linearly polarized light having a uniform random light with the polarization plane to the liquid crystal panel, light the utilization efficiency can be greatly improved.

【0127】(実施の形態7)図23は、本発明の実施の形態7の投写型表示装置投写型表示装置を示す構成図である。 [0127] (Embodiment 7) FIG. 23 is a configuration diagram showing a projection display apparatus projection display device according to a seventh embodiment of the present invention. 投写型表示装置は、メタルハライドランプ1、 Projection display device, a metal halide lamp 1,
放物面鏡2、UV−IRカットフィルタ3、赤反射ダイクロイックミラー221、青反射ダイクロイックミラー222、マイクロレンズアレイ223R、223G、2 Parabolic mirror 2, UV-IR cut filter 3, a red reflecting dichroic mirror 221, the blue reflecting dichroic mirror 222, a microlens array 223R, 223G, 2
23B、光ファイバ束224R、224G、224B、 23B, the optical fiber bundle 224R, 224G, 224B,
液晶パネル225、投写レンズ226、から構成される。 Liquid crystal panel 225, a projection lens 226, and a.

【0128】メタルハライドランプ1、放物面鏡2、U [0128] metal halide lamp 1, the parabolic mirror 2, U
V−IRカットフィルタ3は、上記実施の形態1と同一のものである。 V-IR cut filter 3 is the same as the first embodiment.

【0129】液晶パネル225は、上記実施の形態5と同様の構成であり、ストライプ形状のカラー画素を二次元状に配列して構成したものである。 [0129] The liquid crystal panel 225 has the same configuration as the fifth embodiment, the color pixels of the stripe shape is constructed by arranging two-dimensionally.

【0130】ランプ1から放射される白色光は、ダイクロイックミラー221、222により三原色の光に分離される。 [0130] White light emitted from the lamp 1 is separated into three primary colors of light by the dichroic mirrors 221 and 222. ダイクロイックミラー221、222を透過し直進する緑色成分の光は、マイクロレンズアレイ223 Green light component to be transmitted through the dichroic mirror 221 and 222 straight ahead, the microlens array 223
Gと光ファイバ束224Gにより効率良く液晶パネル2 Efficient liquid crystal panel 2 by G and the optical fiber bundle 224G
25に導かれる。 It is led to the 25.

【0131】光ファイバ束224Gは、緑のカラー画素と同数の光ファイバを束ねて構成し、その入射側は、図2と同様に照明光が形成する円に内接するように構成される。 [0131] optical fiber bundle 224G is configured by bundling a green color pixel and the same number of optical fibers, the incident side is configured to be inscribed in a circle to form the same illumination light as in FIG. 出射側は、緑のカラー画素の1つの画素開口に対して1本の光ファイバが対応するように配置される。 Emission side, the one optical fiber for one pixel aperture of the green color pixel are arranged to correspond.
赤、青の光についても同様にして、各々、液晶パネル2 Red, in the same manner for the blue light, respectively, the liquid crystal panel 2
25の赤、青のカラー画素の画素開口に効率良く導かれる。 25 of red, guided efficiently to the pixel aperture of the color pixels and blue.

【0132】図24は、赤、緑、青のカラー画素231 [0132] FIG. 24 is, red, green, and blue color pixel 231
R、231G、231Bを1単位とするカラー画素構造231と光ファイバ232R、232G、232Bの配列を示す模式図である。 R, is a schematic diagram showing 231G, color pixel structure 231 and the optical fiber 232R to one unit 231B, 232G, an array of 232B. 赤の光を導光する光ファイバ2 Optical fiber 2 for guiding the red light
32Rは、その出射端面を赤のカラー画素231Rに近接させて、端面中心を赤のカラー画素231Rの画素開口233Rの重心234Rとおよそ一致するように配置する。 32R is the emission end surface in close proximity to the red color pixel 231R, the end surface center arranged so as approximately to match the center of gravity 234R of the pixel aperture 233R of the red color pixel 231R. 緑、青の光を導光する光ファイバ232G、23 Green, optical fiber 232G for guiding the light of the blue, 23
2bについても同様に、各色のカラー画素231G、2 Similarly for 2b, each color of the color pixel 231G, 2
31Bに対応させて配置する。 Placing in correspondence to 31B.

【0133】上記構成によれば、ランプ1から放射される光を三原色の光に分離し、各色の光を光ファイバ束2 [0133] According to the above configuration, the light emitted from the lamp 1 is separated into three primary colors of light, the optical fiber bundle light of each color 2
24R、224G、224Bにより効率良く液晶パネル225の各画素開口233R、233G、233Bに到達せしめるので、光利用効率を大幅に向上する事ができる。 24R, 224G, each pixel openings 233R efficiently liquid crystal panel 225 by 224B, 233G, because allowed to reach 233B, can be greatly improved light utilization efficiency. 光ファイバ232R、232G、232Bは、出射面が球面形状をなし集光作用を有する先球ファイバであれば、液晶パネル225のブラックマトリクスに入射する光を低減でき、より一層、光利用効率が向上する。 Optical fibers 232R, 232G, 232B, if hemispherically fiber exit surface having no light condensing action of a spherical shape, it is possible to reduce the light entering the black matrix of the liquid crystal panel 225, further improves the light utilization efficiency to.

【0134】図25は、先球ファイバ241と画素開口242との関係を示す模式図である。 [0134] Figure 25 is a schematic diagram showing the relationship between a hemispherically fiber 241 and the pixel aperture 242. 先球ファイバ24 Previous ball fiber 24
1の出射側焦点の近傍に画素開口242を配置すれば、 By arranging the pixel aperture 242 in the vicinity of 1 of the exit-side focal point,
先球ファイバ241のコア部243から出射する光を、 The light emitted from the core portion 243 of the hemispherically fiber 241,
対応する画素開口242に効率良く集光できる。 Efficiently condensing the corresponding pixel opening 242. 図26 Figure 26
は、カラー画素の画素開口と集光された光の配置を示す模式図である。 Is a schematic view showing an arrangement of a pixel aperture and the focused light of a color pixel. 緑のカラー画素開口233Gの重心25 The center of gravity of the green color pixel opening 233G 25
1Gには、緑の光の集光スポット252Gが形成される。 The 1G, focusing spot 252G of green light is formed. 同様に、赤、青のカラー画素開口233R、233 Similarly, red, blue color pixel aperture 233R, 233
Bの重心251R、251Bには、各々、赤、青の集光スポット252R、252Bが形成される。 B of the center of gravity 251R, the 251B, respectively, red, blue light-collecting spot 252R, 252B is formed.

【0135】上記構成によれば、ランプから放射される光を効率良く各カラー画素に導くことができるので、光利用効率が大幅に向上する。 [0135] According to the above configuration, the light emitted from the lamp can be efficiently guided to the color pixel, light use efficiency is greatly improved. 加えて、光学系を簡単に構成でき、コンパクトで明るい投写型表示装置を実現できる。 In addition, the optical system can be easily configured to be realized a bright projection display apparatus is compact.

【0136】光ファイバ束224R、224G、224 [0136] optical fiber bundle 224R, 224G, 224
Bは、各色のカラー画素の2倍の数の光ファイバからなり、その出射側は、図27に示すように、カラー画素構造231の各色の画素開口233R、233G、233 B consists of two times the number of optical fiber color pixels of each color, the light-incident side, as shown in FIG. 27, the color of the pixel aperture 233R of the color pixel structure 231, 233G, 233
Bに対して各々2本の光ファイバ232R、232G、 Each two optical fibers 232R against B, 232G,
232Bが対応するように配置しても良い。 232B may be arranged so as to correspond. 特に、光ファイバ232R、232G、232Bを先球ファイバとすれば、上記と同様の作用により光利用効率を大幅に向上する事ができる。 In particular, optical fibers 232R, 232G, if lensed fiber 232B, can be greatly improved light utilization efficiency by the action similar to the above.

【0137】図28は、カラー画素構造の各画素開口2 [0137] Figure 28, each pixel of a color pixel structure opening 2
33R、233G、233Bに2本の先球ファイバを対応させた場合の、各画素開口233R、233G、23 33R, 233G, when made to correspond to two hemispherically fiber 233B, each pixel aperture 233R, 233G, 23
3Bと集光スポット261R、261G、261Bの関係を示す模式図である。 3B and the focusing spot 261R, 261G, is a schematic diagram showing the relationship between 261B. 1つのカラー画素に2本の先球ファイバを配置することにより、画素開口には2つの集光スポットが形成される。 By arranging the two hemispherically fiber in one color pixel, the pixel opening two focused spots is formed. 1つのカラー画素に2本の光ファイバを対応させれば、1本のみ対応させる場合に比べて、画素開口領域に対する、照明領域の割合が大きくなるので、投写レンズで拡大投影した際、画素開口部の光抜けによる画質品位の劣化を抑制できる利点がある。 If made to correspond to two optical fibers to one color pixel, as compared with the case of supporting only one, for the pixel opening region, the ratio of the illumination area is increased, when the enlarged projection by the projection lens, the pixel aperture the deterioration of image quality due to light leakage of the parts can be advantageously suppressed.

【0138】光ファイバ束の入射面を照明する光の断面積と、液晶パネルの面積に応じて、光ファイバの入射端と出射端の断面積を適切に異ならせれば良く、このような光ファイバとしてはテーパファイバを用いれば良い。 [0138] and optical cross-sectional area of ​​that illuminates the incident surface of the optical fiber bundle, according to the area of ​​the liquid crystal panel, it may be made different cross-sectional area of ​​the exit end and the incident end of the optical fiber to the proper, such an optical fiber as it may be used a tapered fiber.

【0139】(実施の形態8)図29は、本発明の実施の形態8の投写型表示装置を示す構成図である。 [0139] (Embodiment 8) FIG. 29 is a configuration diagram showing a projection type display device of Embodiment 8 of the present invention. 楕円面鏡271、平凹レンズ272、偏光分離光学系273、 Ellipsoidal mirror 271, a plano-concave lens 272, a polarization separating optical system 273,
1/2波長板274、以外は上記実施の形態7と同一の構成である。 Half-wave plate 274, except the same structure as the seventh embodiment.

【0140】上記構成によれば、上記実施の形態7と同様の作用により、コンパクトで明るく、高画質な投写型表示装置を実現する事ができる。 [0140] According to the above configuration, the same effect as the seventh embodiment, bright compact, it is possible to realize a high-quality projection type display device. 加えて、偏光分離光学系273と1/2波長板274により、偏光方向の揃った直線偏光に変換して液晶パネル225を照明するので、ランプ1から放射される光をより効率良く利用できる利点がある。 Benefits In addition, the polarization separation optical system 273 and the half-wave plate 274, because then converted into linearly polarized light having a uniform polarization direction to illuminate the liquid crystal panel 225, which can more efficiently utilize the light emitted from the lamp 1 there is.

【0141】光ファイバは、入射光と出射光の偏光面を保持する偏光保持ファイバであれば好ましい。 [0141] Optical fibers, preferably long polarization maintaining fiber that holds the polarization plane of the incident light and the outgoing light.

【0142】上記実施の形態1から実施の形態8において、導光手段は、光ファイバ束を用いた例を示したが、 [0142] In the eighth embodiment from the first embodiment, the light guiding means, although an example of using the optical fiber bundle,
これに限るものではない。 The present invention is not limited to this. 例えば、図30に示すようにガラスロッド281の外周部にアルミニウム、銀などの光反射膜282を蒸着して構成するものであっても良い。 For example, it may be those of aluminum, by depositing a light reflection film 282, such as silver constituting the outer peripheral portion of the glass rod 281 as shown in FIG. 30.

【0143】また、空間光変調素子としてツイストネマチック液晶を用いた例を示したが、他の方式の液晶パネルや電気光学結晶を用いるものなど、光学的特性の変化として光学像を形成するものであれば、本発明の空間光変調素子として用いることができる。 [0143] Also, although an example of using a twisted nematic liquid crystal as a spatial light modulator, such as those using a liquid crystal panel or an electro-optical crystal of another type, so as to form an optical image as a change in optical properties if, can be used as a spatial light modulator of the present invention.

【0144】 [0144]

【発明の効果】以上述べたように本発明の投写型表示装置は、ランプからの放射される光を導光手段により空間光変調素子に効率良く導くことができる。 Projection display device of the present invention as described above, according to the present invention can be efficiently guided to the spatial light modulator to the light emitted from the lamp by the light guiding means. 更に、偏光分離光学系により、ランプの放射する偏光方向がランダムな光を、偏光方向の揃った直線偏光に変換するので、光利用効率を大幅に向上することができ、明るく、高品位な画像を表示できる投写型表示装置を提供することができる。 Furthermore, by the polarization separating optical system, the polarization direction is random light emission of the lamp, since converted into linearly polarized light having a uniform polarization direction, it is possible to greatly improve the light utilization efficiency, a bright, high-quality image it is possible to provide a projection display device capable of displaying.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施の形態1に係る投写型表示装置を示す概略構成図。 1 is a schematic diagram showing a projection type display apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態1における光ファイバ束の構成の一例を示す概略断面図。 Schematic cross-sectional view showing an example of a fiber optic bundle arrangement in FIG. 2 in the first embodiment.

【図3】実施の形態1における光ファイバの構成の一例を示す概略断面図。 Schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber configuration in FIG. 3 in the first embodiment.

【図4】実施の形態1におけるマイクロレンズアレイの一例を示す概略構成図。 Schematic structural view showing an example of a microlens array in FIG. 4 the first embodiment.

【図5】実施の形態1における光ファイバの作用を示す説明図。 Explanatory view showing an operation of the optical fiber in FIG. 5 in the first embodiment.

【図6】実施の形態1における光ファイバ束とマイクロレンズアレイの配列の一例を示す概略構成図。 Schematic structural view showing an example of the arrangement of the optical fiber bundle and the microlens array in Figure 6 the first embodiment.

【図7】実施の形態1におけるマイクロレンズアレイの作用を示す説明図。 Explanatory view showing an operation of the microlens array in FIG. 7 in the first embodiment.

【図8】本発明の実施の形態2に係る投写型表示装置を示す概略構成図。 Figure 8 is a schematic block diagram showing a projection type display apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【図9】実施の形態2における第1レンズアレイの一例を示す構成図。 Figure 9 is a configuration diagram showing an example of a first lens array in the second embodiment.

【図10】実施の形態2における第2レンズアレイの一例を示す構成図。 Figure 10 is a configuration diagram illustrating an example of the second lens array in the second embodiment.

【図11】実施の形態2におけるマイクロレンズアレイの他の例を示す概略構成図。 Figure 11 is a schematic block diagram showing another example of a microlens array according to the second embodiment.

【図12】実施の形態2における光ファイバ束の他の例を示す概略構成図。 Figure 12 is a schematic block diagram showing another example of the optical fiber bundle in the second embodiment.

【図13】実施の形態2における光ファイバ束とマイクロレンズアレイの配列の他の例を示す概略構成図。 Figure 13 is a schematic block diagram showing another example of arrangement of the optical fiber bundle and the microlens array in the second embodiment.

【図14】本発明の実施の形態3に係る投写型表示装置を示す概略構成図。 Figure 14 is a schematic block diagram showing a projection display device according to a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施の形態4に係る投写型表示装置を示す概略構成図。 Figure 15 is a schematic block diagram showing a projection display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施の形態5の投写型表示装置を示す概略構成図。 Figure 16 is a schematic block diagram showing a projection display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図17】実施の形態5における第1フレネルレンズアレイの構成の一例を示す構成図。 Figure 17 is a configuration diagram illustrating an example of a first Fresnel lens array structure in the fifth embodiment.

【図18】実施の形態5における第2フレネルレンズアレイの構成の一例を示す構成図。 Figure 18 is a configuration diagram showing an example of a configuration of a second Fresnel lens array according to a fifth embodiment.

【図19】実施の形態5における液晶パネルのカラー画素構造の一例を示す概略構成図。 Figure 19 is a schematic block diagram showing an example of a color pixel structure of the liquid crystal panel according to the fifth embodiment.

【図20】実施の形態5におけるカラー画素構造とマイクロレンズアレイの配列の一例を示す概略構成図。 Schematic structural view showing an example of Figure 20 arrangement of color pixel structure and the microlens array in the fifth embodiment.

【図21】実施の形態5におけるカラー画素開口上に形成される第2フレネルレンズアレイの実像を示す説明図。 Figure 21 is an illustration showing a real image of the second fresnel lens array formed on the color pixel aperture in the fifth embodiment.

【図22】本発明の実施の形態6に係る投写型表示装置を示す概略構成図。 Figure 22 is a schematic block diagram showing a projection display device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図23】本発明の実施の形態7に係る投写型表示装置を示す概略構成図。 Figure 23 is a schematic block diagram showing a projection display device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図24】実施の形態7におけるカラー画素構造と光ファイバの配列の一例を示す概略構成図。 Schematic structural view showing an example of FIG. 24 array of color pixel structure and the optical fiber according to the seventh embodiment.

【図25】実施の形態7における先球ファイバの作用を示す説明図。 Figure 25 is an explanatory view showing the operation of the hemispherically fiber in the seventh embodiment.

【図26】実施の形態7におけるカラー画素開口上に形成される集光スポットの一例を示す説明図。 Figure 26 is an explanatory diagram showing an example of a focused spot formed on the color pixel aperture in the seventh embodiment.

【図27】実施の形態7におけるカラー画素構造と光ファイバの配列の他の例を示す概略構成図。 Figure 27 is a schematic block diagram showing another example of arrangement of color pixel structure and the optical fiber according to the seventh embodiment.

【図28】実施の形態7におけるカラー画素開口上に形成される集光スポットの他の例を示す説明図。 Figure 28 is an explanatory view showing another example of the condensing spot formed on the color pixel aperture in the seventh embodiment.

【図29】本発明の実施の形態8に係る投写型表示装置を示す概略構成図。 Figure 29 is a schematic block diagram showing a projection display device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図30】本発明の投写型表示装置の他の導光手段を示す概略構成図。 Schematic diagram showing another light guide means of the projection display device of FIG. 30 the present invention.

【図31】従来の投写型表示装置の一例を示す概略構成図。 Figure 31 is a schematic block diagram showing an example of a conventional projection display device.

【図32】液晶パネルの構造の一例を示す概略構成図。 Figure 32 is a schematic block diagram showing an example of the liquid crystal panel structure.

【図33】従来の他の投写型表示装置の一例を示す概略構成図。 Figure 33 is a schematic block diagram showing an example of another conventional projection display device.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 メタルハライドランプ 2 放物面鏡 3 UV−IRカットフィルタ 4 青反射ダイクロイックミラー 5 緑反射ダイクロイックミラー 6 平面ミラー 7 マイクロレンズアレイ 8 光ファイバ束 9R、9G、9B 液晶パネル 10 ダイクロイックプリズム 11 投写レンズ 21 光ファイバ 82 第1レンズアレイ 85 第2レンズアレイ 87R、87G、87B フィールドレンズ 141 赤反射ダイクロイックミラー 142 青反射ダイクロイックミラー 143R、143B マイクロレンズアレイ 144R、144B 光ファイバ束 151 楕円面鏡 152 平凹レンズ 153 偏光ビームスプリッタ 154 全反射用直角プリズム 155 偏光分離光学系 156 1/2波長板 161 赤反射ダイクロイックミラー 162 青反射ダイクロイック 1 a metal halide lamp 2 parabolic mirror 3 UV-IR cut filter 4 blue reflecting dichroic mirror 5 green reflecting dichroic mirror 6 flat mirror 7 microlens array 8 optical fiber bundle 9R, 9G, 9B liquid crystal panel 10 dichroic prism 11 projection lens 21 light fiber 82 first lens array 85 a second lens array 87R, 87G, 87B field lens 141 red reflecting dichroic mirror 142 the blue reflecting dichroic mirror 143R, 143B microlens array 144R, 144B optical fiber bundle 151 ellipsoidal mirror 152 plano-concave lens 153 polarizing beam splitter 154 total reflection right-angle prism 155 polarization separating optical system 156 half-wave plate 161 red reflecting dichroic mirror 162 the blue reflecting dichroic ラー 163R、163B マイクロレンズアレイ 164R、164B 光ファイバ束 165R、165G、165B 第1フレネルレンズアレイ 167R、167G、167B 第2フレネルレンズアレイ 170R、170B 平面ミラー 172 色分離用マイクロレンズアレイ 174 液晶パネル 179 投写レンズ 211 楕円面鏡 212 平凹レンズ 213 偏光分離光学系 214 1/2波長板 221 赤反射ダイクロイックミラー 222 青反射ダイクロイックミラー 223R、223G、223B マイクロレンズアレイ 224R、224G、224B 光ファイバ束 225 液晶パネル 226 投写レンズ 271 楕円面鏡 272 平凹レンズ 273 偏光分離光学系 274 1/2波長板 Ra 163R, 163B microlens array 164R, 164B optical fiber bundle 165R, 165G, 165B first Fresnel lens array 167R, 167G, 167B second fresnel lens array 170R, a microlens array 174 liquid crystal panel 179 projection 170B plane mirror 172 color separation lens 211 ellipsoidal mirror 212 plano-concave lens 213 the polarization separating optical system 214 half-wave plate 221 red reflecting dichroic mirror 222 the blue reflecting dichroic mirror 223R, 223G, 223B microlens array 224R, 224G, 224B optical fiber bundle 225 liquid crystal panel 226 projected lens 271 ellipsoidal mirror 272 plano-concave lens 273 the polarization separating optical system 274 half-wave plate

Claims (40)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 3原色の色成分を含む光を放射する光源と、 前記光源から放射される光を集める集光手段と、 前記集光手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、 空間的に光を変調して光学像が形成され前記色分離手段からの各出力光によりそれぞれ照明される第1、第2及び第3の空間光変調素子と、 前記各空間光変調素子からの出力光を合成する色合成手段と、 前記色合成手段からの出力光を受け前記各空間光変調素子の光学像を投影する投写手段と、 前記色分離手段の各色の光出力面と前記各光変調素子に至る光路のうち、少なくとも光路長が最も長い光路中に導光手段を備えることを特徴とする投写型表示装置。 And 1. A light source emitting light containing color components of three primary colors, and the focusing means for collecting light emitted from the light source, the output light of the light focusing means red, green, of the three primary colors of blue a color separation means for separating the light, the first, second and third spatial light modulator that is illuminated respectively by the output light from said color separation means is an optical image by modulating a spatially light formed a color synthesizing means for synthesizing output light from each spatial light modulator, and a projection means for projecting an optical image of the respective spatial light modulator receives the output light from said color combining means, of the color separating means of the optical path for each color each light modulator element and the light output surface of the projection display apparatus comprising: a light guiding means in at least the optical path length is the longest light path.
  2. 【請求項2】 3原色の色成分を含む光を放射する光源と、 前記光源から放射される光を集める集光手段と、 前記集光手段により集光された偏光方向がランダムな光をS偏光とP偏光の2つの直線偏光に分離すると共に前記2つの直線偏光を略同一方向に出射せしめる偏光分離手段と、 前記S偏光とP偏光のうち少なくともいずれかの光路中に配置され各々の偏光方向を略同一にせしめる偏光面回転手段と、 前記偏光分離手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、 空間的に光を変調して光学像が形成され前記色分離手段からの各出力光によりそれぞれ照明される第1、第2及び第3の空間光変調素子と、 前記各空間光変調素子からの出力光を合成する色合成手段と、 前記色合成手段からの出力光を受け前記各空間 2. A light source emitting light containing color components of three primary colors, and the focusing means for collecting light emitted from said light source, a polarization direction which is condensed by the condensing means random light S a polarization separating means allowed to emit said two linearly polarized light substantially in the same direction as well as separated into polarized light and P-polarized light of two linearly polarized light, the S polarized light and P each are arranged on at least one of the optical path of the polarized light polarization a polarization plane rotating means allowed to the direction substantially the same, red light output of the polarization separator, green, a color separation means for separating the three primary colors of blue light, an optical image by modulating a spatially light formed first, second and third spatial light modulator, a color combining means for said synthesizing output light from each spatial light modulator, the color that is illuminated respectively by the output light from said color separation means are wherein each of the spaces receiving the output light from the combining means 変調素子の光学像を投影する投写手段と、 前記色分離手段の各色の光出力面と前記各光変調素子に至る光路のうち、少なくとも光路長が最も長い光路中に導光手段を備えることを特徴とする投写型表示装置。 A projection means for projecting an optical image of the modulation element, each of the optical paths leading to the respective colors each light modulator element and the light output surface of said color separation means, in that it comprises guiding means in at least the optical path length is the longest optical path projection display device comprising.
  3. 【請求項3】 色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーと平面ミラーの各々を略平行に配置して構成し、 前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射される第1の色の光は前記平面ミラーを介して第1の空間光変調素子に導き、 前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過し前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射される第2の色の光は第2の空間光変調素子に導き、 前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は導光手段を介して第3の空間光変調素子に導き、 前記光源から前記第1及び第2の空間光変調素子に至る光路長が略等しいことを特徴とする請求項1または請求項2記載の投写型表示装置。 3. A color separation means first reflected by the first and second dielectric multilayer film mirror and configured by arranged substantially parallel to each of the plane mirror, the first dielectric multilayer film mirror the color of light guided to the first spatial light modulator through the plane mirror, a second color reflected by the first dielectric through the multilayer mirror and the second dielectric multilayer film mirror the light led to the second spatial light modulator, the light of the third color which transmits the second dielectric multilayer film mirror leads to the third spatial light modulator via the light guiding means, said light source projection display apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the optical path length is substantially equal to reaching the first and second spatial light modulator from.
  4. 【請求項4】 色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーをX字状に交差して構成し、 前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第1の色の光は第1の導光手段を介して第1の空間光変調素子に導き、 前記第1及び第2の誘電体多層膜ミラーを透過して直進する第2の色の光は第2の空間光変調素子に導き、 前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は第2の導光手段を介して第3の空間光変調素子に導くことを特徴とする請求項1または請求項2記載の投写型表示装置。 4. A color separation means is configured to intersect the first and second dielectric multilayer mirror in an X shape, the first dielectric is reflected by the multilayer mirror and the second dielectric multilayer light of the first color passing through the membrane mirror leads to the first spatial light modulator through the first light guide means, the travel straight through the first and second dielectric multilayer mirror light of 2 colors leads to the second spatial light modulator, the second dielectric multilayer film is reflected by a mirror of the first dielectric of a third color which transmits the multilayer mirror light of the second projection display apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the directing the third spatial light modulator via the light guiding means.
  5. 【請求項5】 色合成手段は4つの直角プリズムを接合して構成するダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求項1または請求項2記載の投写型表示装置。 5. A color combining means projection display apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the a dichroic prism configured by bonding four rectangular prisms.
  6. 【請求項6】 導光手段は断面が円形状の光ファイバを複数本束ねて構成することを特徴とする請求項1または請求項2記載の投写型表示装置。 Wherein the light guiding means in cross-section projection display apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the configuring bundling a plurality of the circular optical fiber.
  7. 【請求項7】 光ファイバの入射側近傍に前記光ファイバと同数のマイクロレンズを二次元状に配列してなるマイクロレンズアレイを配置することを特徴とする請求項6記載の投写型表示装置。 7. A projection display apparatus according to claim 6, wherein the said optical fiber and the same number of micro lenses on the incident side near the optical fiber arranging the micro lens array formed by arranging two-dimensionally.
  8. 【請求項8】 光源の出射側近傍に均一照明光学系を配置することを特徴とする請求項1記載の投写型表示装置。 8. A projection display apparatus according to claim 1, wherein placing the uniform illumination optical system to the exit side near the light source.
  9. 【請求項9】 均一照明光学系は複数の第1レンズを二次元状に配列してなる第1レンズアレイと第1レンズと同数で対をなす第2レンズアレイを二次元状に配列してなる第2レンズアレイにより構成されることを特徴とする請求項8記載の投写型表示装置。 9. uniform illumination optical system is arranged a second lens array paired with the same number as the first lens array and the first lens formed by arranging a plurality of first lens two-dimensionally in two dimensions It is constituted by comprising a second lens array projection display apparatus according to claim 8, wherein.
  10. 【請求項10】 偏光分離手段は偏光ビームスプリッタと直角プリズムから構成されることを特徴とする請求項2記載の投写型表示装置。 10. A polarization separator is a projection display apparatus according to claim 2, characterized in that they are composed of a polarization beam splitter and the rectangular prism.
  11. 【請求項11】 偏光面回転手段はフィルム状の1/2 11. polarization plane rotation means 1/2 filmy
    波長板であることを特徴とする請求項2記載の投写型表示装置。 Projection display device according to claim 2, characterized in that it is a wave plate.
  12. 【請求項12】 導光手段は入射光の偏光方向を保持して出射せしめる偏光保持光ファイバを複数本束ねて構成する光ファイバ束であることを特徴とする請求項2記載の投写型表示装置。 12. guiding means projection display apparatus according to claim 2, characterized in that the optical fiber bundle constituting the polarization maintaining optical fiber allowed to exit holds the polarization direction of the incident light a plurality of bundled .
  13. 【請求項13】 3原色の色成分を含む光を放射する光源と、 前記光源の放射する光を集光する集光手段と、 前記集光手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、 前記色分離手段から出射する3原色の光の各々が互いに異なる角度から入射するマイクロレンズアレイと、 前記マイクロレンズアレイの出射側近傍に配置され空間的に光を変調して光学像を形成する空間光変調素子と、 前記色分離手段から前記マイクロレンズアレイに至る3 A light source 13. A emits light including color components of three primary colors, and the focusing means for focusing the radiation light of the light source, the red light output of the focusing means, green, three primary colors of blue of a color separation means for separating the light, a microlens array, each of the three primary colors of light emitted from the color separation means is incident from different angles, wherein disposed on the exit side vicinity of the microlens array spatially light a spatial light modulator for forming an optical image by modulating, 3 leading to the microlens array from the color separation means
    原色の光の各光路に配置される第1、第2及び第3のリレー光学手段と、 前記光学像を投影する投写手段と、 前記色分離手段の各色の光出力面と前記各リレー光学手段に至る光路のうち少なくとも光路長が最も長い光路中に配置される導光手段とを備え、 前記各リレー光学手段は入射光を集光して前記マイクロレンズアレイを照明する発光面を形成し、 3原色の前記発光面の各々から前記マイクロレンズアレイに至る光路長は互いに略等しくし、 前記マイクロレンズアレイは3原色の前記発光面の実像を二次元状に配列せしめ、 前記空間光変調素子は赤、緑、青の光を各々変調する3 First, second and third relay optical means, the projection means and each color of the light output surface of said color separating means and the respective relay optical means for projecting the optical image is disposed in the optical path of the primary colors of light and a guiding means at least the optical path length of the light path is arranged in the longest optical path leading to the respective relay optical means to form a light emitting surface that illuminates the microlens array condenses the incident light, the optical path length from each of the light emitting surface of the three primary colors reaching the microlens array is substantially equal to each other, said microlens array allowed sequence a real image of the light emitting surface of the three primary colors in two dimensions, the spatial light modulator red, green, 3 to each modulating the light of the blue
    原色の画素を所定の規則に従って二次元状に配列してなる画素構造を有し、 前記3原色の発光面の各々を前記3原色の画素の各々に対応せしめることを特徴とする投写型表示装置。 The pixel primary color having a pixel structure formed by two-dimensionally arrayed according to a predetermined rule, a projection display device characterized by allowed to correspond to each of the light emitting surface of the three primary colors in each pixel of the three primary colors .
  14. 【請求項14】 3原色の色成分を含む光を放射する光源と、 前記光源の放射する光を集光する集光手段と、 前記集光手段により集光された偏光方向がランダムな光をS偏光とP偏光の2つの直線偏光に分離すると共に前記2つの直線偏光を略同一方向に出射せしめる偏光分離手段と、 前記S偏光とP偏光のうち少なくともいずれかの光路中に配置され各々の偏光方向を略同一にせしめる偏光面回転手段と、 前記偏光分離手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、 前記色分離手段から出射する3原色の光の各々が互いに異なる角度から入射するマイクロレンズアレイと、 前記マイクロレンズアレイの出射側近傍に配置され空間的に光を変調して光学像を形成する空間光変調素子と、 前記色分離手段から前記マイク A light source 14. emits light including color components of three primary colors, and the focusing means for focusing the radiation light of the light source, the polarization direction which is condensed by the condensing means random light a polarization separating means allowed to emit said two linearly polarized light substantially in the same direction as well as separated into S polarized light and P-polarized light of two linearly polarized light, each disposed on at least one of the optical path of the S polarized light and P-polarized light a polarization plane rotating means allowed to the polarization direction substantially the same, red light output of the polarization separator, green, a color separation means for separating the three primary colors of light blue, the three primary colors of light emitted from said color separating means a microlens array each are incident from different angles, and the spatial light modulator to form an optical image by modulating the arranged on the emission side vicinity of the microlens array spatially light, said from said color separation means Microphone レンズアレイに至る3 3 leading to the lens array
    原色の光の各光路に配置される第1、第2及び第3のリレー光学手段と、 前記光学像を投影する投写手段と、 前記色分離手段の各色の光出力面と前記各リレー光学手段に至る光路のうち少なくとも光路長が最も長い光路中に配置される導光手段とを備え、 前記各リレー光学手段は入射光を集光して前記マイクロレンズアレイを照明する発光面を形成し、 3原色の前記発光面の各々から前記マイクロレンズアレイに至る光路長は互いに略等しくし、 前記マイクロレンズアレイは3原色の前記発光面の実像を二次元状に配列せしめ、 前記空間光変調素子は赤、緑、青の光を各々変調する3 First, second and third relay optical means, the projection means and each color of the light output surface of said color separating means and the respective relay optical means for projecting the optical image is disposed in the optical path of the primary colors of light and a guiding means at least the optical path length of the light path is arranged in the longest optical path leading to the respective relay optical means to form a light emitting surface that illuminates the microlens array condenses the incident light, the optical path length from each of the light emitting surface of the three primary colors reaching the microlens array is substantially equal to each other, said microlens array allowed sequence a real image of the light emitting surface of the three primary colors in two dimensions, the spatial light modulator red, green, 3 to each modulating the light of the blue
    原色の画素を所定の規則に従って二次元状に配列してなる画素構造を有し、 前記3原色の発光面の各々を前記3原色の画素の各々に対応せしめることを特徴とする投写型表示装置。 The pixel primary color having a pixel structure formed by two-dimensionally arrayed according to a predetermined rule, a projection display device characterized by allowed to correspond to each of the light emitting surface of the three primary colors in each pixel of the three primary colors .
  15. 【請求項15】 色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーと平面ミラーの各々を略平行に配置して構成し、 前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射される第1の色の光は前記平面ミラーを介して第1のリレー光学手段に導き、 前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過し前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射される第2の色の光は第2のリレー光学手段に導き、 前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は導光手段を介して第3のリレー光学手段に導き、 前記光源から前記第1及び第2のリレー光学手段に至る光路長が略等しいことを特徴とする請求項13または請求項14記載の投写型表示装置。 15. The color separation means first reflected by the first and second dielectric multilayer film mirror and configured by arranged substantially parallel to each of the plane mirror, the first dielectric multilayer film mirror the leads to the first relay optical means colors of light through the plane mirror, the first dielectric multilayer film mirror passes through said second dielectric multilayer film mirror of the second color reflected by the light led to the second relay optical means, the third color of light transmitted through the second dielectric multilayer film mirror leads to the third relay optical means via the light guiding means, the first from the light source 1 and projection display apparatus according to claim 13 or claim 14, wherein the optical path length is equal to or substantially equal to reach the second relay optical means.
  16. 【請求項16】 色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーをX字状に交差して構成し、 前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第1の色の光は第1の導光手段を介して第1のリレー光学手段に導き、 前記第1及び第2の誘電体多層膜ミラーを透過して直進する第2の色の光は第2のリレー光学手段に導き、 前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は第2の導光手段を介して第3のリレー光学手段に導くことを特徴とする請求項13または請求項14記載の投写型表示装置。 16. The color separating means is constructed by intersecting the first and second dielectric multilayer mirror in an X shape, the first dielectric is reflected by the multilayer mirror and the second dielectric multilayer light of the first color passing through the membrane mirror leads to the first relay optical means through the first light guide means, the second to go straight through the first and second dielectric multilayer mirror the guidance to the color of light and the second relay optical means, said third color of light reflected by the second dielectric multilayer film mirror transmits said first dielectric multi-layer film mirror and the second light guide projection display apparatus according to claim 13 or claim 14, wherein the directing the third relay optical means through means.
  17. 【請求項17】 色合成手段は4つの直角プリズムを接合して構成するダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求項13または請求項14記載の投写型表示装置。 17. The color combining means projection display apparatus according to claim 13 or claim 14, wherein the a dichroic prism configured by bonding four rectangular prisms.
  18. 【請求項18】 導光手段は断面が円形状の光ファイバを複数本束ねて構成することを特徴とする請求項13または請求項14記載の投写型表示装置。 18. guiding means in cross-section projection display apparatus according to claim 13 or claim 14, wherein the configuring bundling a plurality of the circular optical fiber.
  19. 【請求項19】 光ファイバの入射側近傍に前記光ファイバと同数のマイクロレンズを二次元状に配列してなるマイクロレンズアレイを配置することを特徴とする請求項18記載の投写型表示装置。 19. The projection display apparatus according to claim 18, wherein the said optical fiber and the same number of micro lenses on the incident side near the optical fiber arranging the micro lens array formed by arranging two-dimensionally.
  20. 【請求項20】 リレー光学手段は、第1レンズと第2 20. The relay optical means, the first lens and the second
    レンズと第3レンズとを備え、前記第1レンズは当該レンズに入射する光を前記第2レンズの開口近傍に集光して発光面を形成し、前記第2レンズは前記第1レンズ近傍の物体の実像を前記第3レンズの開口近傍に形成し、 A lens and a third lens, the first lens condenses the light incident on the lens in the vicinity of the opening of the said second lens to form a light-emitting surface, the second lens of the first lens near forming a real image of an object near the opening of the third lens,
    前記第3レンズは前記発光面の重心から出射する光を互いに略平行に進行する光とせしめることを特徴とする請求項13または請求項14記載の投写型表示装置。 The third lens is a projection display apparatus according to claim 13 or claim 14, wherein the allowed to light traveling substantially parallel to one another the light emitted from the center of gravity of the light-emitting surface.
  21. 【請求項21】 リレー光学手段は、第1レンズアレイと第2レンズアレイと第3レンズアレイとを備え、前記第1レンズアレイは複数の第1レンズを配列してなり、 21. The relay optical means includes a first lens array and the second lens array and the third lens array, the first lens array becomes by arranging a plurality of first lens,
    前記第2レンズアレイは前記第1レンズと同数で対をなす第2レンズを配列してなり、前記第1レンズの各々は当該レンズに入射する光を対応する前記第2レンズの開口近傍に集光して発光面を形成し、前記第2レンズの各々は対応する前記第1レンズ近傍の物体の実像を前記第3レンズの開口近傍に重畳形式で形成し、前記第3レンズは前記第2レンズアレイ近傍の発光面の重心から出射する光を互いに略平行に進行する光とせしめることを特徴とする請求項13または請求項14記載の投写型表示装置。 The second lens array becomes by arranging a second lens paired with the same number as the first lens, converging in the vicinity of the opening of the second lens each of said first lens is the corresponding light incident on the lens and light to form a light emitting surface, wherein each of the second lens to form a real image of the object of the first lens near addressed in the third lens superimposed form in the vicinity of the opening of the said third lens is the second projection display apparatus according to claim 13 or claim 14, wherein the allowed to light traveling substantially parallel to one another the light emitted from the center of gravity of the light emitting surface of the lens array vicinity.
  22. 【請求項22】 偏光分離手段は偏光ビームスプリッタと直角プリズムから構成されることを特徴とする請求項14記載の投写型表示装置。 22. The polarization separating means projection display apparatus according to claim 14, wherein in that they are composed of a polarization beam splitter and the rectangular prism.
  23. 【請求項23】偏光面回転手段はフィルム状の1/2波長板であることを特徴とする請求項14記載の投写型表示装置。 23. polarization plane rotation means projection display apparatus according to claim 14, wherein it is a half-wave plate of the film.
  24. 【請求項24】 導光手段は入射光の偏光方向を保持して出射せしめる偏光保持光ファイバを複数本束ねて構成する光ファイバ束であることを特徴とする請求項14記載の投写型表示装置。 24. guiding means projection display apparatus according to claim 14, wherein the an optical fiber bundle constituting the polarization maintaining optical fiber allowed to exit holds the polarization direction of the incident light a plurality of bundled .
  25. 【請求項25】 3原色の色成分を含む光を放射する光源と、 前記光源の放射する光を集光する集光手段と、 前記集光手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、 空間的に光を変調して光学像が形成され前記色分離手段からの各出力光により照明される空間光変調素子と、 前記空間光変調素子の光学像を投影する投写手段と、 第1、第2及び第3の導光手段とを備え、 前記空間光変調素子は赤、緑、青の光を各々変調する画素を所定の規則に従って二次元状に配列してなる画素構造を有し、 前記色分離手段の赤の光出射面と前記空間光変調素子の赤の光を変調する画素との間に第1の導光手段を配置し、 前記色分離手段の緑の光出射面と前記空間光変調素子の緑の光を変調する画素との間に第2の導光手段を配置し And 25. The light source that emits light including color components of three primary colors, and the focusing means for focusing the radiation light of the light source, the red light output of the focusing means, green, three primary colors of blue of a color separation means for separating the light, a spatial light modulator illuminated by the light output from the optical image by modulating a spatially light is formed the color separating means, the optical image of the spatial light modulator a projection means for projecting a first, a second and third light guiding means, said spatial light modulator red, green, and pixels that each modulates the blue light in two dimensions according to a predetermined rule a pixel structure formed by arranging, placing the first light guide means between the pixels for modulating red light of the red light emitting surface and the spatial light modulator of the color separating means, the color a second light guide means disposed between the pixel to modulate the green light emitting surface of the separating means and the green light of the spatial light modulator 前記色分離手段の青の光出射面と前記空間光変調素子の青の光を変調する画素との間に第3の導光手段を配置することを特徴とする投写型表示装置。 Projection display apparatus characterized by disposing the third light guide means between the pixels for modulating the blue light of the spatial light modulator and the light emitting surface of the blue of the color separation means.
  26. 【請求項26】 3原色の色成分を含む光を放射する光源と、 前記光源の放射する光を集光する集光手段と、 前記集光手段により集光された偏光方向がランダムな光をS偏光とP偏光の2つの直線偏光に分離すると共に前記2つの直線偏光を略同一方向に出射せしめる偏光分離手段と、 前記S偏光とP偏光のうち少なくともいずれかの光路中に配置され各々の偏光方向を略同一にせしめる偏光面回転手段と、 前記偏光分離手段の出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、 空間的に光を変調して光学像が形成され前記色分離手段からの各出力光により照明される空間光変調素子と、 前記空間光変調素子の光学像を投影する投写手段と、 第1、第2及び第3の導光手段とを備え、 前記空間光変調素子は赤、緑、青の光を各々 A light source 26. A emits light including color components of three primary colors, and the focusing means for focusing the radiation light of the light source, the polarization direction which is condensed by the condensing means random light a polarization separating means allowed to emit said two linearly polarized light substantially in the same direction as well as separated into S polarized light and P-polarized light of two linearly polarized light, each disposed on at least one of the optical path of the S polarized light and P-polarized light a polarization plane rotating means allowed to the polarization direction substantially the same, red light output of the polarization separator, green, a color separation means for separating the three primary colors of blue light, an optical image by modulating a spatially light a spatial light modulator that is formed is illuminated by the light output from said color separation means, and a projection means for projecting an optical image of said spatial light modulation element, and a first, second and third light guiding means wherein the spatial light modulator each red, green, and blue light 調する画素を所定の規則に従って二次元状に配列してなる画素構造を有し、 前記色分離手段の赤の光出射面と前記空間光変調素子の赤の光を変調する画素との間に第1の導光手段を配置し、 前記色分離手段の緑の光出射面と前記空間光変調素子の緑の光を変調する画素との間に第2の導光手段を配置し、 前記色分離手段の青の光出射面と前記空間光変調素子の青の光を変調する画素との間に第3の導光手段を配置することを特徴とする投写型表示装置。 A pixel structure in which pixels are arranged two-dimensionally according to a predetermined rule to be adjusted, between the red pixels modulating light red light emitting surface and the spatial light modulator of the color separating means a first light guide means disposed, to place the second light guide means between the green pixels modulating light green light emitting surface and the spatial light modulator of the color separating means, the color projection display apparatus characterized by disposing the third light guide means between the pixels for modulating the blue light of the spatial light modulator and the light emitting surface of the blue separation means.
  27. 【請求項27】 色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーと平面ミラーの各々を略平行に配置して構成し、 前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射される第1の色の光は前記平面ミラーを介して第1の空間光変調素子に導き、 前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過し前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射される第2の色の光は第2の空間光変調素子に導き、 前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は導光手段を介して第3の空間光変調素子に導き、 前記光源から前記第1及び第2の空間光変調素子に至る光路長が略等しいことを特徴とする請求項25または請求項26記載の投写型表示装置。 27. The color separation means first reflected by the first and second dielectric multilayer film mirror and configured by arranged substantially parallel to each of the plane mirror, the first dielectric multilayer film mirror the color of light guided to the first spatial light modulator through the plane mirror, a second color reflected by the first dielectric through the multilayer mirror and the second dielectric multilayer film mirror the light led to the second spatial light modulator, the light of the third color which transmits the second dielectric multilayer film mirror leads to the third spatial light modulator via the light guiding means, said light source projection display apparatus according to claim 25 or claim 26, wherein the optical path length is substantially equal to reaching the first and second spatial light modulator from.
  28. 【請求項28】 色分離手段は第1及び第2の誘電体多層膜ミラーをX字状に交差して構成し、 前記第1の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第2の誘電体多層膜ミラーを透過する第1の色の光は第1の導光手段を介して第1の空間光変調素子に導き、 前記第1及び第2の誘電体多層膜ミラーを透過して直進する第2の色の光は第2の空間光変調素子に導き、 前記第2の誘電体多層膜ミラーで反射され前記第1の誘電体多層膜ミラーを透過する第3の色の光は第2の導光手段を介して第3の空間光変調素子に導くことを特徴とする請求項25または請求項26記載の投写型表示装置。 28. The color separating means is constructed by intersecting the first and second dielectric multilayer mirror in an X shape, the first dielectric is reflected by the multilayer mirror and the second dielectric multilayer light of the first color passing through the membrane mirror leads to the first spatial light modulator through the first light guide means, the travel straight through the first and second dielectric multilayer mirror light of 2 colors leads to the second spatial light modulator, the second dielectric multilayer film is reflected by a mirror of the first dielectric of a third color which transmits the multilayer mirror light of the second projection display apparatus according to claim 25 or claim 26, wherein the directing the third spatial light modulator via the light guiding means.
  29. 【請求項29】 色合成手段は4つの直角プリズムを接合して構成するダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求項25または請求項26記載の投写型表示装置。 29. The color combining means four projection display apparatus according to claim 25 or claim 26, wherein the right-angle prism is a dichroic prism constructed by bonding.
  30. 【請求項30】 導光手段は断面が円形状の光ファイバを複数本束ねて構成することを特徴とする請求項25または請求項26記載の投写型表示装置。 30. A light guide means in cross-section projection display apparatus according to claim 25 or claim 26, wherein the configuring bundling a plurality of the circular optical fiber.
  31. 【請求項31】 光ファイバは入射端と出射端の径が異なるテーパファイバであることを特徴とする請求項30 31. Claim optical fiber is characterized in that the diameter of the exit end and the incident end are different tapered fiber 30
    記載の投写型表示装置。 The projection display device according.
  32. 【請求項32】 光ファイバの入射側に前記光ファイバと同数のマイクロレンズを二次元状に配列してなるマイクロレンズアレイを配置することを特徴とする請求項3 32. A claim, characterized in that the optical fiber and the same number of micro lenses on the incident side of the optical fiber arranging the micro lens array formed by arranging two-dimensionally 3
    0記載の投写型表示装置。 0 projection-type display device as claimed.
  33. 【請求項33】 赤、緑、青の光を変調する各画素と各色の光を導光する光ファイバとがそれぞれ同数で対をなすことを特徴とする請求項30記載の投写型表示装置。 33. A red, green, projection display apparatus according to claim 30, wherein an optical fiber for guiding the respective pixel and each color of light to modulate the blue light, characterized in that each paired with the same number.
  34. 【請求項34】 画素構造はストライプ形状をなすと共に赤、緑、青の光を変調する各画素と各色の光を導光する光ファイバとが1対2で対をなすことを特徴とする請求項30記載の投写型表示装置。 34. A pixel structure according to red with forming a stripe shape, greenery, and the optical fiber for guiding the respective pixel and each color of light to modulate the blue light, characterized in that paired in one-to-2 projection display device of claim 30, wherein.
  35. 【請求項35】 光ファイバは出射側端面が集光作用を有する先球ファイバであることを特徴とする請求項33 35. Claim optical fiber is characterized in that the end surface on the outputting side is hemispherically fiber having a condensing function 33
    または請求項34記載の記載の投写型表示装置。 Or projection display device according to claim 34, wherein.
  36. 【請求項36】 偏光分離手段は偏光ビームスプリッタと直角プリズムから構成されることを特徴とする請求項26記載の投写型表示装置。 36. A polarization separator is a projection display apparatus of claim 26, characterized in that it is composed of a polarization beam splitter and the rectangular prism.
  37. 【請求項37】 偏光面回転手段はフィルム状の1/2 37. polarization plane rotation means 1/2 filmy
    波長板であることを特徴とする請求項26記載の投写型表示装置。 Projection display device of claim 26, which is a wave plate.
  38. 【請求項38】 導光手段は入射光の偏光方向を保持して出射せしめる偏光保持光ファイバを複数本束ねて構成する光ファイバ束であることを特徴とする請求項26記載の投写型表示装置。 38. guiding means projection display apparatus according to claim 26, wherein the an optical fiber bundle constituting the polarization maintaining optical fiber allowed to exit holds the polarization direction of the incident light a plurality of bundled .
  39. 【請求項39】 3原色の色成分を含む光を放射する光源からの出力光を赤、緑、青の3原色の光に分離する色分離手段と、 この色分離手段からの各出力光によりそれぞれ照明される第1、第2及び第3の光学処理手段と、 前記色分離手段からの各出力光をそれぞれ前記光学処理手段に導く第1、第2及び第3の光路と、 この光路のうち少なくとも光路長がより長い光路中に配置された導光手段と、を具備し、 前記各光学処理手段に入力されるすべての出力光の光損失が略同一となるようにしたことを特徴とする光学装置。 The 39. The output light from the light source emitting light containing color components of three primary colors red, green, and color separation means for separating the three primary colors of light blue, by the output light from the color separation means first to be illuminated, respectively, the second and third optical processing means, first leading to each of the optical processing means each output light from said color separation means, and the optical path of the second and third, of the optical path out and wherein at least the optical path length anda light guide means located on the longer optical path, the optical loss of all the output light inputted to the optical processing means is set to be substantially equal optical device that.
  40. 【請求項40】 導光手段を断面が円形状の光ファイバで構成し、 この光ファイバの入光側端面側にマイクロレンズを配置し、 このマイクロレンズの焦点を光ファイバの入光側端面近傍に位置させたことを特徴とする請求項39記載の光学装置。 The method according to claim 40] guide means section constituted by circular optical fibers, a microlens disposed on the light incident side end surface of the optical fiber, the light incident side end surface neighborhood of the focal point of the optical fiber of the microlens it was positioned in the optical device according to claim 39, wherein.
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