JP2002268007A - Image projecting device - Google Patents

Image projecting device

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JP2002268007A
JP2002268007A JP2001069296A JP2001069296A JP2002268007A JP 2002268007 A JP2002268007 A JP 2002268007A JP 2001069296 A JP2001069296 A JP 2001069296A JP 2001069296 A JP2001069296 A JP 2001069296A JP 2002268007 A JP2002268007 A JP 2002268007A
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JP
Japan
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image projection
projection device
light
plane
maximum value
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001069296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Takiguchi
康之 滝口
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized image projecting device which has high light use efficiency as an image projecting device which uses a dichroic prism for color separation and composition. SOLUTION: The image projecting device which is equipped with the dichroic prism (50), a plurality of reflection type liquid crystal panels (41), and an integrator lighting system and performs the color separation and color composition by the dichroic prism (50), is characterized by that the maximum value (θa) of an angle of incidence on a 1st surface which contains an optical axis of incidence and is perpendicular to a dichroic film is smaller than the maximum value (θb) of an angle of incidence on a 2nd surface which contains the optical axis of incidence and is perpendicular to the 1st surface. The reflection type liquid crystal panels (41) have their display screens made rectangular and are so arranged that the short-side directions of the display screens are substantially in parallel to the 1st surface and lens units of a 1st lens group (21) of the integrator optical system have their rectangular light convergence shapes made rectangular and are so arranged that the short side of the 1st lens group (21) is substantially in parallel to the 1st surface.

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、反射型の反射型液
晶パネルを用いた画像投射装置に関し、さらに詳しくは
ダイクロイックプリズムにて色分離と色合成を行う多板
式画像投射層に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image projection apparatus using a reflection type liquid crystal panel of a reflection type, and more particularly to a multi-plate type image projection layer in which color separation and color synthesis are performed by a dichroic prism.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明の従来技術として特開平10-10467
号公報が知られている。該公報には、インテグレータ光
学系と液晶パネルを組み合わせた画像投射装置の開示が
ある。また、特開平11-231260 号公報にも、インテグレ
ータ光学系と液晶パネルを組み合わせた画像投射装置の
開示がある。更に、特許2505758 号公報には、後述する
図4(a) に記載されたプリズムを用いた反射型画像投射
装置の技術開示がある。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-10467
A gazette is known. This publication discloses an image projection apparatus in which an integrator optical system and a liquid crystal panel are combined. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-231260 also discloses an image projection apparatus combining an integrator optical system and a liquid crystal panel. Further, Japanese Patent Publication No. 250505758 discloses a technical description of a reflection type image projection apparatus using a prism described later with reference to FIG.

【0003】図12に、ダイクロイックプリズムを色分
離と色合成に用いた投射装置の構成例を示す。光源110
を出た光は一組のフライアイレンズ群121,122 によって
反射型液晶パネル141、142、143 を均一に照明する。照明
光の光路中には偏光子および検光子として機能する偏光
ビームスプリッタ130 とダイクロイックプリズム150が
設けられている。偏光ビームスプリッタ130 を出た単一
偏光がダイクロイックプリズム150 によって分光され、
各色光が対応する反射型液晶パネルによって変調され
る。反射型液晶パネルからの反射光は再度ダイクロイッ
クプリズム150 によって色合成され、偏光面が90゜回転
した光のみが投射レンズ160 を通してスクリーン170 に
投影される。なお、符号123 は照明光をパネル上に集
束、重畳させるためのフィールドレンズである。
FIG. 12 shows an example of the configuration of a projection apparatus using a dichroic prism for color separation and color synthesis. Light source 110
Is uniformly illuminated on the reflective liquid crystal panels 141, 142 and 143 by a set of fly-eye lens groups 121 and 122. A polarization beam splitter 130 and a dichroic prism 150 functioning as a polarizer and an analyzer are provided in the optical path of the illumination light. The single polarized light exiting the polarizing beam splitter 130 is split by the dichroic prism 150,
Each color light is modulated by the corresponding reflective liquid crystal panel. The reflected light from the reflective liquid crystal panel is again color-combined by the dichroic prism 150, and only the light whose polarization plane is rotated by 90 ° is projected on the screen 170 through the projection lens 160. Reference numeral 123 denotes a field lens for focusing and superimposing the illumination light on the panel.

【0004】この方式は、色分離および色合成をそれぞ
れ別のダイクロイックミラー、ダイクロイックプリズム
で行わせる方式に比べ、構造が単純であるため、原理的
には小型化に適した方式といえる。
[0004] This system has a simpler structure than a system in which color separation and color synthesis are performed by separate dichroic mirrors and dichroic prisms, and thus can be said to be a system suitable for miniaturization in principle.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイク
ロイックプリズムを色分離と色合成に用いた従来技術に
おいては、現実にはダイクロイックプリズムの角度特性
の問題があり十分な小型化は困難であった。光路長を短
くしようとすると、ダイクロイックプリズムを透過する
光の入射角の大きい成分光が増加する。また、ダイクロ
イックプリズムの分光透過/反射特性が入射角に大きく
依存し、しかも、偏光方向にも依存するため、入射角を
大きくした構成では、画像に色むらを生じてしまうとい
う問題を生じる。
However, in the prior art in which the dichroic prism is used for color separation and color synthesis, there is actually a problem with the angular characteristics of the dichroic prism, and it has been difficult to sufficiently reduce the size of the dichroic prism. If an attempt is made to shorten the optical path length, component light having a large incident angle of light transmitted through the dichroic prism increases. In addition, since the spectral transmission / reflection characteristics of the dichroic prism largely depend on the incident angle and also on the polarization direction, a problem that color unevenness occurs in an image when the incident angle is increased.

【0006】また、光路長の長い設計では、光源からの
発散光を十分取り込むことができず、結果として、光利
用効率の低い画像投射装置しか得られない。これは、光
源の出力を固定すれば、投射光が暗くなるという問題を
生じ、投射光の明るさを固定すれば、より出力の大き
い、すなわち、消費電力の大きい光源が必要となるとい
う問題がある。本発明の目的は、このような従来技術の
問題を解決することにあり、具体的には、ダイクロイッ
クプリズムを色分離および色合成に用いた画像投射装置
において、小型で光利用効率の高い画像投射装置を提供
することにある。
In the case of a design having a long optical path length, divergent light from a light source cannot be sufficiently taken in, and as a result, only an image projection device with low light use efficiency can be obtained. This raises the problem that if the output of the light source is fixed, the projected light becomes dark, and if the brightness of the projected light is fixed, a light source with a larger output, that is, a light source with large power consumption is required. is there. An object of the present invention is to solve such problems of the prior art. Specifically, in an image projection apparatus using a dichroic prism for color separation and color synthesis, an image projection apparatus having a small size and high light use efficiency is provided. It is to provide a device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明では、ダイクロイックプリズム
と、複数の反射型液晶パネルと、インテグレータ照明系
とを備え、前記ダイクロイックプリズムにより色分離と
色合成を行う画像投射装置において、入射光軸を含みダ
イクロイック膜に対して垂直な第1の面内での入射角の
最大値が、入射光軸を含み前記第1の面に垂直な第2の
面内での入射角の最大値より小となる構成にした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including a dichroic prism, a plurality of reflective liquid crystal panels, and an integrator illumination system, wherein color separation is performed by the dichroic prism. And an image projection device that performs color synthesis, wherein the maximum value of the incident angle in the first plane perpendicular to the dichroic film and including the incident optical axis is the second angle perpendicular to the first plane including the incident optical axis. 2, the incident angle was smaller than the maximum value in the plane.

【0008】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載の発明において、反射型液晶パネルの表示画面を長
方形にし、表示画面の短辺方向が前記第1の面と実質的
に平行となるように配置し、インテグレータ光学系の第
1のレンズ群を構成するレンズ単位の集光形状を長方形
にするとともに、該第1のレンズ群の短辺が前記第1の
面と実質的に平行となるように配置した。また、請求項
3記載の発明では、請求項1記載の発明において、イン
テグレータ光学系の第1のレンズ群を長方形にし、該長
方形の短辺が前記第1の面と実質的に平行となるように
配置した。
[0008] According to the second aspect of the present invention, in the first aspect,
In the invention described in the above, the display screen of the reflective liquid crystal panel is rectangular, and the display screen is arranged so that the short side direction thereof is substantially parallel to the first surface, and the first lens group of the integrator optical system is provided. The condensing shape of the lens unit to be formed was rectangular, and the first lens group was arranged such that the short side thereof was substantially parallel to the first surface. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first lens group of the integrator optical system is rectangular, and a short side of the rectangle is substantially parallel to the first surface. Was placed.

【0009】また、請求項4記載の発明では、請求項3
記載の発明において、インテグレータ光学系の第1のレ
ンズ群の扁平方向と同じ扁平方向を有する形状の光束を
入射させる構成にした。また、請求項5記載の発明で
は、請求項4記載の発明において、インテグレータ光学
系と光源の間に光源光束の形状を扁平化するビーム整形
手段を備えた。また、請求項6記載の発明では、請求項
5記載の発明において、ビーム整形手段をシリンドリカ
ルレンズにした。また、請求項7記載の発明では、請求
項5記載の発明において、ビーム整形手段をアナモルフ
ィックプリズムにした。
Further, according to the invention described in claim 4, according to claim 3,
In the described invention, a configuration is adopted in which a light beam having a shape that is the same as the flat direction of the first lens group of the integrator optical system is incident. According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, a beam shaping means for flattening the shape of the light source light beam is provided between the integrator optical system and the light source. In the invention according to claim 6, in the invention according to claim 5, the beam shaping means is a cylindrical lens. According to the invention of claim 7, in the invention of claim 5, the beam shaping means is an anamorphic prism.

【0010】また、請求項8記載の発明では、請求項5
記載の発明において、ビーム整形手段を、偏光ビームス
プリッタと該偏光ビームスプリッタの透過光軸または反
射光軸中に配置された光路偏光手段および位相差板とか
ら成る偏光変換素子にした。また、請求項9記載の発明
では、請求項4記載の発明において、複数の光源を備
え、複数の光源からの光を合成して扁平光束とする構成
にした。また、請求項10記載の発明では、請求項1乃
至請求項9のいずれか1項記載の発明において、前記第
2の面内での入射角の最大値と前記第1の面内での入射
角の最大値との差が1 度以上である構成にした。
[0010] According to the invention described in claim 8, according to claim 5,
In the invention described above, the beam shaping means is a polarization conversion element comprising a polarizing beam splitter, an optical path polarizing means and a retardation plate arranged in a transmission optical axis or a reflection optical axis of the polarization beam splitter. According to a ninth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, a plurality of light sources are provided, and light from the plurality of light sources is combined into a flat light beam. According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the maximum value of the incident angle in the second plane and the incident angle in the first plane. The difference from the maximum value of the angle is set to 1 degree or more.

【0011】また、請求項11記載の発明では、請求項
1乃至請求項10のいずれか1項記載の発明において、
ダイクロイックプリズムにおけるダイクロイック膜を光
軸に対して略45度傾斜して配設したとき、前記第1の面
内での入射角の最大値が10度以下である構成にした。
また、請求項12記載の発明では、請求項1乃至請求項
10のいずれか1項記載の発明において、ダイクロイッ
クプリズムにおけるダイクロイック膜が光軸に対して略
60度傾斜して配設したとき、前記第1の面内での入射角
の最大値が15度以下である構成にした。
Further, according to the invention described in claim 11, in the invention described in any one of claims 1 to 10,
When the dichroic film in the dichroic prism is disposed at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis, the maximum value of the incident angle in the first plane is 10 degrees or less.
According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the dichroic film of the dichroic prism is substantially aligned with the optical axis.
When arranged at an inclination of 60 degrees, the maximum value of the incident angle in the first plane is 15 degrees or less.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、フライアイインテグレー
タ照明系におけるダイクロイックプリズムへの入射角を
説明した図である。この図では簡単化のために偏光ビー
ムスプリッタおよび3枚の反射型液晶パネルのうちの2
枚は省略してある。第1のフライアイレンズ群121 に入
射した光は対応する第2のフライアイレンズ122 に集光
したあと、反射型液晶パネル141 に照明され、第1のフ
ライアイを物体とした像がパネル面に結像される。この
とき、各フライアイレンズからの照明光は反射型液晶パ
ネル141 全体を照明するため、特に最も端にあるフライ
アイレンズから対角線上のパネル位置を照明する光線L1
は最も大きな入射角θでダイクロイックプリズム150 に
入射することになる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram for explaining an incident angle on a dichroic prism in a fly-eye integrator illumination system. In this figure, for simplicity, a polarizing beam splitter and two of the three reflective liquid crystal panels are shown.
The sheets are omitted. The light incident on the first fly-eye lens group 121 is condensed on the corresponding second fly-eye lens 122 and then illuminated on the reflective liquid crystal panel 141, and an image having the first fly-eye as an object is displayed on the panel surface. Is imaged. At this time, since the illumination light from each fly-eye lens illuminates the entire reflection type liquid crystal panel 141, the light beam L1 illuminating the diagonal panel position from the fly-eye lens at the end is particularly used.
Is incident on the dichroic prism 150 at the largest incident angle θ.

【0013】ダイクロイックプリズムに形成されている
ダイクロイック膜はこのようなクロスダイクロイックプ
リズムに対しては膜に対する入射角が45゜を中心に膜設
計される。しかし、図1に示したL1のような光に対して
は、透過/反射特性(波長帯域、反射率、透過率)が変
化する。この変化の程度は角度θが大きくなればなるほ
ど大きくなる。この結果、θが大きくなるように設計さ
れていると、周辺部に色むらを生ずることになる。
The dichroic film formed on the dichroic prism is designed such that the incident angle with respect to the film is about 45 ° with respect to such a cross dichroic prism. However, for light such as L1 shown in FIG. 1, the transmission / reflection characteristics (wavelength band, reflectance, transmittance) change. The degree of this change increases as the angle θ increases. As a result, if θ is designed to be large, color unevenness will occur in the peripheral portion.

【0014】一方、図2に示したように、θが小さくな
るように設計することも可能であるが、その場合、第1
のフライアイレンズ121 の径と反射型液晶パネル141 の
サイズで決まる拡大倍率を所定の値にするためには、図
2のように光路長を長くしなければならない。これは装
置の大型化を招くばかりではなく、第2フライアイレン
ズ122 の光線取り込み角が小さくなるため、光利用効率
の低下を招く。
On the other hand, as shown in FIG. 2, it is possible to design so that θ becomes small.
In order to set the magnification determined by the diameter of the fly-eye lens 121 and the size of the reflective liquid crystal panel 141 to a predetermined value, the optical path length must be increased as shown in FIG. This not only causes an increase in the size of the device, but also reduces the light use efficiency of the second fly-eye lens 122 because the light take-in angle decreases.

【0015】このような問題を解決するため、本発明で
は、入射光軸を含みダイクロイック膜に対して垂直な面
a (第1の面)内での入射角の最大値θa が、入射光軸
を含み面a に垂直な面b (第2の面)内での入射角の最
大値θb より小であるように構成する。図3に、この角
度の定義を示す。ダイクロイック膜は図3のa 面内の方
向で非常に大きな角度依存性を示す反面、b 面内での角
度依存はほとんどない。そのため、色むらの原因となる
a 面内での入射角を小さく抑えることにより、短い光路
長においても色むらが少なく、光利用効率の高い画像投
射装置を得ることができるのである。
In order to solve such a problem, according to the present invention, a plane including the incident optical axis and perpendicular to the dichroic film is used.
a such that the maximum value θa of the incident angle in a (first surface) is smaller than the maximum value θb of the incident angle in a surface b (second surface) perpendicular to the surface a and including the incident optical axis. To be configured. FIG. 3 shows the definition of this angle. The dichroic film shows a very large angle dependence in the direction in the plane a of FIG. 3, but has almost no angle dependence in the plane b. Therefore, it causes color unevenness
a By suppressing the incident angle in the plane to be small, it is possible to obtain an image projection apparatus with less color unevenness and high light use efficiency even with a short optical path length.

【0016】このように、入射角の方向に異方性を持た
せるには、以下の3種の方法を好ましく用いる。 (1) 反射型液晶パネルの表示画面が長方形を成し、表示
画面の短辺方向が面aと実質的に平行となるよう配置さ
れて成り、インテグレータ光学系の第1のレンズ群を構
成するレンズ単位の集光形状が長方形を成すとともに、
その集光形状の短辺が面a と実質的に平行となるよう配
置する。 (2) インテグレータ光学系の第1のレンズ群が長方形を
成すよう構成し、その長方形の短辺が面a と実質的に平
行となるよう配置する。 (3) 面a 内の光線に対するインテグレータ光学系の第1
のレンズ群の焦点距離faが、面B 内の光線に対する焦点
距離fbより大となるように構成する。
In order to provide anisotropy in the direction of the incident angle, the following three methods are preferably used. (1) The display screen of the reflection type liquid crystal panel has a rectangular shape, and the short side direction of the display screen is arranged so as to be substantially parallel to the surface a, and constitutes a first lens group of the integrator optical system. The light-gathering shape of each lens forms a rectangle,
The light-collecting shape is arranged such that the short side is substantially parallel to the surface a. (2) The first lens group of the integrator optical system is configured to form a rectangle, and the rectangle is arranged such that short sides of the rectangle are substantially parallel to the surface a. (3) First integrator optics for rays in plane a
Are configured such that the focal length fa of the lens group is larger than the focal length fb with respect to the light ray in the plane B.

【0017】なお、ここでいう実質的に平行とは、ミラ
ーなどによる光軸の曲折を考慮した上での平行性であ
り、言い換えれば、このような曲折手段を廃したとし
て、直線に配置した場合の平行性を言う。また、ここで
いうダイクロイックプリズムとは、これまで図示したよ
うなクロスダイクロイックプリズムのほか、例えば図4
a 、図4b に示すような組み合わせプリズムをも用いる
ことができる。
The term "substantially parallel" as used herein means parallelism in consideration of the bending of the optical axis by a mirror or the like. In other words, such a bending means is eliminated and arranged in a straight line. If you say parallelism. In addition, the dichroic prism referred to here is not only a cross dichroic prism as illustrated so far, but also, for example, FIG.
a, a combination prism as shown in FIG. 4b can also be used.

【0018】また、偏光ビームスプリッタからダイクロ
イックプリズムに入射する光は偏光ビームスプリッタの
透過光であっても、反射光であっても良い。また、偏光
ビームスプリッタと偏光分離面とダイクロイックプリズ
ムのダイクロイック膜面との位置関係も図示したような
位置関係に限定されるものではない。また、面b 内での
入射角の最大値と面a 内での入射角の最大値との差は1
゜以上であることが好ましく、2 ゜以上であることがさ
らに好ましく、3 ゜以上であることが最も好ましい。こ
の差が小さい場合には十分な光利用効率が得られず、光
路長を短くする効果も十分期待できない。
The light incident on the dichroic prism from the polarizing beam splitter may be transmitted light or reflected light of the polarizing beam splitter. Further, the positional relationship between the polarization beam splitter, the polarization splitting surface, and the dichroic film surface of the dichroic prism is not limited to the positional relationship as illustrated. The difference between the maximum value of the incident angle on the surface b and the maximum value of the incident angle on the surface a is 1
Is preferably not less than 2 mm, more preferably not less than 2 mm, and most preferably not less than 3 mm. If this difference is small, sufficient light use efficiency cannot be obtained, and the effect of shortening the optical path length cannot be expected.

【0019】また、面a 内での入射角θの最大値は用い
るプリズムによって異なるが、光軸に対し45゜傾いたダ
イクロイック膜面を有するクロスダイクロイックプリズ
ムや、図4bに示すような組み合わせプリズムでは、おお
むね10゜以下であることが必要で、8 ゜以下であるこ
とがより好ましい。また、図4aに示すような光軸に対し
て60゜程度( 入射角で30゜) 程度のダイクロイック膜を
有するプリズムでは、15゜以下であることが必要で、12
゜以下であることがより好ましい。この角度が好ましい
範囲を超えた場合には、投射画像に色むらを生ずる。面
b 内での入射角の最大値は光軸に対し45゜傾いたダイク
ロイック膜面を有するクロスダイクロイックプリズム
や、図4bに示すような組み合わせプリズムではおおむね
15゜以下であることが必要で、12゜以下であることがよ
り好ましい。また、図4aに示すような光軸に対して60゜
程度( 入射角で30゜) 程度のダイクロイック膜を有する
プリズムでは、20゜以下であることが必要で、15゜以下
であることがより好ましい。この角度が好ましい範囲を
超えた場合には、投射画像に色むらを生ずる。
Although the maximum value of the incident angle θ in the plane a varies depending on the prism used, a cross dichroic prism having a dichroic film surface inclined at 45 ° to the optical axis or a combination prism shown in FIG. It is necessary to be approximately 10 ° or less, more preferably 8 ° or less. In the case of a prism having a dichroic film of about 60 ° with respect to the optical axis (30 ° at an incident angle) as shown in FIG.
゜ More preferably, it is not more than. If this angle exceeds a preferable range, color unevenness occurs in the projected image. surface
The maximum value of the incident angle in b is approximately 45 ° for a cross dichroic prism having a dichroic film surface inclined at 45 ° to the optical axis, or a combination prism as shown in FIG. 4b.
It is necessary to be 15 ° or less, and more preferably 12 ° or less. In the case of a prism having a dichroic film of about 60 ° (at an incident angle of about 30 °) with respect to the optical axis as shown in FIG. 4a, the angle is required to be 20 ° or less, and more preferably 15 ° or less. preferable. If this angle exceeds a preferable range, color unevenness occurs in the projected image.

【0020】さらに、特開平2-250026号公報、特開平11
-125814 号公報に示されているように偏光ビームスプリ
ッタと反射型液晶パネルの間に1/4 波長板を付加し、さ
らに入射角依存を低減することも可能であり、好まし
い。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
As disclosed in JP-A-125814, it is possible to add a quarter-wave plate between the polarizing beam splitter and the reflection type liquid crystal panel, and it is possible to further reduce the incident angle dependence, which is preferable.

【0021】以下、これらの各方法について、実施例に
より詳細に説明する。図5に、本発明の第1の実施例を
示す。図5で(a) は正面図、(b) は上面図を表す。ま
た、簡単化のため2枚の反射型液晶パネルおよび偏光ビ
ームスプリッタは図示していない。また、やはり簡単化
のため、光学系は一直線となるように配置した。
Hereinafter, each of these methods will be described in detail with reference to examples. FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention. 5A shows a front view, and FIG. 5B shows a top view. For simplicity, two reflective liquid crystal panels and a polarizing beam splitter are not shown. Also, for simplicity, the optical systems were arranged so as to be straight.

【0022】図5において、符号21はインテグレータ光
学系の第1のフライアイレンズ、符号22はインテグレー
タ光学系の第2のフライアイレンズである。光源(図示
せず)は第1のフライアイレンズ21の左方に配置され、
略平行光で第1のフライアイレンズ21を照明している。
図示したように、第1のフライアイレンズ21を構成する
レンズは矩形形状となっており、その短辺が実質的に面
a と平行となるように構成されている。反射型液晶パネ
ル41も矩形形状であり、その短辺が実質的に面a と平行
となるよう構成されている。レンズ21の集光形状と反射
型液晶パネルの形状は略相似であることが好ましい。
In FIG. 5, reference numeral 21 denotes a first fly-eye lens of the integrator optical system, and reference numeral 22 denotes a second fly-eye lens of the integrator optical system. A light source (not shown) is disposed on the left side of the first fly-eye lens 21,
The first fly-eye lens 21 is illuminated with substantially parallel light.
As shown in the drawing, the lens constituting the first fly-eye lens 21 has a rectangular shape, and its short side is substantially a surface.
It is configured to be parallel to a. The reflective liquid crystal panel 41 also has a rectangular shape, and is configured such that its short sides are substantially parallel to the surface a. It is preferable that the condensing shape of the lens 21 and the shape of the reflection type liquid crystal panel are substantially similar.

【0023】このとき、反射型液晶パネル41の短辺の長
さをVlc 、長辺の長さをk*Vlc とし、フライアイレンズ
全体の長さをVfe とし、第2のフライアイレンズ22と反
射型液晶パネル41の距離をl としたとき最大入射角θa
、θb は θa=arctan( (Vfe/2+Vlc/2)/Vfe)= arctan( ( 1+Vlc
/Vfe)/2) θb=arctan( (Vfe/2+k*Vlc/2)/Vfe)=arctan ( 1+k*V
lc/Vfe)/2) となり、θa をθb より小さくすることができる。
At this time, the length of the short side of the reflection type liquid crystal panel 41 is Vlc, the length of the long side is k * Vlc, the entire length of the fly-eye lens is Vfe, and the second fly-eye lens 22 is Maximum incident angle θa when the distance of the reflective liquid crystal panel 41 is l
, Θb is θa = arctan ((Vfe / 2 + Vlc / 2) / Vfe) = arctan ((1 + Vlc
/ Vfe) / 2) θb = arctan ((Vfe / 2 + k * Vlc / 2) / Vfe) = arctan (1 + k * V
lc / Vfe) / 2), and θa can be made smaller than θb.

【0024】具体的にはVlc=10.4mm,k=4/3 ,Vfe=20m
m,l=125mm について計算すると、θa=6 ゜,θb=8 ゜
となる。このような構成で、良好な均一性の投射画像が
得られるが、ダイクロイックプリズム50を回転させて反
射型液晶パネル41およびフライアイレンズの短辺を面b
と平行となるように構成した場合には、明らかに色むら
が認識される。また、この実施例と同等の均一性を得る
ためには約170mm の光路長が必要であった。
Specifically, Vlc = 10.4 mm, k = 4/3, Vfe = 20 m
Calculating for m, l = 125mm, θa = 6 ゜, θb = 8 ゜. With such a configuration, a good uniformity of the projected image can be obtained, but the dichroic prism 50 is rotated so that the short sides of the reflective liquid crystal panel 41 and the fly-eye lens are
When it is configured so as to be parallel, the color unevenness is clearly recognized. Further, an optical path length of about 170 mm was required to obtain uniformity equivalent to that of this embodiment.

【0025】次に、第2の実施例について図6に基づき
説明する。この実施例では、図6に示すように、フライ
アイレンズの外形形状を変えることで、面a 内の最大入
射角θa を面b 内の最大入射角θb に比べてさらに小さ
くする。すなわち、インテグレータ光学系の第1のレン
ズ群21の外形が長方形を成し、その長方形の短辺が面a
と実質的に平行となるよう配置することにより成され
る。このように構成することにより、図6に示したよう
にθa をθb より小さく設定することが可能となる。フ
ライアイレンズの縦横比はこの例では3:5 である。フラ
イアイレンズの短辺寸法を20mm、長編寸法を33mmとし、
Vlc=10.4mm,k=1 ,l=125mm について計算すると、θa=
6 ゜,θb=11゜となる。このような構成で、良好な均一
性の投射画像が得られるが、ダイクロイックプリズムを
回転させて反射型液晶パネル41およびフライアイレンズ
の短辺を面b と平行となるように構成した場合には、明
らかに色むらが認識される。また、θa=6 ゜、θb=6 ゜
で設計したものに比べ、約1.5 倍の輝度向上が見られ
た。フライアイレンズの縦横比は1.1 以上であることが
好ましく、1.3 以上であることがさらに好ましい。この
比が小であると十分な効果が得られない。縦横比の上限
は光源からの入射光を整形する際の効率などに依存し、
一概には決められないが、おおむね4以下であることが
好ましい。本実施例では、簡単化のために反射型液晶パ
ネル41およびフライアイレンズは正方形として扱った
が、反射型液晶パネル41が長方形である場合には、第1
の実施例のようにフライアイレンズを構成する個別レン
ズを反射型液晶パネル41と相似形にすることで、さらに
均一で、利用効率の高い画像投射装置を得ることができ
る。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 6, by changing the outer shape of the fly-eye lens, the maximum incident angle θa in the surface a is made smaller than the maximum incident angle θb in the surface b. That is, the outer shape of the first lens group 21 of the integrator optical system forms a rectangle, and the short side of the rectangle is the surface a.
And is arranged so as to be substantially parallel. With this configuration, it is possible to set θa smaller than θb as shown in FIG. The aspect ratio of the fly-eye lens is 3: 5 in this example. The short side dimension of the fly-eye lens is 20 mm, the long dimension is 33 mm,
Calculating for Vlc = 10.4mm, k = 1, l = 125mm, θa =
6 ゜ and θb = 11 ゜. With such a configuration, a good uniformity of the projected image can be obtained.However, when the dichroic prism is rotated so that the short sides of the reflective liquid crystal panel 41 and the fly-eye lens are parallel to the surface b, , The color unevenness is clearly recognized. In addition, the luminance was improved about 1.5 times as compared with those designed at θa = 6 ° and θb = 6 °. The aspect ratio of the fly-eye lens is preferably 1.1 or more, and more preferably 1.3 or more. If this ratio is small, a sufficient effect cannot be obtained. The upper limit of the aspect ratio depends on the efficiency of shaping the incident light from the light source, etc.
Although it is not unequivocally determined, it is preferably about 4 or less. In this embodiment, for the sake of simplicity, the reflection type liquid crystal panel 41 and the fly-eye lens are treated as squares. However, when the reflection type liquid crystal panel 41 is rectangular, the first type is used.
By making the individual lenses constituting the fly-eye lens similar to the reflective liquid crystal panel 41 as in the embodiment, a more uniform and highly efficient image projection device can be obtained.

【0026】次に、第3の実施例について説明する。こ
の実施例では、第2の実施例において、長方形のフライ
アイレンズに光源光を効率よく導くように構成してい
る。通常、画像投射装置の光源は、メタルハライドラン
プや高圧水銀ランプに回転放物面乃至回転楕円面鏡を組
み合わせたものが用いられ、回転楕円面鏡の場合には、
コリメータレンズを用いて平行光束に変換した後、フラ
イアイレンズに導かれる。これらの光束の断面は通常円
形であり、これをそのまま第2の実施例のフライアイレ
ンズに導いたとしても、けられや、周辺のフライアイレ
ンズに十分な光量が入射されず、結果として、効率の悪
いものとなってしまう場合がある。本発明では、円形で
なく、インテグレータ光学系の第1のレンズ群の扁平方
向と同じ扁平方向を有する形状の光束を入射させること
が好ましいのである。光源が円形乃至正方形形状である
場合のビーム整形手段としては、例えば図7に示すシリ
ンドリカルレンズの組み合わせからなる方法が好まし
い。
Next, a third embodiment will be described. In this embodiment, in the second embodiment, the light source light is efficiently guided to the rectangular fly-eye lens. Usually, the light source of the image projection device is a combination of a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp and a paraboloid of revolution or a spheroidal mirror.In the case of a spheroidal mirror,
After being converted into a parallel light beam using a collimator lens, it is guided to a fly-eye lens. The cross section of these luminous fluxes is usually circular, and even if this is guided as it is to the fly-eye lens of the second embodiment, a sufficient amount of light will not be incident on the fly-eye lens in the periphery, and as a result, It may be inefficient. In the present invention, it is preferable that a light beam having a shape not having a circular shape but having the same flat direction as the flat direction of the first lens group of the integrator optical system be incident. As a beam shaping means when the light source has a circular or square shape, for example, a method including a combination of cylindrical lenses shown in FIG. 7 is preferable.

【0027】図7において、各レンズはシリンドリカル
レンズで構成されており、紙面上下方向には屈折力を有
するが、紙面垂直方向には屈折力を持たない。このた
め、一方向のみのビーム整形が可能である。本発明に適
用する際には、長辺側を拡大しても良いし、短辺側を縮
小するよう構成することもできる。
In FIG. 7, each lens is composed of a cylindrical lens, and has a refractive power in the vertical direction on the paper, but has no refractive power in the vertical direction on the paper. Therefore, beam shaping in only one direction is possible. When applied to the present invention, the long side may be enlarged or the short side may be reduced.

【0028】図8に示した第4の実施例では、第3の実
施例と同じ目的を別のビーム整形手段で実現する。これ
はアナモルフィックプリズムと呼ばれるプリズムであ
る。このようなプリズムを光源とフライアイレンズの間
に配置することによって、ビーム幅をフライアイレンズ
の形状に合わせて整形することが可能である。
In the fourth embodiment shown in FIG. 8, the same purpose as in the third embodiment is realized by another beam shaping means. This is a prism called an anamorphic prism. By arranging such a prism between the light source and the fly-eye lens, the beam width can be shaped according to the shape of the fly-eye lens.

【0029】次に、本発明の第5の実施例について図9
に基づき説明する。この実施例は、第2の実施例におい
て、長方形のフライアイレンズに光源光を効率よく導く
ための好ましい構成例で、いわゆる偏光変換素子と呼ば
れるものであり、図示したように、偏光ビームスプリッ
タ81、ミラー82、位相差板(この例では1/2 波長板)か
ら構成される。図の左から入射した光は偏光ビームスプ
リッタによって偏光分離され、反射光はミラーによって
光軸を入射光と平行に揃えられる。偏光ビームスプリッ
タの反射光または透過光の光路中には位相差板が配置さ
れ、偏光面を90゜回転させる。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. This embodiment is a preferred configuration example for efficiently guiding light source light to a rectangular fly-eye lens in the second embodiment, and is a so-called polarization conversion element. As shown, a polarization beam splitter 81 is used. , A mirror 82, and a phase difference plate (a half-wave plate in this example). The light incident from the left side of the figure is polarized and separated by the polarization beam splitter, and the reflected light has its optical axis aligned parallel to the incident light by the mirror. A retardation plate is disposed in the optical path of the reflected light or transmitted light of the polarization beam splitter, and rotates the polarization plane by 90 °.

【0030】このような素子を光源とフライアイレンズ
の間に配置することにより、ビームを2倍に広げること
ができる上、偏光を必要な方向に揃えることができる。
このため、長方形状のフライアイレンズと組み合わせる
ことにより、さらに1.5 倍程度に効率が向上する。な
お、偏光変換素子の形状は、前記した例に限定されるも
のではなく、ビーム整形を偏光変換と同時に行うもので
あれば好ましく用いることができる。
By arranging such an element between the light source and the fly-eye lens, the beam can be doubled and the polarization can be aligned in a required direction.
For this reason, by combining with a rectangular fly-eye lens, the efficiency is further improved by about 1.5 times. Note that the shape of the polarization conversion element is not limited to the above-described example, and any shape can be preferably used as long as beam shaping is performed simultaneously with polarization conversion.

【0031】次に、第6の実施例について、図10に基
づき説明する。この実施例は、第2の実施例において、
長方形のフライアイレンズに光源光を効率よく導くため
の好ましい構成例で、複数の光源11,12 を備え、複数の
光源からの光を合成して扁平光束と成すことを特徴とす
る。このように構成することで、扁平な光束分布を有す
る入射光を作り出せることに加えて、一方のランプが切
れた場合でも、表示は暗くなるものの表示が可能となる
という別の効果がある。
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the second embodiment in that
In a preferred configuration example for efficiently guiding light source light to a rectangular fly-eye lens, a plurality of light sources 11 and 12 are provided, and light from the plurality of light sources is combined into a flat light beam. With this configuration, it is possible to produce incident light having a flat luminous flux distribution, and there is another effect that even when one of the lamps is cut off, the display becomes dark but the display is possible.

【0032】図11に示した第7の実施例は複数の光源
を用いる別の構成例であり、二つの光源11,12 からの光
束を反射鏡やプリズムなどからなる光束合成手段84によ
り合成してなるものである。このような方法によれば、
リフレクター端部の低光束部を用いずに光束を合成でき
るという別の効果も得られる。
The seventh embodiment shown in FIG. 11 is another configuration example using a plurality of light sources. The light beams from the two light sources 11 and 12 are synthesized by a light beam synthesizing means 84 including a reflecting mirror and a prism. It is. According to such a method,
Another effect is obtained that a light beam can be synthesized without using a low light beam portion at the end of the reflector.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項1記載の発明では、ダイクロイックプリズムと、
複数の反射型液晶パネルと、インテグレータ照明系とを
備え、そのダイクロイックプリズムにより色分離と色合
成を行う画像投射装置において、入射光軸を含みダイク
ロイック膜に対して垂直な第1の面内での入射角の最大
値が、入射光軸を含み前記第1の面に垂直な第2の面内
での入射角の最大値より小となるので、角度依存の大き
い第1の面方向の入射角が小さくなり、入射角分布に基
づく表示の色むらを低減することができるし、入射角依
存の小さい第2の面方向の入射角を大きくしているた
め、照明光を有効に利用することができ、高効率とな
る。
As described above, according to the present invention,
In the invention according to claim 1, a dichroic prism,
In an image projection apparatus including a plurality of reflective liquid crystal panels and an integrator illumination system and performing color separation and color synthesis by using a dichroic prism, the image projection apparatus includes an incident optical axis and is perpendicular to a dichroic film in a first plane. Since the maximum value of the incident angle is smaller than the maximum value of the incident angle in the second plane that is perpendicular to the first plane and includes the incident optical axis, the incident angle in the direction of the first plane that is largely angle-dependent. And the color unevenness of the display based on the incident angle distribution can be reduced, and the incident angle in the second plane direction, which is small depending on the incident angle, is increased, so that the illumination light can be used effectively. High efficiency.

【0034】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載の発明において、反射型液晶パネルの表示画面が長
方形で、表示画面の短辺方向が前記第1の面と実質的に
平行で、インテグレータ光学系の第1のレンズ群を構成
するレンズ単位の集光形状が長方形で、且つ、第1のレ
ンズ群の短辺が前記第1の面と実質的に平行である構成
にしたので、簡便な構成で、色むらが少なく、照明光の
利用効率が高くなる。また、請求項3記載の発明では、
請求項1記載の発明において、インテグレータ光学系の
第1のレンズ群を長方形にし、該長方形の短辺が前記第
1の面と実質的に平行となるように配置したので、さら
に色むらが少なく、照明光の利用効率が高くなるし、装
置の小型化を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, in the first aspect,
In the invention described in the above, the display screen of the reflection type liquid crystal panel is rectangular, and the short side direction of the display screen is substantially parallel to the first surface, and the first lens group of the integrator optical system has a lens unit. Since the condensing shape is rectangular, and the short side of the first lens group is substantially parallel to the first surface, the configuration is simple, the color unevenness is small, and the utilization efficiency of illumination light is improved. Will be higher. In the invention according to claim 3,
According to the first aspect of the present invention, the first lens group of the integrator optical system has a rectangular shape, and the short side of the rectangle is arranged to be substantially parallel to the first surface. Thus, the utilization efficiency of the illumination light is increased, and the size of the apparatus can be reduced.

【0035】また、請求項4記載の発明では、請求項3
記載の発明において、インテグレータ光学系の第1のレ
ンズ群の扁平方向と同じ扁平方向を有する形状の光束が
入射されるので、光源の利用効率を更に高めることがで
きる。また、請求項5記載の発明では、請求項4記載の
発明において、インテグレータ光学系と光源の間に備え
たビーム整形手段により光源光束の形状が扁平化される
ので、高効率で、小型になる。また、請求項6記載の発
明では、請求項5記載の発明において、インテグレータ
光学系と光源の間に備えたシリンドリカルレンズにより
光源光束の形状が扁平化されるので、高効率、小型で、
表示均一性が高くなる。
According to the fourth aspect of the present invention, the third aspect is provided.
In the described invention, a light beam having a shape having the same flat direction as the flat direction of the first lens group of the integrator optical system is incident, so that the utilization efficiency of the light source can be further increased. According to the fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, the shape of the light source light beam is flattened by the beam shaping means provided between the integrator optical system and the light source, so that the efficiency and the size are reduced. . Also, in the invention according to claim 6, in the invention according to claim 5, the shape of the light source light beam is flattened by the cylindrical lens provided between the integrator optical system and the light source.
The display uniformity is improved.

【0036】また、請求項7記載の発明では、請求項5
記載の発明において、インテグレータ光学系と光源の間
に備えたアナモルフィックプリズムにより光源光束の形
状が扁平化されるので、同様に、高効率、小型で、表示
均一性が高くなる。また、請求項8記載の発明では、請
求項5記載の発明において、インテグレータ光学系と光
源の間に備えた、偏光ビームスプリッタとその透過光軸
または反射光軸中に配置された光路偏光手段および位相
差板とから成る偏光変換素子により光源光束の形状が扁
平化されるので、同様に、高効率、小型で、表示均一性
が高くなるし、偏光変換器がビーム整形手段を兼ねるの
で、部品点数が増加しない。
According to the seventh aspect of the present invention, the fifth aspect of the present invention is provided.
In the described invention, since the shape of the light source light beam is flattened by the anamorphic prism provided between the integrator optical system and the light source, similarly, high efficiency, small size, and high display uniformity are achieved. According to an eighth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, there is provided a polarizing beam splitter provided between the integrator optical system and the light source, and an optical path polarizing means disposed in a transmission optical axis or a reflection optical axis thereof. Since the shape of the light source luminous flux is flattened by the polarization conversion element composed of the phase difference plate, similarly, the efficiency is high, the size is small, the display uniformity is high, and the polarization converter also serves as the beam shaping means. Score does not increase.

【0037】また、請求項9記載の発明では、請求項4
記載の発明において、複数の光源からの光を合成して扁
平光束とする構成にしたので、高効率、小型で、表示均
一性が高くなるし、複数の光源を用いているため、高輝
度化が容易であり、また、一方の光源が非点灯であって
も表示を行うことができる。また、請求項10記載の発
明では、請求項1乃至請求項9のいずれか1項記載の発
明において、前記第2の面内での入射角の最大値と前記
第1の面内での入射角の最大値との差が1 度以上となる
ので、高い均一性と光利用効率を実現できる。
According to the ninth aspect of the present invention, there is provided the fourth aspect of the present invention.
In the described invention, light from a plurality of light sources is combined into a flat luminous flux, so high efficiency, small size, high display uniformity, and high brightness due to the use of a plurality of light sources are achieved. And display can be performed even when one of the light sources is off. According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the maximum value of the incident angle in the second plane and the incident angle in the first plane. Since the difference from the maximum value of the angle is 1 degree or more, high uniformity and light use efficiency can be realized.

【0038】また、請求項11記載の発明では、請求項
1乃至請求項10のいずれか1項記載の発明において、
ダイクロイックプリズムにおけるダイクロイック膜を光
軸に対して略45度傾斜して配設したとき、前記第1の面
内での入射角の最大値が10度以下となるので、より高
い均一性を実現できる。また、請求項12記載の発明で
は、請求項1乃至請求項10のいずれか1項記載の発明
において、ダイクロイックプリズムにおけるダイクロイ
ック膜が光軸に対して略60度傾斜して配設したとき、前
記第1の面内での入射角の最大値が15度以下となるの
で、同様に、より高い均一性を実現することができる。
[0038] According to the eleventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to tenth aspects,
When the dichroic film in the dichroic prism is disposed at an angle of approximately 45 degrees with respect to the optical axis, the maximum value of the incident angle in the first plane is 10 degrees or less, so that higher uniformity can be realized. . In the invention according to claim 12, in the invention according to any one of claims 1 to 10, when the dichroic film in the dichroic prism is disposed at an angle of about 60 degrees with respect to the optical axis, Since the maximum value of the incident angle in the first plane is 15 degrees or less, higher uniformity can be realized similarly.

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

【図1】本発明が実施される画像投射装置要部の説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part of an image projection apparatus in which the present invention is implemented.

【図2】本発明が実施される画像投射装置要部の他の説
明図である。
FIG. 2 is another explanatory diagram of a main part of the image projection apparatus in which the present invention is implemented.

【図3】本発明の各実施例に係わる画像投射装置要部の
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part of an image projection apparatus according to each embodiment of the present invention.

【図4】本発明の各実施例に係わる画像投射装置要部の
他の説明図である。
FIG. 4 is another explanatory diagram of a main part of the image projection apparatus according to each embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例を示す画像投射装置要部
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a main part of the image projection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例を示す画像投射装置要部
の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a main part of an image projection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例を示す画像投射装置要部
の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a main part of an image projection apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例を示す画像投射装置要部
の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a main part of an image projection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例を示す画像投射装置要部
の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a main part of an image projection apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施例を示す画像投射装置要
部の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a main part of an image projection apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第7の実施例を示す画像投射装置要
部の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a main part of an image projection apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】従来技術の一例を示す画像投射装置要部の説
明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a main part of an image projection device showing an example of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 光源 12 光源 21 第1のフライアイレンズ 22 第2のフライアイレンズ 41 反射型液晶パネル 50 ダイクロイックプリズム 81 偏光ビームスプリッタ 82 ミラー 84 光束合成手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Light source 12 Light source 21 1st fly-eye lens 22 2nd fly-eye lens 41 Reflective liquid crystal panel 50 Dichroic prism 81 Polarization beam splitter 82 Mirror 84 Light beam combining means

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 9/31 H04N 9/31 C Fターム(参考) 2H088 EA14 EA15 EA16 HA13 HA18 HA21 HA24 HA25 HA28 MA04 MA06 MA20 2H091 FA05X FA05Z FA07X FA07Z FA11X FA11Z FA14X FA14Z FA26X FA26Z FA29X FA29Z FA41X FA41Z LA11 LA16 LA18 MA07 5C060 BC05 EA01 GA01 HC01 HC22 HC24 JA20 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (Reference) H04N 9/31 H04N 9/31 CF term (Reference) 2H088 EA14 EA15 EA16 HA13 HA18 HA21 HA24 HA25 HA28 MA04 MA06 MA20 2H091 FA05X FA05Z FA07X FA07Z FA11X FA11Z FA14X FA14Z FA26X FA26Z FA29X FA29Z FA41X FA41Z LA11 LA16 LA18 MA07 5C060 BC05 EA01 GA01 HC01 HC22 HC24 JA20

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイクロイックプリズムと、複数の反射
型液晶パネルと、インテグレータ照明系とを備え、前記
ダイクロイックプリズムにより色分離と色合成を行う画
像投射装置において、入射光軸を含みダイクロイック膜
に対して垂直な第1の面内での入射角の最大値が、入射
光軸を含み前記第1の面に垂直な第2の面内での入射角
の最大値より小となる構成にしたことを特徴とする画像
投射装置。
1. An image projection apparatus comprising a dichroic prism, a plurality of reflective liquid crystal panels, and an integrator illumination system, wherein the dichroic prism performs color separation and color synthesis. The maximum value of the incident angle in the vertical first plane is smaller than the maximum value of the incident angle in the second plane including the incident optical axis and perpendicular to the first plane. Characteristic image projection device.
【請求項2】 請求項1記載の画像投射装置において、
反射型液晶パネルの表示画面を長方形にし、表示画面の
短辺方向が前記第1の面と実質的に平行となるように配
置し、インテグレータ光学系の第1のレンズ群を構成す
るレンズ単位の集光形状を長方形にするとともに、該第
1のレンズ群の短辺が前記第1の面と実質的に平行とな
るように配置したことを特徴とする画像投射装置。
2. The image projection device according to claim 1, wherein
The display screen of the reflection type liquid crystal panel is rectangular, and the short side direction of the display screen is arranged so as to be substantially parallel to the first surface, and the lens unit constituting the first lens group of the integrator optical system is formed. An image projection apparatus, wherein the light-collecting shape is rectangular, and the short side of the first lens group is disposed so as to be substantially parallel to the first surface.
【請求項3】 請求項1記載の画像投射装置において、
インテグレータ光学系の第1のレンズ群を長方形にし、
該長方形の短辺が前記第1の面と実質的に平行となるよ
うに配置したことを特徴とする画像投射装置。
3. The image projection device according to claim 1, wherein
The first lens group of the integrator optical system is made rectangular,
An image projection device, wherein a short side of the rectangle is arranged so as to be substantially parallel to the first surface.
【請求項4】 請求項3記載の画像投射装置において、
インテグレータ光学系の第1のレンズ群の扁平方向と同
じ扁平方向を有する形状の光束を入射させる構成にした
ことを特徴とする画像投射装置。
4. The image projection device according to claim 3, wherein
An image projection device, wherein a light beam having a shape having the same flat direction as the flat direction of the first lens group of the integrator optical system is incident.
【請求項5】 請求項4記載の画像投射装置において、
インテグレータ光学系と光源の間に光源光束の形状を扁
平化するビーム整形手段を備えたことを特徴とする画像
投射装置。
5. The image projection device according to claim 4, wherein
An image projection apparatus comprising a beam shaping means for flattening the shape of a light source light beam between an integrator optical system and a light source.
【請求項6】 請求項5記載の画像投射装置において、
ビーム整形手段がシリンドリカルレンズであることを特
徴とする画像投射装置。
6. The image projection device according to claim 5, wherein
An image projection device, wherein the beam shaping means is a cylindrical lens.
【請求項7】 請求項5記載の画像投射装置において、
ビーム整形手段がアナモルフィックプリズムであること
を特徴とする画像投射装置。
7. The image projection device according to claim 5, wherein
An image projection apparatus, wherein the beam shaping means is an anamorphic prism.
【請求項8】 請求項5記載の画像投射装置において、
ビーム整形手段が偏光ビームスプリッタと該偏光ビーム
スプリッタの透過光軸または反射光軸中に配置された光
路偏光手段および位相差板とから成る偏光変換素子であ
ることを特徴とする画像投射装置。
8. The image projection device according to claim 5, wherein
An image projection apparatus, wherein the beam shaping means is a polarization conversion element comprising a polarization beam splitter, an optical path polarization means and a retardation plate arranged in a transmission optical axis or a reflection optical axis of the polarization beam splitter.
【請求項9】 請求項4記載の画像投射装置において、
複数の光源を備え、複数の光源からの光を合成して扁平
光束とする構成にしたことを特徴とする画像投射装置。
9. The image projection device according to claim 4, wherein
An image projection device comprising: a plurality of light sources; and combining light from the plurality of light sources into a flat luminous flux.
【請求項10】 請求項1乃至請求項9のいずれか1項
記載の画像投射装置において、前記第2の面内での入射
角の最大値と前記第1の面内での入射角の最大値との差
が1 度以上であることを特徴とする画像投射装置。
10. The image projection apparatus according to claim 1, wherein a maximum value of the incident angle in the second plane and a maximum value of the incident angle in the first plane. An image projection device, wherein the difference from the value is 1 degree or more.
【請求項11】 請求項1乃至請求項10のいずれか1
項記載の画像投射装置において、ダイクロイックプリズ
ムにおけるダイクロイック膜を光軸に対して略45度傾斜
して配設したとき、前記第1の面内での入射角の最大値
が10度以下であることを特徴とする画像投射装置。
11. The method according to claim 1, wherein
The maximum value of the incident angle in the first plane is 10 degrees or less when the dichroic film in the dichroic prism is disposed at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis. An image projection device characterized by the above-mentioned.
【請求項12】 請求項1乃至請求項10のいずれか1
項記載の画像投射装置において、ダイクロイックプリズ
ムにおけるダイクロイック膜が光軸に対して略60度傾斜
して配設したとき、前記第1の面内での入射角の最大値
が15度以下であることを特徴とする画像投射装置。
12. The method according to claim 1, wherein
In the image projection device described in the paragraph, when the dichroic film in the dichroic prism is disposed at an angle of about 60 degrees with respect to the optical axis, the maximum value of the incident angle in the first plane is 15 degrees or less. An image projection device characterized by the above-mentioned.
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