JP2007034114A

JP2007034114A - Optical unit and projection type video display device using the same

Info

Publication number: JP2007034114A
Application number: JP2005220121A
Authority: JP
Inventors: Fukuoku Abe; 福億阿部; Masahiko Tanitsu; 雅彦谷津; Junko Kawase; 潤子河瀬; Toshiyasu Sawano; 俊康沢野; Seiji Murata; 誠治村田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection type video display technique capable of displaying a bright scroll video of high quality in a projection type video display device. <P>SOLUTION: A polarization conversion and color separation system limits separated color light beams to color light beams transmitted through a light transmission area of a mask, which is approximately parallel with an array direction of pixels within a video display element, by the light transmission area to form a color bar without color mixture and reflects color light beams which are not transmitted through the light transmission area, in a light reflection area of the mask and returns them to the light transmission area side of the mask to cause them to be transmitted through the light transmission area and utilizes them for color bar formation. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源側からの光を映像表示素子に照射し、映像信号に基づき変調して光学像を形成する投射型映像表示装置に係り、特に、映像表示素子上で複数の色光を所定方向に移動（スクロール）可能な投射型映像表示技術に関する。 The present invention relates to a projection-type video display apparatus that irradiates a video display element with light from a light source and modulates it based on a video signal to form an optical image. In particular, the present invention relates to a plurality of color lights on a video display element in a predetermined direction. The present invention relates to a projection-type image display technology that can be moved (scrolled).

本発明に関連した従来技術としては、例えば、特開２００１−３３７２８６号公報（特許文献１）に記載されたものがある。該公報には、単板式画像表示技術において、カラー表示を行うに当り、ライトバルブの高解像度維持と光利用率の向上化のために、光源からの色光を各色光毎の集光光学系で回転多面鏡（回転多面反射体）に導き、該回転多面鏡で走査を行い、走査光学系によりライトバルブに最適化照明を行うとした構成が記載されている。 As a prior art related to the present invention, for example, there is one described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-337286 (Patent Document 1). In this publication, when performing color display in the single-plate image display technology, the color light from the light source is collected by a condensing optical system for each color light in order to maintain the high resolution of the light valve and improve the light utilization rate. A configuration is described in which the light is guided to a rotating polygon mirror (rotating polygon reflector), scanned by the rotating polygon mirror, and optimized illumination is performed on the light valve by the scanning optical system.

特開２００１−３３７２８６号公報JP 2001-337286 A

上記特許文献１記載の技術を含め、従来技術においては一般に、液晶パネル等の映像表示素子上に色光によって形成されるカラーバーが、部品寸法のばらつきや組立て誤差などに起因して傾く結果、表示映像に混色が生じ易い。また、該混色部の光をカットした場合には光の利用率が低下し、映像の明るさ低下、装置の消費電力の増大、光源の大型化などの原因となる。図６は、映像表示素子２３の面上に形成されるカラーバー２０１ｅが傾いている状態を示す。赤色光のカラーバー２０１ｅ_Ｒ、青色光のカラーバー２１０ｅ_Ｂ、緑色光のカラーバー２０１ｅ_Ｇのそれぞれが、映像表示素子２３の面２３ｓに対して傾く結果、各カラーバーが映像表示素子内の画素の配列方向と交差することになり、該交差した領域イ、ロそれぞれに該当する映像の部分が混色状態となる。すなわち、領域イでは、赤色光と青色光との混色状態となり、領域ロでは、青色光と緑色光との混色状態となり、映像品質を低下させる。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、映像表示素子上で複数の色光を所定方向に移動（スクロール）可能な投射型映像表示技術において、表示映像の混色を抑えるとともに、光の利用率の低下も抑えられるようにすることである。
本発明の目的は、かかる課題点を解決し、明るい高画質のスクロール映像が得られる投射型映像表示技術を提供することにある。 In the prior art including the technique described in Patent Document 1, generally, a color bar formed by color light on a video display element such as a liquid crystal panel is tilted due to variations in component dimensions, assembly errors, etc. Color mixing tends to occur in the video. In addition, when the light of the color mixture portion is cut, the light utilization rate decreases, which causes a decrease in image brightness, an increase in power consumption of the apparatus, and an increase in the size of the light source. FIG. 6 shows a state in which the color bar 201e formed on the surface of the video display element 23 is tilted. As a result of the red color bar 201e _R , the blue color bar 210e _B , and the green color bar 201e _G being inclined with respect to the surface 23s of the video display element 23, each color bar is a pixel in the video display element. The image portions corresponding to the intersecting regions A and B are in a mixed color state. That is, in the area (a), a mixed color state of red light and blue light is obtained, and in the area (b), a mixed color state of blue light and green light is obtained, which deteriorates the video quality.
In view of the above-described prior art, the problem of the present invention is that in the projection-type image display technology capable of moving (scrolling) a plurality of color lights in a predetermined direction on the image display element, while suppressing color mixing of the display image, It is to be able to suppress the decline in the utilization rate.
An object of the present invention is to solve such problems and to provide a projection-type image display technique capable of obtaining a bright high-quality scroll image.

上記課題点を解決するために、本発明では、映像表示素子上で複数の色光を所定方向に移動（スクロール）可能な投射型映像表示技術として、光源側から出射された光を偏光変換し色分離する偏光変換色分離系が、分離した各色光のうちの一部を、映像表示素子内の画素の配列方向と略平行な光透過領域で透過させるとともに、各色光のうち該光透過領域を透過しないものの一部または全部を、該光透過領域に隣接して形成した光反射領域において反射する遮蔽手段と、該遮蔽手段で反射された各色光をさらに反射して該遮蔽手段側に戻し、光透過領域を透過する上記光と併せ該光透過領域を透過可能にする反射手段とを備え、該光透過領域を透過させることで混色を防ぎ、光反射領域で反射した光も反射手段で反射し光透過領域を透過させて映像表示に利用する構成とする。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, as a projection-type image display technology capable of moving (scrolling) a plurality of color lights in a predetermined direction on an image display element, light emitted from the light source side is polarized and color-converted. The polarization conversion color separation system that separates transmits a part of each separated color light in a light transmission region that is substantially parallel to the arrangement direction of the pixels in the image display element, and the light transmission region in each color light. A shielding means for reflecting a part or all of the non-transmitting light in a light reflection area formed adjacent to the light transmission area, and each color light reflected by the shielding means is further reflected back to the shielding means side, In addition to the light transmitting through the light transmitting area, the reflecting means that allows the light transmitting area to pass therethrough, prevents color mixing by transmitting the light transmitting area, and the light reflected by the light reflecting area is also reflected by the reflecting means. Through the light transmission area A configuration to be used for the video display.

本発明によれば、投射型映像表示技術において、表示映像の混色と、光の利用率低下とをともに抑えることができ、明るい高画質のスクロール映像が得られる。 According to the present invention, in the projection-type image display technology, it is possible to suppress both color mixing of display images and a decrease in light utilization rate, and a bright high-quality scroll image can be obtained.

以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施形態の説明図である。図１は、実施形態としての投射型映像表示装置の構成例図、図２は、図１の装置の偏光変換色分離部の構成例図、図３は、図２の偏光変換色分離部に用いる遮蔽手段としてのマスクの構成例図、図４は、図３のマスクによる光遮蔽の説明図、図５は、図４のマスクの光透過領域及び光反射領域の説明図である。本実施形態では、偏光変換色分離部における色分離手段としてカラープリズムを用いるとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1-5 is explanatory drawing of one Embodiment of this invention. FIG. 1 is a configuration example diagram of a projection type video display device as an embodiment, FIG. 2 is a configuration example diagram of a polarization conversion color separation unit of the device of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of a polarization conversion color separation unit of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of light shielding by the mask of FIG. 3, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a light transmission region and a light reflection region of the mask of FIG. In the present embodiment, it is assumed that a color prism is used as color separation means in the polarization conversion color separation unit.

図１において、１１は光源としてのランプ、１２は、楕円面、放物面または非球面の反射面を有し光源１１の光を所定の方向に反射するリフレクタ、１３は、光源１１側から出射された光を偏光変換し色分離する偏光変換色分離部、１３１は、偏光変換色分離部１３における光入射部、１３２は、偏光変換色分離部１３において光源側から出射された光を偏光変換し偏光方向を揃えて所定のＰ偏光光を形成する偏光変換手段としての偏光変換部、１３３は、光の強度分布を均一化するためのロッドレンズ部、１３４は、入射光を赤、緑、青の各色光に分離する色分離手段としてのカラープリズム、１３５は、遮蔽手段としてのマスク、１４、１６、２０は集光用レンズ、１５は全反射ミラー、１７は１／２波長位相差板、２５は、光の偏光方向を揃える偏光板、１８、２４はそれぞれ偏光ビームスプリッタ、１８ａ、２４ａはそれぞれ、偏光ビームスプリッタ１８、２４内において、Ｓ偏光光を反射しＰ偏光光を透過する検光膜、１９は１／４波長位相差板、２１は、中心軸周りに回転しながら該中心軸周りの複数の反射面で順に、上記色分離された光を映像表示素子側に反射するポリゴンミラー等の回転多面反射体、２７は、回転多面反射体２１をその中心軸周りに回転駆動するモータ、２２は１／２波長位相差板、２３は、照射された光を映像信号に基づき変調して光学像を形成する反射型液晶パネル等の映像表示素子、２６は、光学像を拡大投射する投射レンズユニット、３０は、モータ２７を回転駆動するとともに、映像信号に基づき映像表示素子２３を駆動する駆動回路である。 In FIG. 1, 11 is a lamp as a light source, 12 is a reflector having an ellipsoidal surface, a paraboloidal surface, or an aspherical reflecting surface and reflects light from the light source 11 in a predetermined direction, and 13 is emitted from the light source 11 side. A polarization conversion color separation unit 131 that performs polarization conversion and color separation of the emitted light, 131 is a light incident unit in the polarization conversion color separation unit 13, and 132 is a polarization conversion unit for light emitted from the light source side in the polarization conversion color separation unit 13. Then, a polarization conversion unit as a polarization conversion unit that forms a predetermined P-polarized light by aligning the polarization direction, 133 is a rod lens unit for uniformizing the intensity distribution of light, 134 is a red, green, incident light A color prism as color separation means for separating light of each color of blue, 135 is a mask as shielding means, 14, 16 and 20 are condensing lenses, 15 is a total reflection mirror, and 17 is a half-wave retardation plate. , 25 is the polarization direction of light The polarizing plates 18 and 24 are polarizing beam splitters, 18a and 24a are analyzing films that reflect S-polarized light and transmit P-polarized light in the polarizing beam splitters 18 and 24, respectively, and 19 is 1/4. A wavelength phase difference plate, 21 is a rotating polyhedral reflector such as a polygon mirror that sequentially reflects the color-separated light toward the image display element side on a plurality of reflecting surfaces around the central axis while rotating around the central axis. Reference numeral 27 denotes a motor that rotationally drives the rotary polyhedral reflector 21 around its central axis, reference numeral 22 denotes a half-wave retardation plate, and reference numeral 23 denotes a reflection that modulates irradiated light based on a video signal to form an optical image. Image display element such as a liquid crystal panel, 26 is a projection lens unit for enlarging and projecting an optical image, and 30 is a drive circuit for driving the image display element 23 based on a video signal while driving the motor 27 to rotate. A.

光入射部１３１は、入射光を偏光変換部１３２側に取入れる孔を有し、該孔の周囲の平面部に、マスク１３５側で反射されて戻ってくる戻り光を再び反射する反射手段としての反射面を有する。偏光変換手段としての偏光変換部１３２は、例えば偏光ビームスプリッタと１／２波長位相差板から成り、光入射部１３１側からの光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離後、該両偏光光のうちいずれか一方の偏光光の偏光方向を回転させて他方の偏光光に揃える。ロッドレンズ部１３３は、該偏光光が入射され、該入射光を、棒状体の内壁面にて全反射を繰り返させながら該棒状体の中を進行させ、該偏光光の強度分布を略均一にした状態でカラープリズム１３４側に出射する。カラープリズム１３４は、ダイクロイック反射膜を備え、所定の色光を透過、あるいは反射することにより、ロッドレンズ部１３３から出射された白色光の所定の偏光光またはその偏光方向を回転させた偏光光を、赤、緑、青の各色光に色分離して、それぞれを所定の異なった位置から遮蔽手段としてのマスク１３５側に出射する。マスク１３５は、映像表示素子２３内の画素の配列方向と略平行に形成され入射光を透過する光透過領域と、該光透過領域に隣接して形成された光反射領域とを有し、カラープリズム１３４側から出射された各色光毎にそのうちの一部を、上記光透過領域において透過させるとともに、上記出射された各色光のうち該光透過領域を透過しない各色光の一部または全部を上記光反射領域において反射する構成を有する。光反射領域は例えば、光透過領域の周囲に形成される。１／２波長位相差板１７は、偏光ビームスプリッタ１８に入射する光の偏光方向を回転させ、偏光板２５は、偏光ビームスプリッタ２４を透過した光学像に混入した不要偏光光を除去する。回転多面反射体２１は、その中心軸周りに環状に連なる複数の反射面が構成され、モータ２７により上記中心軸周りに所定速度で回転され、その複数の反射面は、上記中心軸周りに回転しながら順に、上記集光レンズ２０から入射される色分離された色光を反射する。 The light incident part 131 has a hole for taking incident light into the polarization conversion part 132 side, and as a reflecting means for reflecting again the return light reflected by the mask 135 side and returning to the plane part around the hole. It has a reflective surface. The polarization conversion unit 132 as a polarization conversion unit includes, for example, a polarization beam splitter and a ½ wavelength phase difference plate. After separating the light from the light incident unit 131 into P-polarized light and S-polarized light, The polarization direction of one of the polarized lights is rotated to align with the other polarized light. The rod lens unit 133 receives the polarized light, travels the incident light through the rod-like body while repeating total reflection on the inner wall surface of the rod-like body, and makes the intensity distribution of the polarized light substantially uniform. In this state, the light is emitted to the color prism 134 side. The color prism 134 includes a dichroic reflection film, and transmits or reflects a predetermined color light to thereby convert a predetermined polarized light of white light emitted from the rod lens unit 133 or a polarized light obtained by rotating the polarization direction thereof. The light is separated into red, green, and blue light, and each light is emitted from a predetermined different position to the mask 135 as a shielding means. The mask 135 includes a light transmission region that is formed substantially parallel to the pixel arrangement direction in the image display element 23 and transmits incident light, and a light reflection region that is formed adjacent to the light transmission region. A part of each color light emitted from the prism 134 side is transmitted through the light transmission region, and a part or all of each color light that does not pass through the light transmission region among the emitted color light is transmitted through the light transmission region. It has the structure which reflects in a light reflection area | region. For example, the light reflection region is formed around the light transmission region. The half-wave retardation plate 17 rotates the polarization direction of the light incident on the polarizing beam splitter 18, and the polarizing plate 25 removes unnecessary polarized light mixed in the optical image transmitted through the polarizing beam splitter 24. The rotating multi-surface reflector 21 includes a plurality of annularly reflecting surfaces around a central axis thereof, and is rotated around the central axis by a motor 27 at a predetermined speed. The plurality of reflective surfaces rotate around the central axis. In turn, the color-separated color light incident from the condenser lens 20 is reflected.

回転多面反射体２１の反射面で反射された円偏光光の各色光は集光レンズ２０を通り、１／４波長位相差板１９で偏光方向を回転されて例えばＰ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ１８を透過し、１／２波長位相差板２２で偏光方向を回転されて例えばＳ偏光光になり、偏光ビームスプリッタ２４に入射され、その検光膜２４ａで反射され、反射型の映像表示素子２３に照射される。該映像表示素子２４に照射された各色光は、回転多面反射体２１の回転でその複数の反射面が順次切替わることにより、該映像表示素子２３上で所定方向に移動（スクロール）する。ランプ１１から投射レンズユニット２６に至る光学系は、投射型映像表示装置における光学ユニットを構成している。 Each color light of the circularly polarized light reflected by the reflecting surface of the rotating polygonal reflector 21 passes through the condenser lens 20 and is rotated in the polarization direction by the quarter wavelength phase difference plate 19 to become, for example, P-polarized light. 18, the polarization direction is rotated by the half-wave retardation plate 22 to become, for example, S-polarized light, is incident on the polarization beam splitter 24, is reflected by the light detection film 24 a, and is a reflective image display element 23 is irradiated. Each color light irradiated on the video display element 24 moves (scrolls) on the video display element 23 in a predetermined direction by sequentially switching the plurality of reflecting surfaces by the rotation of the rotating multi-surface reflector 21. The optical system from the lamp 11 to the projection lens unit 26 constitutes an optical unit in the projection type video display device.

上記構成において、ランプ１１から出た光（白色光）は、楕円面または放物面または非球面のリフレクタ１２にて反射集光された状態で出射され、偏光変換色分離部１３に入射される。偏光変換色分離部１３内では、光入射部１３１の孔（図示なし）から入射され、偏光変換部１３２で偏光変換されて偏光方向を揃えられ所定の偏光光とされる。該偏光光は、ロッドレンズ部１３３で光の強度分布を均一化され、カラープリズム１３４に入射される。カラープリズム１３４に入射した偏光光は、赤、緑、青の各色光に分離され、マスク１３５側に出射される。マスク１３５では、色光毎にその光透過領域を透過した光が偏光変換色分離部１３の外部に出射されるが、光反射領域で反射された光は、偏光変換色分離部１３内を、カラープリズム１３４、ロッドレンズ部１３３、偏光変換部１３２を経て、光入射部１３１側に戻り、該光入射部１３１では、上記孔の周囲の平面部に形成された反射手段としての反射面で反射される。該反射面で反射された光は、再び、偏光変換部１３２、ロッドレンズ部１３３、カラープリズム１３４を経て、マスク１３５の光透過領域、または、光透過領域及び光反射領域に入射される。光透過領域に入射された光は該領域を通って偏光変換色分離部１３の外部に出射される。光反射領域に入射された光は再び反射されて光入射部１３１の反射面側に向かう。マスク１３５の光透過領域を通った光例えばＳ偏光光は偏光変換色分離部１３の外部に出射され、集光レンズ１４を通り、全反射ミラー１５で反射されて光路方向を変更し、集光レンズ１６及び１／２波長位相差板１７を通って偏光ビームスプリッタ１８に入射する。偏光ビームスプリッタ１８では検光膜１８ａで反射されて光路方向を変更し、１／４波長位相差板１９で円偏光光に変換され回転多面反射体２１の反射面に入射する。該回転多面反射体２１では、各色光は、該回転多面反射体２１の回転により該回転多面反射体２１に設けられた複数の反射面で反射され出射される。回転多面反射体２１で反射された各色光（円偏光光）は、１／４波長位相差板１９を経て、Ｐ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ１８に入射する。偏光ビームスプリッタ１８では検光膜１８ａを透過する。偏光ビームスプリッタ１８から出射した各色光（Ｐ偏光光）は、さらに、１／２波長位相差板２２で偏光方向を回転されてＳ偏光光となる。該Ｓ偏光光の色光は、偏光ビームスプリッタ２４に入射する。偏光ビームスプリッタ２４では検光膜２４ａで反射されて光路方向を変更し、反射型の映像表示素子２３に入射する。 In the above configuration, the light (white light) emitted from the lamp 11 is emitted after being reflected and collected by the ellipsoidal, parabolic, or aspherical reflector 12 and is incident on the polarization conversion color separation unit 13. . In the polarization conversion color separation unit 13, the light is incident from a hole (not shown) of the light incident unit 131, and is subjected to polarization conversion by the polarization conversion unit 132 so that the polarization direction is aligned to obtain predetermined polarized light. The polarized light is made uniform in the light intensity distribution by the rod lens unit 133 and is incident on the color prism 134. The polarized light that has entered the color prism 134 is separated into red, green, and blue color light and is emitted to the mask 135 side. In the mask 135, the light that has passed through the light transmission region for each color light is emitted to the outside of the polarization conversion color separation unit 13, but the light reflected by the light reflection region passes through the polarization conversion color separation unit 13 in the color. After passing through the prism 134, the rod lens part 133, and the polarization conversion part 132, the light incident part 131 returns to the light incident part 131, and the light incident part 131 is reflected by a reflecting surface as a reflecting means formed on the flat part around the hole. The The light reflected by the reflecting surface again enters the light transmission region of the mask 135 or the light transmission region and the light reflection region through the polarization conversion unit 132, the rod lens unit 133, and the color prism 134. The light incident on the light transmission region is emitted to the outside of the polarization conversion color separation unit 13 through the region. The light incident on the light reflecting area is reflected again and travels toward the reflecting surface of the light incident portion 131. Light passing through the light transmission region of the mask 135, for example, S-polarized light, is emitted to the outside of the polarization conversion color separation unit 13, passes through the condenser lens 14, is reflected by the total reflection mirror 15, changes the optical path direction, and is condensed. The light enters the polarizing beam splitter 18 through the lens 16 and the half-wave retardation plate 17. In the polarization beam splitter 18, the light path direction is changed by being reflected by the light detection film 18 a, converted into circularly polarized light by the ¼ wavelength phase difference plate 19, and is incident on the reflection surface of the rotating polyhedral reflector 21. In the rotating polyhedral reflector 21, each color light is reflected and emitted by a plurality of reflecting surfaces provided on the rotating polyhedral reflector 21 by the rotation of the rotating polyhedral reflector 21. Each color light (circularly polarized light) reflected by the rotating polyhedral reflector 21 passes through the ¼ wavelength phase difference plate 19 to become P-polarized light and enters the polarization beam splitter 18. The polarizing beam splitter 18 transmits the light detection film 18a. Each color light (P-polarized light) emitted from the polarization beam splitter 18 is further rotated in the polarization direction by the half-wave retardation plate 22 to become S-polarized light. The color light of the S-polarized light enters the polarization beam splitter 24. The polarization beam splitter 24 is reflected by the light detection film 24 a to change the direction of the optical path, and enters the reflective image display element 23.

反射型の映像表示素子２４は、映像信号に基づき駆動回路３０で駆動され、上記入射された赤色光、緑色光及び青色光それぞれを該映像信号に対応して変調し、再び、偏光ビームスプリッタ２４側に出射する。該偏光光は映像信号に対応した赤色光、緑色光及び青色光それぞれの光学像を形成している。偏光ビームスプリッタ２４では、映像表示素子２３側から入射される赤色光、緑色光、青色光それぞれのＰ偏光光が検光膜２４ａを透過しＰ偏光光の光学像として、偏光板２５を介して投射レンズユニット２６側へ出射する。投射レンズユニット２６は、入射した光を拡大投射してスクリーン上等に上記映像信号に応じた映像を映し出す。
以下、説明中で用いる図１の構成要素には、図１の場合と同じ符号を付して用いる。 The reflection-type image display element 24 is driven by the drive circuit 30 based on the image signal, modulates the incident red light, green light, and blue light according to the image signal, and again, the polarization beam splitter 24. To the side. The polarized light forms optical images of red light, green light and blue light corresponding to the video signal. In the polarization beam splitter 24, red light, green light, and blue light incident from the image display element 23 side pass through the analyzing film 24a, and pass through the polarizing plate 25 as an optical image of the P-polarized light. The light is emitted to the projection lens unit 26 side. The projection lens unit 26 enlarges and projects the incident light and projects an image corresponding to the image signal on a screen or the like.
Hereinafter, the same reference numerals as those in FIG. 1 are given to the components in FIG. 1 used in the description.

図２は、図１の装置の偏光変換色分離部１３の構成例図である。（ａ）はＹ軸方向平面図、（ｂ）はＸ軸方向側面図である。
図２（ａ）において、１３２Ａは、偏光変換部１３２を構成する偏光ビームスプリッタ、１３２Ｂは１／２波長位相差板、１３２Ａａ、１３２Ａｂはそれぞれ、偏光ビームスプリッタ１３２Ａの検光膜、２００ｉ_１〜２００ｉ_４はそれぞれ白色光の偏光光である。また、図２（ｂ）において、１３１ａは、光入射部１３１において入射光を取入れるための孔、１３１ｂは、光入射部１３１において孔１３１ａの周囲の平面部に形成された反射手段としての反射面、１３４_Ｒは、カラープリズム１３４において赤色光を透過させて分離する分離面、１３４_Ｂは、同じくカラープリズム１３４において青色光を反射して分離する分離面、１３４_Ｇは、同じくカラープリズム１３４において緑色光を反射して分離する分離面、１３５ａは、マスク１３５において映像表示素子２３内の画素の配列方向と略平行に形成され赤色光を透過させる光透過領域、１３５ｂは、同じくマスク１３５において映像表示素子２３内の画素の配列方向と略平行に形成され青色光を透過させる光透過領域、１３５ｃは、同じくマスク１３５において映像表示素子２３内の画素の配列方向と略平行に形成され緑色光を透過させる光透過領域、１３５ｄは、マスク１３５において光透過領域１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃの周囲に形成された光反射領域、２００ｉ_５は、カラープリズム１３４に入射する偏光光、２００ｅ_Ｒは、マスク１３５の光透過領域１３５ａから出射される赤色光の偏光光、２００ｅ_Ｂは、マスク１３５の光透過領域１３５ｂから出射される青色光の偏光光、２００ｅ_Ｇは、マスク１３５の光透過領域１３５ｃから出射される緑色光の偏光光、２００ｒ_Ｒは、マスク１３５の光反射領域１３５ｄで反射された赤色光、２００ｒ_Ｂは、マスク１３５の光反射領域１３５ｄで反射された青色光、２００ｒ_Ｇは、マスク１３５の光反射領域１３５ｄで反射された緑色光である。 FIG. 2 is a configuration example diagram of the polarization conversion color separation unit 13 of the apparatus of FIG. (A) is a plan view in the Y-axis direction, and (b) is a side view in the X-axis direction.
In FIG. 2A, 132A is a polarization beam splitter constituting the polarization conversion unit 132, 132B is a half-wave retardation plate, 132Aa and 132Ab are analysis films of the polarization beam splitter 132A, and 200i _{1 to} 200i, respectively. Reference numeral ₄ denotes white polarized light. In FIG. 2B, 131a is a hole for taking in incident light in the light incident part 131, and 131b is a reflection as a reflecting means formed in a plane part around the hole 131a in the light incident part 131. surface, 134 _R, the separation plane for separating by transmitting red light in the color prism 134, 134 _B, like separation surface for separating reflects blue light in the color prism 134, 134 _G, like the color prism 134 A separation surface 135 a that reflects and separates green light is formed in the mask 135 so as to be substantially parallel to the arrangement direction of the pixels in the image display element 23, and a light transmission region that transmits red light. A light transmission region 135c, which is formed substantially parallel to the pixel arrangement direction in the display element 23 and transmits blue light, is also a matrix. A light transmission region 135d that is formed substantially parallel to the pixel arrangement direction in the image display element 23 in the screen 135 and transmits green light, and 135d is a light reflection formed in the mask 135 around the light transmission regions 135a, 135b, and 135c. The region 200i ₅ is polarized light incident on the color prism 134, 200e _R is red light polarized light emitted from the light transmission region 135a of the mask 135, and 200e _B is emitted from the light transmission region 135b of the mask 135. 200e _G is polarized light of green light emitted from the light transmission region 135c of the mask 135, 200r _R is red light reflected by the light reflection region 135d of the mask 135, and 200r _B is the blue light reflected by the light reflection region 135d of the mask 135, 200 r _G is anti in the light reflection region 135d of the mask 135 It has been a green light.

図２の構成において、光源１１から出射された光（白色光）が、光入射部１３１の孔１３１ａを通って、偏光変換部１３２に入射される。該偏光変換部１３２では、例えば白色光のうちのＰ偏光光成分２００ｉ_１が偏光ビームスプリッタ１３２Ａの検光膜１３２Ａａを透過し、Ｓ偏光光成分２００ｉ_２は、該検光膜１３２Ａａで反射された後さらに検光膜１３２Ａｂで反射され（２００ｉ_３）、１／２波長位相差板１３２Ｂで偏光方向を回転されてＰ偏光光２００ｉ_４に変換され、上記の検光膜１３２Ａａを透過したＰ偏光光成分２００ｉ_１とともに、ロッドレンズ部１３３側に出射される。すなわち、偏光変換部１３２では、光入射部１３１から入射した白色光が、偏光ビームスプリッタ１３２Ａと１／２波長位相差板１３２Ｂとにより偏光方向を揃えられＰ偏光光とされて出射される。ロッドレンズ部１３３に入射されたＰ偏光光（２００ｉ_１＋２００ｉ_４）は、該ロッドレンズ部１３３の棒状体の内壁面にて全反射を繰り返しながら該棒状体の中を進行し、該Ｐ偏光光の強度分布が略均一にされたＰ偏光光２００ｉ_５としてカラープリズム１３４側に出射される。ここで、カラープリズム１３４においては、偏光変換部１３２の入射面（入射光線と反射光線とで形成される面）がＸＺ面であるため、偏光方向がＸＺ面に垂直な光がＰ偏光光、平行な光がＳ偏光光となる。すなわち、図２（ａ）におけるＰ偏光（ＸＺ面に垂直）は図２（ｂ）においてはＳ偏光光となる。 In the configuration of FIG. 2, light (white light) emitted from the light source 11 is incident on the polarization conversion unit 132 through the hole 131 a of the light incident unit 131. In the polarization conversion unit 132, for example, P-polarized component 200i ₁ of the white light is transmitted through the Kenkomaku 132Aa of the polarization beam splitter 132A, S-polarized component 200i ₂ is reflected by the該検light film 132Aa Thereafter, the light is further reflected by the light detection film 132Ab (200i ₃ ), the polarization direction is rotated by the half-wave retardation plate 132B, converted to the P-polarized light 200i ₄ , and the P-polarized light transmitted through the light detection film 132Aa. with component 200i _1, it is emitted to the rod lens unit 133 side. That is, in the polarization conversion unit 132, the white light incident from the light incident unit 131 is emitted as P-polarized light with the polarization direction aligned by the polarization beam splitter 132A and the half-wave retardation plate 132B. The P-polarized light (200i ₁ + 200i ₄ ) incident on the rod lens unit 133 travels through the rod-shaped body while repeating total reflection on the inner wall surface of the rod-shaped body of the rod lens unit 133, and the P-polarized light the intensity distribution of emitted to the color prism 134 side as P-polarized light 200i ₅ that is substantially uniform. Here, in the color prism 134, since the incident surface (surface formed by the incident light and the reflected light) of the polarization conversion unit 132 is an XZ surface, light whose polarization direction is perpendicular to the XZ surface is P-polarized light, Parallel light becomes S-polarized light. That is, the P-polarized light (perpendicular to the XZ plane) in FIG. 2A becomes S-polarized light in FIG. 2B.

カラープリズム１３４に入射したＳ偏光光は、分離面１３４_Ｒで赤色光のＳ偏光光が透過されて分離され、青色光＋緑色光のＳ偏光光は反射される。反射された青色光＋緑色光のＳ偏光光は、分離面１３４_Ｂに入射し、該分離面１３４_Ｂで青色光のＳ偏光光が反射されて分離され、緑色光のＳ偏光光は該分離面１３４_Ｂを透過し分離面１３４_Ｇに入射する。該分離面１３４_Ｇで該緑色光のＳ偏光光は反射される。このように、カラープリズム１３４で、分離面１３４_Ｒ、分離面１３４_Ｂ、分離面１３４_Ｇにより分離された各色光はマスク１３５に入射される。 S-polarized light incident on the color prism 134, S-polarized light of the red light separating surface 134 _R is separated is transmitted, S-polarized blue light + green light is reflected. S-polarized light of the reflected blue light + green light is incident on the separation surface 134 _B, the S-polarized light of the blue light separation surface 134 _B are separated by being reflected, S-polarized green light is the separation It transmits the surface 134 _B is incident on the separation surface 134 _G. S-polarized light of the green-color light in the separation surfaces 134 _G is reflected. As described above, each color light separated by the color prism 134 by the separation surface 134 _R , the separation surface 134 _B , and the separation surface 134 _G is incident on the mask 135.

マスク１３５において、マスク１３５に入射した赤色光のＳ偏光光は、光透過領域１３５ａと光反射領域１３５ｄとにわたって照射される。光透過領域１３５ａに照射された分の赤色光のＳ偏光光は、該光透過領域１３５ａを通って次段の集光用レンズ１４側に出射される。該光透過領域１３５ａを通過した光は、映像表示素子２３に対し、該映像表示素子２３の画素の配列方向と交差しない状態で照射される。一方、光反射領域１３５ｄ_１に照射された光は、該光反射領域１３５ｄで反射され、反射光２００ｒ_Ｒとして、ロッドレンズ部１３３、偏光変換部１３２を経て、光入射部１３１の反射面１３１ｂに入射される。反射面１３１ｂに入射された光（赤色光）は、該反射面１３１ｂで反射され、偏光変換部１３２、ロッドレンズ部１３３、カラープリズム１３４を経て、マスク１３５に入射される。マスク１３５に入射された赤色光の全部または一部が光透過領域１３５ａを通り、上記もともと該光透過領域１３５ａを通った赤色光とともに、映像表示素子２３に対し、該映像表示素子２３の画素の配列方向と交差しない状態で照射される。 In the mask 135, the red S-polarized light incident on the mask 135 is irradiated over the light transmission region 135a and the light reflection region 135d. The red S-polarized light corresponding to the amount irradiated to the light transmission region 135a is emitted to the condensing lens 14 side of the next stage through the light transmission region 135a. The light that has passed through the light transmission region 135a is applied to the video display element 23 in a state that does not intersect the pixel arrangement direction of the video display element 23. Meanwhile, light irradiated to the light reflecting area 135d ₁ is reflected by the optical reflective region 135d, as reflected light 200 r _R, rod lens unit 133, through the polarization conversion unit 132, the reflecting surface 131b of the light incident portion 131 Incident. The light (red light) incident on the reflecting surface 131b is reflected by the reflecting surface 131b, enters the mask 135 through the polarization conversion unit 132, the rod lens unit 133, and the color prism 134. All or part of the red light incident on the mask 135 passes through the light transmission region 135a, and together with the red light that originally passed through the light transmission region 135a, the image display device 23 has a pixel of the video display device 23. Irradiated without crossing the array direction.

また、マスク１３５に入射した青色光のＳ偏光光は、光透過領域１３５ｂと光反射領域１３５ｄとにわたって照射される。光透過領域１３５ｂに照射された分の青色光のＳ偏光光は、該光透過領域１３５ｂを通って次段の集光用レンズ１４側に出射される。該光透過領域１３５ｂを通過した光も、映像表示素子２３に対し、該映像表示素子２３の画素の配列方向と交差しない状態で照射される。一方、光反射領域１３５ｄに照射された光は、該光反射領域１３５ｄで反射され、反射光２００ｒ_Ｂとして、ロッドレンズ部１３３、偏光変換部１３２を経て、光入射部１３１の反射面１３１ｂに入射される。反射面１３１ｂに入射された光（青色光）は、該反射面１３１ｂで反射され、偏光変換部１３２、ロッドレンズ部１３３、カラープリズム１３４を経て、マスク１３５に入射される。マスク１３５に入射された青色光の全部または一部が光透過領域１３５ｂを通り、上記もともと該光透過領域１３５ｂを通った青色光とともに、映像表示素子２３に対し、該映像表示素子２３の画素の配列方向と交差しない状態で照射される。 Further, the blue S-polarized light incident on the mask 135 is irradiated over the light transmission region 135b and the light reflection region 135d. The amount of blue S-polarized light emitted to the light transmission region 135b is emitted to the condensing lens 14 side of the next stage through the light transmission region 135b. The light that has passed through the light transmission region 135b is also applied to the video display element 23 in a state that does not intersect the pixel arrangement direction of the video display element 23. On the other hand, the light irradiated to the light reflecting area 135d is reflected by the light reflecting area 135d, and enters the reflecting surface 131b of the light incident section 131 as the reflected light 200r _{B through} the rod lens section 133 and the polarization conversion section 132. Is done. The light (blue light) incident on the reflecting surface 131b is reflected by the reflecting surface 131b, enters the mask 135 through the polarization conversion unit 132, the rod lens unit 133, and the color prism 134. All or part of the blue light incident on the mask 135 passes through the light transmission region 135b, and together with the blue light that originally passed through the light transmission region 135b, the image display device 23 has pixels of the video display device 23 that Irradiated without crossing the array direction.

緑色光についても同様で、マスク１３５に入射した緑色光のＳ偏光光は、光透過領域１３５ｃと光反射領域１３５ｄとにわたって照射される。光透過領域１３５ｃに照射された分の緑色光のＳ偏光光は、該光透過領域１３５ｃを通って次段の集光用レンズ１４側に出射される。該光透過領域１３５ｃを通過した光も、映像表示素子２３に対し、該映像表示素子２３の画素の配列方向と交差しない状態で照射される。一方、光反射領域１３５ｄに照射された光は、該光反射領域１３５ｄで反射され、反射光２００ｒ_Ｇとして、ロッドレンズ部１３３、偏光変換部１３２を経て、光入射部１３１の反射面１３１ｃに入射される。反射面１３１ｃに入射された光（緑色光）は、該反射面１３１ｃで反射され、偏光変換部１３２、ロッドレンズ部１３３、カラープリズム１３４を経て、マスク１３５に入射される。マスク１３５に入射された緑色光の全部または一部が光透過領域１３５ｃを通り、上記もともと該光透過領域１３５ｃを通った緑色光とともに、映像表示素子２３に対し、該映像表示素子２３の画素の配列方向と交差しない状態で照射される。 The same applies to the green light, and the green S-polarized light incident on the mask 135 is irradiated over the light transmission region 135c and the light reflection region 135d. The amount of green S-polarized light that has been applied to the light transmission region 135c passes through the light transmission region 135c and is emitted to the condenser lens 14 side of the next stage. The light that has passed through the light transmission region 135c is also applied to the video display element 23 in a state that does not intersect the pixel arrangement direction of the video display element 23. Meanwhile, light irradiated to the light reflecting area 135d are reflected by the optical reflective region 135d, as reflected light 200 r _G, the rod lens 133, through the polarization conversion unit 132, incident on the reflecting surface 131c of the light incident portion 131 Is done. The light (green light) incident on the reflecting surface 131c is reflected by the reflecting surface 131c, enters the mask 135 through the polarization conversion unit 132, the rod lens unit 133, and the color prism 134. All or part of the green light incident on the mask 135 passes through the light transmission region 135c, and together with the green light that originally passed through the light transmission region 135c, the image display device 23 has a pixel of the image display device 23. Irradiated without crossing the array direction.

図３は、図２の偏光変換色分離部１３に用いるマスク１３５の構成例図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
図３のマスク１３５において、赤色光を通す光透過領域１３５ａ、青色光を通す光透過領域１３５ｂ、緑色光を通す光透過領域１３５ｃはそれぞれ、通過（透過）する光の映像表示素子２３内における照射領域が、該映像表示素子２３内の画素の配列方向と略平行になるように形成される。また、該各光透過領域は、互いに、略同寸法かつ略平行な領域として形成される。 FIG. 3 is a configuration example diagram of the mask 135 used in the polarization conversion color separation unit 13 of FIG. (A) is a side view, (b) is a front view.
In the mask 135 of FIG. 3, the light transmission region 135a that transmits red light, the light transmission region 135b that transmits blue light, and the light transmission region 135c that transmits green light, respectively, are irradiated in the image display element 23 with light that passes (transmits). The region is formed so as to be substantially parallel to the arrangement direction of the pixels in the video display element 23. The light transmission regions are formed as regions having substantially the same dimensions and substantially parallel to each other.

図４は、マスク１３５による光遮蔽の説明図である。（ａ）は、カラープリズム１３４から出射される色光を示し、（ｂ）は、マスク１３５の平面構成を示し、（ｃ）は、マスク１３５による色光の遮蔽状態を示す。
図４（ａ）において、２００ｅは、カラープリズム１３４から出射される赤、青、緑の色光、２００ｅ_Ｒ０は赤色光、２００ｅ_Ｂ０は青色光、２００ｅ_Ｇ０は緑色光、θは、色光２００ｅの領域の映像表示素子２３の面に対する傾き角である。（ａ）に示す傾斜状態の色光２００ｅを、（ｂ）に示すマスク１３５により遮蔽することで、（ｃ）に示す色光２００ｅ_Ｒ、２００ｅ_Ｂ、２００ｅ_Ｇの各領域が形成される。色光２００ｅ_Ｒ、２００ｅ_Ｂ、２００ｅ_Ｇはそれぞれ、映像表示素子２３内における照射領域が、該映像表示素子２３内の画素の配列方向と略平行になり、該画素の配列方向と交差しないため混色を発生しない。 FIG. 4 is an explanatory diagram of light shielding by the mask 135. (A) shows the color light emitted from the color prism 134, (b) shows the planar configuration of the mask 135, and (c) shows the color light shielding state by the mask 135.
In FIG. 4A, 200e is the red, blue, and green color light emitted from the color prism 134, 200e _R0 is the red light, 200e _B0 is the blue light, 200e _G0 is the green light, and θ is the area of the color light 200e. The tilt angle with respect to the surface of the video display element 23. The colored light 200e in the inclined state shown in (a) is shielded by the mask 135 shown in (b), so that the regions of the colored light 200e _R , 200e _B , and 200e _G shown in (c) are formed. Each of the colored light 200e _R , 200e _B , and 200e _G has a mixed color because the irradiation area in the video display element 23 is substantially parallel to the pixel arrangement direction in the video display element 23 and does not cross the pixel arrangement direction. Does not occur.

図５は、マスク１３５の光透過領域及び光反射領域の説明図である。
図５において、１３５ｄ_１は、光反射領域１３５ｄにおいて赤色光を反射する部分、１３５ｄ_２は、光反射領域１３５ｄにおいて青色光を反射する部分、１３５ｄ_３は、光反射領域１３５ｄにおいて緑色光を反射する部分である。カラープリズム１３４側からマスク１３５に入射した赤色光は、該マスク１３５の光透過領域１３５ａと光反射領域１３５ｄとに照射され、光透過領域１３５ａに照射された分は該光透過領域１３５ａを通って集光用レンズ１４側に出射され、光反射領域１３５ｄに照射された分は該光反射領域１３５ｄの反射面の部分１３５ｄ_１で反射され、光入射部１３１側に戻され、該光入射部１３１側で反射されて再びマスク１３５側に入射され、その一部または全部が光透過領域１３５ａを通過するようにされる。カラープリズム１３４側からマスク１３５に入射した青色光は、該マスク１３５の光透過領域１３５ｂと光反射領域１３５ｄとに照射され、光透過領域１３５ｂに照射された分は該光透過領域１３５ｂを通って集光用レンズ１４側に出射され、光反射領域１３５ｄに照射された分は該光反射領域１３５ｄの反射面の部分１３５ｄ_２で反射され、光入射部１３１側に戻され、該光入射部１３１側で反射されて再びマスク１３５側に入射され、その一部または全部が光透過領域１３５ｂを通過するようにされる。同様に、カラープリズム１３４側からマスク１３５に入射した緑色光は、該マスク１３５の光透過領域１３５ｃと光反射領域１３５ｄとに照射され、光透過領域１３５ｃに照射された分は該光透過領域１３５ｃを通って集光用レンズ１４側に出射され、光反射領域１３５ｄに照射された分は該光反射領域１３５ｄの反射面の部分１３５ｄ_３で反射され、光入射部１３１側に戻され、該光入射部１３１側で反射されて再びマスク１３５側に入射され、その一部または全部が光透過領域１３５ｃを通過するようにされる。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the light transmission region and the light reflection region of the mask 135.
In FIG. 5, 135d ₁ is a portion that reflects red light in the light reflection region 135d, 135d ₂ is a portion that reflects blue light in the light reflection region 135d, and 135d ₃ is a portion that reflects green light in the light reflection region 135d. Part. The red light incident on the mask 135 from the color prism 134 side is irradiated to the light transmission region 135a and the light reflection region 135d of the mask 135, and the amount of the light irradiated to the light transmission region 135a passes through the light transmission region 135a. is emitted to the converging lens 14 side, the minute that is applied to the light reflecting area 135d are reflected by the portion 135d ₁ of the reflecting surface of the light reflective region 135d, returned to the light incident portion 131 side, the light incident portion 131 The light is reflected on the side and incident again on the mask 135 side, and part or all of the light passes through the light transmission region 135a. The blue light incident on the mask 135 from the color prism 134 side is irradiated to the light transmission region 135b and the light reflection region 135d of the mask 135, and the amount irradiated to the light transmission region 135b passes through the light transmission region 135b. is emitted to the converging lens 14 side, the minute that is applied to the light reflecting area 135d are reflected by the portion 135d ₂ of the reflecting surface of the light reflective region 135d, returned to the light incident portion 131 side, the light incident portion 131 The light is reflected on the side and incident again on the mask 135 side, and part or all of the light passes through the light transmission region 135b. Similarly, the green light incident on the mask 135 from the color prism 134 side is irradiated to the light transmission region 135c and the light reflection region 135d of the mask 135, and the amount of light irradiated to the light transmission region 135c is the light transmission region 135c. through the emitted for the condenser lens 14 side, the minute that is applied to the light reflecting area 135d are reflected by the portion 135d ₃ of the reflective surface of the light reflective region 135d, it returned to the light incident portion 131 side, light The light is reflected on the incident portion 131 side and incident again on the mask 135 side, and part or all of the light passes through the light transmission region 135c.

上記実施例によれば、偏光変換色分離部１３におけるマスク１３５に光透過領域１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃを設け、透過させる各色光を、映像表示素子２３内における照射領域が、該映像表示素子２３内の画素の配列方向と略平行になり、該画素の配列方向と交差しない範囲のものに制限しているため、混色を防ぎ、高画質の映像を表示することができる。また、マスク１３５に光反射領域１３５ｄを設け、該光反射領域１３５ｄで反射した光を光入射部１３１の反射手段で反射してマスク１３５側に戻し、光透過領域１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃを透過させて映像表示に利用するため、光の利用率の低下を抑えることができ、消費電力の増大や光源の大型化を抑えた状態で明るい映像を表示することができる。 According to the above embodiment, the light transmission regions 135 a, 135 b, and 135 c are provided in the mask 135 in the polarization conversion color separation unit 13, and each color light to be transmitted is irradiated in the image display element 23 in the image display element 23. This is limited to a range that is substantially parallel to the pixel arrangement direction and does not intersect the pixel arrangement direction, so that color mixing can be prevented and high-quality video can be displayed. Further, the mask 135 is provided with a light reflecting area 135d, and the light reflected by the light reflecting area 135d is reflected by the reflecting means of the light incident portion 131 and returned to the mask 135 side to transmit the light transmitting areas 135a, 135b, and 135c. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the utilization factor of light and display a bright image in a state in which an increase in power consumption and an increase in the size of the light source are suppressed.

なお、上記説明した実施形態では、偏光変換色分離部１３における色分離手段としてカラープリズム１３４を用いる構成としたが、本発明はこれに限定されず、色分離手段として、例えばダイクロイックフィルタを用いてもよい。この場合には、例えば、赤色光を反射し青色光＋緑色光を透過させるダイクロイック膜、緑色光を反射し青色光を透過させるダイクロイック膜、青色光を透過させるダイクロイック膜を順にプリズム中に配列し、赤、緑、青の各色光を分離して出射させる構成とする。また、上記実施形態では、色分離の順番を、赤、青、緑としたが、本発明はこれに限定されず、例えば赤、緑、青の順としてもよい。また、上記実施形態では、マスク１３５の光反射領域１３５ｄで反射した光を、光入射部１３１に設けた反射手段で反射しマスク１３５側に戻す構成としたが、反射手段は、光入射部１３１以外の位置に設けてもよい。さらにまた、上記実施形態においては、偏光変換色分離部１３にロッドレンズ部１３３を用いて光の強度分布を均一化する構成としたが、該ロッドレンズ部１３３に替えて筒状のライトパイプを用い、偏光光を、該ライトパイプの筒状体の内壁で全反射を繰り返させながら該筒状体の中を進行させ、光の強度分布を均一化する構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the color prism 134 is used as the color separation unit in the polarization conversion color separation unit 13. However, the present invention is not limited to this. For example, a dichroic filter is used as the color separation unit. Also good. In this case, for example, a dichroic film that reflects red light and transmits blue light + green light, a dichroic film that reflects green light and transmits blue light, and a dichroic film that transmits blue light are sequentially arranged in the prism. , Red, green and blue color lights are separated and emitted. In the above embodiment, the order of color separation is red, blue, and green. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, red, green, and blue. In the above embodiment, the light reflected by the light reflecting region 135d of the mask 135 is reflected by the reflecting means provided in the light incident portion 131 and returned to the mask 135 side. However, the reflecting means is the light incident portion 131. You may provide in positions other than. Furthermore, in the above-described embodiment, the light intensity distribution is made uniform by using the rod lens unit 133 in the polarization conversion color separation unit 13, but a cylindrical light pipe is used instead of the rod lens unit 133. It is also possible to use a configuration in which the polarized light is allowed to travel through the cylindrical body while repeating total reflection at the inner wall of the cylindrical body of the light pipe, and the light intensity distribution is made uniform.

本発明の実施形態としての投射型映像表示装置の構成例図である。1 is a configuration example diagram of a projection type video display apparatus as an embodiment of the present invention. 図１の装置における偏光変換色分離部の平面構成例図である。It is a plane structural example figure of the polarization conversion color separation part in the apparatus of FIG. 図１の装置における偏光変換色分離部の側面構成例図である。It is a side surface structural example figure of the polarization conversion color separation part in the apparatus of FIG. 図２の偏光変換色分離部に用いるマスクの構成例図である。It is a structural example figure of the mask used for the polarization conversion color separation part of FIG. 図３のマスクによる光遮蔽の説明図である。It is explanatory drawing of the light shielding by the mask of FIG. 図４のマスクの光透過領域及び光反射領域の説明図である。It is explanatory drawing of the light transmissive area | region and light reflection area | region of the mask of FIG. 本発明の課題点の説明図である。It is explanatory drawing of the subject of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１…ランプ、
１２…リフレクタ、
１３…偏光変換色分離部、
１４、１６、２０…集光用レンズ、
１５…全反射ミラー、
１７、２２…１／２波長位相差板、
１８、２４…偏光ビームスプリッタ、
１９…１／４波長位相差板、
２１…回転多面反射体、
２３…映像表示素子、
２５…偏光板、
２６…投射レンズユニット、
２７…モータ、
３０…駆動回路、
１３１…光入射部、
１３２…偏光変換部、
１３３…ロッドレンズ部、
１３４…カラープリズム、
１３５…マスク。 11 ... Lamp,
12 ... Reflector,
13: Polarization conversion color separation unit,
14, 16, 20 ... Condensing lens,
15 ... Total reflection mirror,
17, 22 ... 1/2 wavelength phase difference plate,
18, 24 ... Polarizing beam splitter,
19: 1/4 wavelength phase difference plate,
21 ... Rotating polyhedral reflector,
23 ... Video display element,
25 ... Polarizing plate,
26 ... projection lens unit,
27 ... motor,
30 ... Drive circuit,
131: Light incident part,
132... Polarization conversion unit,
133 ... Rod lens part,
134 ... color prism,
135 ... Mask.

Claims

光源側からの光を映像表示素子に照射し映像信号に基づき変調して光学像を形成する投射型映像表示装置用の光学ユニットであって、
上記光源側から出射された光を偏光変換し偏光方向を揃えて所定の偏光光を形成する偏光変換手段と、
上記偏光光を少なくとも赤、緑、青の各色光に分離して出射する色分離手段と、
上記出射された各色光のうちの一部を、上記映像表示素子内の画素の配列方向と略平行な光透過領域において透過させるとともに、上記出射された各色光のうち上記光透過領域を透過しない各色光の一部または全部を、該光透過領域に隣接して形成された光反射領域において反射する遮蔽手段と、
上記遮蔽手段で反射された各色光を反射して上記遮蔽手段側に戻し、上記光透過領域を透過する光と併せ該光透過領域を透過可能にする反射手段と、
を備え、上記遮蔽手段から出射された色光を上記映像表示素子に照射して光学像を形成し、色合成して投射する構成としたことを特徴とする光学ユニット。 An optical unit for a projection-type image display device that irradiates light from the light source side to the image display element and modulates based on the image signal to form an optical image,
Polarization conversion means for polarization-converting light emitted from the light source side and aligning the polarization direction to form predetermined polarized light;
Color separation means for separating the polarized light into at least red, green, and blue color lights and emitting them,
A part of each of the emitted color lights is transmitted through a light transmission region substantially parallel to the arrangement direction of the pixels in the image display element and does not pass through the light transmission region of each of the emitted color lights. Shielding means for reflecting a part or all of each color light in a light reflection region formed adjacent to the light transmission region;
Reflecting means for reflecting each color light reflected by the shielding means and returning it to the shielding means side, and allowing the light transmission area to be transmitted together with the light transmitting the light transmission area;
An optical unit comprising: an optical image formed by irradiating the image display element with colored light emitted from the shielding means, and color-synthesized and projected.

光源側からの光を映像表示素子に照射し映像信号に基づき変調して光学像を形成する投射型映像表示装置であって、
上記光源側から出射された光を偏光変換して偏光方向を揃えて所定の偏光光を形成する偏光変換手段と、
上記偏光光を少なくとも赤、緑、青の各色光に分離して出射する色分離手段と、
上記出射された各色光毎にそのうちの一部を、上記映像表示素子内の画素の配列方向と略平行な光透過領域において透過させるとともに、上記出射された各色光のうち上記光透過領域を透過しない各色光の一部または全部を、該光透過領域に隣接して形成された光反射領域において反射する遮蔽手段と、
上記遮蔽手段で反射されて戻った各色光を再び反射して上記遮蔽手段側に戻し、上記光透過領域を透過する光と併せ該光透過領域を透過可能にする反射手段と、
中心軸周りに複数の反射面を有し、該中心軸周りに回転しながら該複数の反射面で順に、上記遮蔽手段から出射された光を上記映像表示素子側に反射する回転多面反射体と、
上記遮蔽手段から出射された光を上記回転多面反射体側に反射するとともに、上記映像表示素子で形成された各色光の光学像を投射レンズユニット側に導く偏光ビームスプリッタと、
上記回転多面反射体を中心軸周りに回転駆動するモータと、
上記映像表示素子を映像信号に基づき駆動するとともに、上記モータを駆動する駆動回路と、
を備え、上記回転多面反射体から上記映像表示素子に照射される各色光が、該回転多面反射体の回転に基づく上記反射面の切替わりにより、該映像表示素子上で所定方向に移動する構成としたことを特徴とする投射型映像表示装置。 A projection type video display device that irradiates light from the light source side to a video display element and modulates based on a video signal to form an optical image,
Polarization conversion means for polarization-converting light emitted from the light source side and aligning the polarization direction to form predetermined polarized light;
Color separation means for separating the polarized light into at least red, green, and blue color lights and emitting them,
A part of each of the emitted color lights is transmitted through a light transmission region substantially parallel to the arrangement direction of the pixels in the image display element, and the light transmission region of each of the emitted color lights is transmitted through the light transmission region. Shielding means for reflecting a part or all of each color light not reflected in a light reflection region formed adjacent to the light transmission region;
Reflecting means for reflecting each color light reflected and returned by the shielding means again and returning it to the shielding means side, and allowing the light transmitting area to be transmitted together with the light transmitting the light transmitting area;
A rotating multi-surface reflector having a plurality of reflecting surfaces around a central axis and reflecting light emitted from the shielding means to the image display element side in order by the plurality of reflecting surfaces while rotating around the central axis; ,
A polarizing beam splitter that reflects the light emitted from the shielding means to the rotating polyhedral reflector side and guides an optical image of each color light formed by the video display element to the projection lens unit side;
A motor that rotationally drives the rotating polyhedral reflector around a central axis;
A drive circuit for driving the video display element based on a video signal and driving the motor;
And each color light applied to the image display element from the rotating multi-surface reflector moves in a predetermined direction on the image display element by switching the reflecting surface based on the rotation of the rotating poly-surface reflector. A projection-type image display device characterized by that.

上記反射手段は、上記色分離手段側に入射光を取入れる孔の周囲の平面部に形成された構成である請求項２に記載の投射型映像表示装置。 3. The projection type image display device according to claim 2, wherein the reflecting means is formed on a flat portion around a hole for taking incident light on the color separating means side.

上記遮蔽手段は、上記光反射領域が上記光透過領域の周囲に形成された構成である請求項２に記載の投射型映像表示装置。 The projection type image display device according to claim 2, wherein the shielding means has a configuration in which the light reflection region is formed around the light transmission region.

上記偏光変換手段の後段側または前段側には入射光を壁面で繰り返し反射するロッドレンズまたはライトパイプが配された構成である請求項２に記載の投射型映像表示装置。
3. The projection type image display device according to claim 2, wherein a rod lens or a light pipe that repeatedly reflects incident light on a wall surface is disposed on the rear stage side or the front stage side of the polarization conversion means.