JP2007256595A

JP2007256595A - Projector

Info

Publication number: JP2007256595A
Application number: JP2006080430A
Authority: JP
Inventors: Koichi Akiyama; 光一秋山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-04

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector for making the shadow of a black matrix inconspicuous while reducing light loss and aberration. SOLUTION: In the projector 10, for example, a fourth lens L24 in a projection lens 29 is composed of a plurality of mutually divided lens parts 41a to 41d, thus the resolution of the projection lens 29 can be adjusted to a desired level without sacrificing the brightness of an image. Consequently, the black matrix that shields the surroundings of respective pixels constituting the liquid crystal panels 25a to 25c from the light is not projected on a screen with sufficient resolving power, then, the shadow of the black matrix is made inconspicuous. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示パネルその他の光変調装置を用いて映像を投射するプロジェクタに
関する。 The present invention relates to a projector that projects an image using a liquid crystal display panel or other light modulation device.

プロジェクタとして、照明装置によって各色の液晶ライトバルブを照明し、これらの液
晶ライトバルブによって変調された像光を、合成後に投射レンズによって必要な倍率で投
射するものがある（特許文献１参照）。また、プロジェクタに組み込まれる投射レンズと
しては、空間周波数フィルタとしての遮光部材を内蔵したものがあり、このような遮光部
材によって、液晶ライトバルブのブラックマトリックスが周期パターンとしてスクリーン
上に投射されることを防止している（特許文献２参照）。
特開平１０−１７１０４５号公報特開２００５−１１５０７０号公報 Some projectors illuminate liquid crystal light valves of respective colors with an illuminating device, and project image light modulated by these liquid crystal light valves at a required magnification by a projection lens after synthesis (see Patent Document 1). In addition, as a projection lens incorporated in the projector, there is a built-in light shielding member as a spatial frequency filter. By such a light shielding member, the black matrix of the liquid crystal light valve is projected on the screen as a periodic pattern. This is prevented (see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-171045 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-115070

しかし、上記のようなプロジェクタでは、投射レンズ内の遮光部材に形成された比較的
大面積の遮光帯によって像光を遮断するので、少なからず光損失が生じる。また、上記プ
ロジェクタでは、遮光帯が空間周波数フィルタとなるように透明基板等で遮光帯を支持す
る必要があり、この場合、透明基板等による収差や光損失が生じる可能性がある。 However, in the projector as described above, image light is blocked by a relatively large area light-shielding band formed on the light-shielding member in the projection lens. Further, in the projector, it is necessary to support the light shielding band with a transparent substrate or the like so that the light shielding band becomes a spatial frequency filter. In this case, aberration or light loss may occur due to the transparent substrate or the like.

そこで、本発明は、光損失や収差の発生を低減しつつ、ブラックマトリックスの影を目
立たなくすることができるプロジェクタを提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a projector that can reduce the occurrence of light loss and aberration while making the shadow of a black matrix inconspicuous.

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、画像形成装置と、画像形成装
置によって形成された画像を投射する投射光学系とを備え、このうち、投射光学系は、光
軸方向に配列された複数の光学要素を含むとともに、当該複数の光学要素を通過する光束
を所定の断面積を有する複数の部分光束に分割する光束分割手段を有する。 In order to solve the above problems, a projector according to the present invention includes an image forming apparatus and a projection optical system that projects an image formed by the image forming apparatus, and the projection optical system is arranged in the optical axis direction. And a light beam splitting unit that splits a light beam passing through the plurality of optical elements into a plurality of partial light beams having a predetermined cross-sectional area.

上記プロジェクタでは、投射光学系に設けた光束分割手段が、複数の光学要素を通過す
る光束を所定の断面積を有する複数の部分光束に分割するので、各部分光束によって達成
される解像度は、投射光学系の全有効径を通過する光束によって達成可能な分解能に比較
して劣化したものとなる。よって、画像形成装置がブラックマトリックス等を有する場合
であっても、分割された各部分光束の解像度の設定を調節することにより、ブラックマト
リックス等の影がスクリーン上に投射されることを防止できる。この際、投射光学系によ
る投射像の明るさの減少は、光束分割手段による遮光分だけとなるので、スクリーン上に
明るい画像を投射することができる。 In the projector described above, the light beam splitting means provided in the projection optical system splits the light beam passing through the plurality of optical elements into a plurality of partial light beams having a predetermined cross-sectional area. Compared to the achievable resolution by the light beam passing through the entire effective diameter of the optical system, it is degraded. Therefore, even when the image forming apparatus has a black matrix or the like, it is possible to prevent the shadow of the black matrix or the like from being projected on the screen by adjusting the resolution setting of each divided partial light beam. At this time, the decrease in the brightness of the projected image by the projection optical system is only the amount of light shielding by the light beam splitting means, so that a bright image can be projected on the screen.

また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記プロジェクタにおいて、光束分割
手段が、複数の光学要素のうち少なくとも１つの所定レンズ要素を、複数の部分光束に対
応して光軸に略垂直な面内において複数に分割された分割領域をそれぞれ形成する複数部
分で構成することによって実現される。この場合、所定レンズ要素を複数部分で構成する
ことによって、投射光学系への入射光から複数の部分光束を簡単に形成することができる
。 Further, according to a specific aspect or aspect of the present invention, in the projector, the light beam splitting unit has at least one predetermined lens element among the plurality of optical elements substantially aligned with the optical axis corresponding to the plurality of partial light beams. This is realized by forming a plurality of divided areas each formed in a vertical plane. In this case, by configuring the predetermined lens element with a plurality of portions, a plurality of partial light beams can be easily formed from light incident on the projection optical system.

本発明の別の態様によれば、所定レンズ要素を構成する複数部分が、互いに同一の比率
で分割されている。この場合、各複数部分を通過する光量を等しくすることができ、各複
数部分を経た均等な光束によって劣化の少ない像光を形成することができる。 According to another aspect of the present invention, a plurality of portions constituting the predetermined lens element are divided at the same ratio. In this case, the amount of light passing through each of the plurality of portions can be made equal, and image light with little deterioration can be formed by the uniform light flux that has passed through each of the plurality of portions.

本発明のさらに別の態様によれば、所定レンズ要素を構成する複数部分が、互いに同一
の形状を有する。この場合、各複数部分を経て特性が共通する同様の光束によって像光を
形成することができる。 According to still another aspect of the present invention, the plurality of portions constituting the predetermined lens element have the same shape. In this case, the image light can be formed by a similar light beam having a common characteristic through each of the plurality of portions.

本発明のさらに別の態様によれば、所定レンズ要素を構成する複数部分が、境界におい
て互いに所定の間隔だけ離間している。この場合、各複数部分の分離度を高めることがで
き、各複数部分に固有の解像度で画像形成が可能になる。 According to still another aspect of the present invention, the plurality of portions constituting the predetermined lens element are separated from each other by a predetermined distance at the boundary. In this case, the degree of separation of each of the plurality of parts can be increased, and an image can be formed with a resolution unique to each of the plurality of parts.

本発明のさらに別の態様によれば、所定レンズ要素が、一体的なレンズ部材から複数部
分に分割された後に当該複数部分を互いに接合して一部材としたものである。この場合、
各複数部分を一体的なレンズ部材の一部として比較的簡単に得ることができ、所定レンズ
要素としての光学特性を高くすることができる。 According to still another aspect of the present invention, after the predetermined lens element is divided into a plurality of parts from an integral lens member, the plurality of parts are joined together to form a single member. in this case,
Each of the plurality of portions can be obtained relatively easily as a part of an integral lens member, and the optical characteristics as a predetermined lens element can be enhanced.

本発明のさらに別の態様によれば、光束分割手段が、所定レンズ要素を構成する複数部
分の境界に設けられた遮光体である。この場合、高い自由度で様々なパターンとできる遮
光体によって、投射光学系への入射光を投射光学系内の適所で複数の部分光束に分割する
ことができる。 According to still another aspect of the present invention, the light beam splitting means is a light shield provided at a boundary between a plurality of portions constituting the predetermined lens element. In this case, the light incident on the projection optical system can be divided into a plurality of partial light beams at appropriate positions in the projection optical system by the light shielding body that can have various patterns with a high degree of freedom.

本発明のさらに別の態様によれば、画像形成装置が、液晶パネルと当該液晶パネルに隣
接して配置される少なくとも１つの偏光素子とを含む液晶ライトバルブと、当該液晶ライ
トバルブを照明する照明装置とを有する。この場合、光束分割手段によって分解能を適度
に劣化させた投射光学系により、画像形成装置を構成する各画素の周りに形成されるブラ
ックマトリックスを目立たないものとすることができる。 According to still another aspect of the invention, the image forming apparatus includes a liquid crystal light valve including a liquid crystal panel and at least one polarizing element disposed adjacent to the liquid crystal panel, and illumination that illuminates the liquid crystal light valve. Device. In this case, the black matrix formed around each pixel constituting the image forming apparatus can be made inconspicuous by the projection optical system in which the resolution is appropriately deteriorated by the light beam splitting means.

なお、所定レンズ要素を構成する複数部分は、通常、光軸方向に互いに位置ずれなく配
置されるが、複数部分のうち少なくとも２つを光軸方向に互いに位置ずれした状態で配置
することもできる。この場合、複数部分相互の結像ずれと各複数部分の解像度とを加算し
た状態で画像を投射することができ、ブラックマトリックス等の影の消し具合を調整する
ことができる。 The plurality of portions constituting the predetermined lens element are usually arranged without being displaced from each other in the optical axis direction. However, at least two of the plurality of portions may be arranged in a state of being displaced from each other in the optical axis direction. . In this case, it is possible to project an image in a state in which the image formation deviation between the plurality of portions and the resolution of each of the plurality of portions are added, and it is possible to adjust the degree of shadow elimination such as a black matrix.

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタ１０の光学系を示す模式図である。
このプロジェクタ１０は、光源光を発生する光源装置２１と、光源装置２１からの光源光
を赤緑青の３色に分割する色分離光学系２３と、色分離光学系２３から射出された各色の
照明光によって照明される光変調部２５と、光変調部２５からの各色の像光を合成するク
ロスダイクロイックプリズム２７と、クロスダイクロイックプリズム２７を経た像光をス
クリーン（不図示）に投射するための投射光学系である投射レンズ２９とを備える。この
うち、光源装置２１、色分離光学系２３、光変調部２５、及びクロスダイクロイックプリ
ズム２７は、スクリーンに投射すべき像光を形成する画像形成装置となっている。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical system of a projector 10 according to the first embodiment of the present invention.
The projector 10 includes a light source device 21 that generates light source light, a color separation optical system 23 that divides the light source light from the light source device 21 into three colors of red, green, and blue, and illumination of each color emitted from the color separation optical system 23. A light modulator 25 illuminated by light, a cross dichroic prism 27 that combines image light of each color from the light modulator 25, and a projection for projecting image light that has passed through the cross dichroic prism 27 onto a screen (not shown). And a projection lens 29 which is an optical system. Among these, the light source device 21, the color separation optical system 23, the light modulation unit 25, and the cross dichroic prism 27 are image forming apparatuses that form image light to be projected onto the screen.

以上のプロジェクタ１０において、光源装置２１は、光源ランプ２１ａと、凹レンズ２
１ｂと、一対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅと、偏光変換部材２１ｇと、重畳レンズ２１
ｉとを備える。このうち、光源ランプ２１ａは、例えば高圧水銀ランプからなり、光源光
を回収して前方に射出させる凹面鏡を備える。凹レンズ２１ｂは、光源ランプ２１ａから
の光源光を平行化する役割を有するが、省略することもできる。一対のレンズアレイ２１
ｄ，２１ｅは、フライアイ光学系を構成する。各レンズアレイ２１ｄ，２１ｅは、マトリ
ックス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって凹レンズ
２１ｂを経た光源ランプ２１ａからの光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変
換部材２１ｇは、レンズアレイ２１ｅから射出した光源光を例えば図１の紙面に垂直なＳ
偏光成分のみに変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ２１ｉは、偏光変換部材２１
ｇを経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部２５に設けた各色の光
変調装置に対する重畳照明を可能にする。つまり、両レンズアレイ２１ｄ，２１ｅと重畳
レンズ２１ｉとを経た照明光は、以下に詳述する色分離光学系２３を経て、光変調部２５
に設けられた各色の光変調装置すなわち各色の液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃを均一
に重畳照明する。 In the projector 10 described above, the light source device 21 includes the light source lamp 21a and the concave lens 2.
1b, a pair of lens arrays 21d and 21e, a polarization conversion member 21g, and a superimposing lens 21
i. Among these, the light source lamp 21a is composed of, for example, a high-pressure mercury lamp, and includes a concave mirror that collects the light source light and emits it forward. The concave lens 21b has a role of collimating the light source light from the light source lamp 21a, but may be omitted. A pair of lens arrays 21
d and 21e constitute a fly-eye optical system. Each of the lens arrays 21d and 21e is composed of a plurality of element lenses arranged in a matrix shape, and the light source light from the light source lamp 21a that has passed through the concave lens 21b is divided by these element lenses to be individually condensed and diverged. The polarization conversion member 21g converts the light source light emitted from the lens array 21e into S perpendicular to the paper surface of FIG.
Converted to only the polarization component and supplied to the next stage optical system. The superimposing lens 21i is a polarization conversion member 21.
By appropriately converging the illumination light having passed through g as a whole, it is possible to perform superimposing illumination on the light modulation device of each color provided in the light modulation unit 25. That is, the illumination light that has passed through both the lens arrays 21d and 21e and the superimposing lens 21i passes through the color separation optical system 23 that will be described in detail below and passes through the light modulator 25.
Each color light modulation device, that is, each color liquid crystal panel 25a, 25b, 25c is uniformly superimposed and illuminated.

色分離光学系２３は、第１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂと、３つのフ
ィールドレンズ２３ｆ，２３ｇ，２３ｈと、反射ミラー２３ｊ，２３ｍ，２３ｎ，２３ｏ
とを備え、光源装置２１とともに照明装置を構成する。ここで、第１ダイクロイックミラ
ー２３ａは、赤緑青の３色のうち赤光及び緑光を反射し青光を透過させる。また、第２ダ
イクロイックミラー２３ｂは、入射した赤及び緑の２色のうち緑光を反射し赤光を透過さ
せる。この色分離光学系２３において、光源装置２１からの略白色の光源光は、反射ミラ
ー２３ｊで光路を折り曲げられて第１ダイクロイックミラー２３ａに入射する。第１ダイ
クロイックミラー２３ａを通過した青光は、例えばＳ偏光のまま、反射ミラー２３ｍを経
てフィールドレンズ２３ｆに入射する。また、第１ダイクロイックミラー２３ａで反射さ
れて第２ダイクロイックミラー２３ｂでさらに反射された緑光は、例えばＳ偏光のままフ
ィールドレンズ２３ｇに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー２３ｂを通過した
赤光は、例えばＳ偏光のまま、レンズＬＬ１，ＬＬ２及び反射ミラー２３ｎ，２３ｏを経
て、入射角度を調節するためのフィールドレンズ２３ｈに入射する。レンズＬＬ１，ＬＬ
２及びフィールドレンズ２３ｈは、リレー光学系を構成している。このリレー光学系は、
第１レンズＬＬ１の像を、第２レンズＬＬ２を介してほぼそのままフィールドレンズ２３
ｈに伝達する機能を備えている。 The color separation optical system 23 includes first and second dichroic mirrors 23a and 23b, three field lenses 23f, 23g, and 23h, and reflection mirrors 23j, 23m, 23n, and 23o.
The lighting device is configured together with the light source device 21. Here, the first dichroic mirror 23a reflects red light and green light among the three colors of red, green, and blue and transmits blue light. The second dichroic mirror 23b reflects green light and transmits red light out of the two incident colors of red and green. In this color separation optical system 23, the substantially white light source light from the light source device 21 is incident on the first dichroic mirror 23a after the optical path is bent by the reflection mirror 23j. The blue light that has passed through the first dichroic mirror 23a enters the field lens 23f through the reflection mirror 23m, for example, as S-polarized light. Further, the green light reflected by the first dichroic mirror 23a and further reflected by the second dichroic mirror 23b is incident on the field lens 23g as S-polarized light, for example. Further, the red light that has passed through the second dichroic mirror 23b remains as S-polarized light, for example, and enters the field lens 23h for adjusting the incident angle via the lenses LL1 and LL2 and the reflecting mirrors 23n and 23o. Lens LL1, LL
2 and the field lens 23h constitute a relay optical system. This relay optical system
The image of the first lens LL1 is almost directly converted into the field lens 23 via the second lens LL2.
The function to transmit to h is provided.

光変調部２５は、それぞれが液晶装置である３つの液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃ
と、各液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃを挟むように配置される３組の偏光フィルタ（
偏光素子）２５ｅ，２５ｆ，２５ｇとを備える。ここで、青光用の液晶パネル２５ａと、
これを挟む一対の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｅとは、輝度変調後の像光のうち青光を画像
情報に基づいて２次元的に輝度変調するための青色用の液晶ライトバルブを構成する。同
様に、緑光用の液晶パネル２５ｂと、対応する偏光フィルタ２５ｆ，２５ｆも、緑色用の
液晶ライトバルブを構成し、赤光用の液晶パネル２５ｃと、偏光フィルタ２５ｇ，２５ｇ
も、赤色用の液晶ライトバルブを構成する。 The light modulator 25 includes three liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c, each of which is a liquid crystal device.
And three sets of polarizing filters arranged so as to sandwich the liquid crystal panels 25a, 25b, 25c (
Polarizing elements) 25e, 25f, and 25g. Here, a blue light liquid crystal panel 25a,
The pair of polarizing filters 25e and 25e sandwiching this constitutes a blue liquid crystal light valve for two-dimensionally modulating the blue light of the image light after the luminance modulation based on the image information. Similarly, the green light liquid crystal panel 25b and the corresponding polarizing filters 25f and 25f also constitute a green liquid crystal light valve, and the red light liquid crystal panel 25c and the polarizing filters 25g and 25g.
Also constitutes a red liquid crystal light valve.

色分離光学系２３の第１ダイクロイックミラー２３ａを透過することによって分岐され
た青光は、フィールドレンズ２３ｆを介して青光用の第１液晶パネル２５ａに入射する。
色分離光学系２３の第２ダイクロイックミラー２３ｂで反射されることによって分岐され
た緑光は、フィールドレンズ２３ｇを介して緑光用の第２液晶パネル２５ｂに入射する。
第２ダイクロイックミラー２３ｂを透過することによって分岐された赤光は、フィールド
レンズ２３ｈを介して赤光用の第３液晶パネル２５ｃに入射する。各液晶パネル２５ａ〜
２５ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置であり、各
液晶パネル２５ａ〜２５ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃ
に電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。その際、偏
光フィルタ２５ｅ〜２５ｇによって、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃに入射する照明光の偏
光方向が調整されるとともに、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃから射出される変調光から所
定の偏光方向の成分光が像光として取り出される。 The blue light branched by passing through the first dichroic mirror 23a of the color separation optical system 23 is incident on the first liquid crystal panel 25a for blue light through the field lens 23f.
The green light branched by being reflected by the second dichroic mirror 23b of the color separation optical system 23 enters the second liquid crystal panel 25b for green light via the field lens 23g.
The red light branched by passing through the second dichroic mirror 23b is incident on the third liquid crystal panel 25c for red light through the field lens 23h. Each liquid crystal panel 25a ~
Reference numeral 25c denotes a non-light-emitting light modulation device that modulates the spatial intensity distribution of incident illumination light, and the three colors of light incident on the respective liquid crystal panels 25a to 25c are transmitted to the respective liquid crystal panels 25a to 25c.
Is modulated in accordance with a drive signal or an image signal input as an electrical signal. At that time, the polarization filters 25e to 25g adjust the polarization direction of the illumination light incident on the liquid crystal panels 25a to 25c, and the component light having a predetermined polarization direction from the modulated light emitted from the liquid crystal panels 25a to 25c. Is taken out as image light.

クロスダイクロイックプリズム２７は、光合成部材であり、４つの直角プリズムを貼り
合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に
交差する一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層膜
２７ａは青色光を反射し、他方の第２誘電体多層膜２７ｂは赤色光を反射する。このクロ
スダイクロイックプリズム２７は、液晶パネル２５ａからの青光を第１誘電体多層膜２７
ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル２５ｂからの緑光を第１及び第２誘電
体多層膜２７ａ，２７ｂを介して直進・射出させ、液晶パネル２５ｃからの赤光を第２誘
電体多層膜２７ｂで反射して進行方向左側に射出させる。 The cross dichroic prism 27 is a photosynthetic member, has a substantially square shape in plan view in which four right angle prisms are bonded together, and a pair of dielectric multilayer films intersecting in an X shape at the interface where the right angle prisms are bonded to each other. 27a and 27b are formed. One first dielectric multilayer film 27a reflects blue light, and the other second dielectric multilayer film 27b reflects red light. The cross dichroic prism 27 converts the blue light from the liquid crystal panel 25a into the first dielectric multilayer film 27.
The green light from the liquid crystal panel 25b travels straight through and through the first and second dielectric multilayer films 27a and 27b and is emitted from the liquid crystal panel 25c to the second dielectric. The light is reflected by the body multilayer film 27b and emitted to the left in the traveling direction.

投射レンズ２９は、クロスダイクロイックプリズム２７で合成されたカラーの像光を、
所望の倍率でスクリーン（不図示）上に投射する。つまり、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃ
に入力された駆動信号或いは画像信号に対応する所望の倍率のカラー動画やカラー静止画
がスクリーン上に投射される。 The projection lens 29 converts the color image light synthesized by the cross dichroic prism 27 into
Project onto a screen (not shown) at the desired magnification. That is, each liquid crystal panel 25a-25c.
A color moving image or a color still image with a desired magnification corresponding to the drive signal or image signal input to is projected on the screen.

図２は、投射レンズ２９の一構成例を説明する側方断面図である。投射レンズ２９は、
鏡筒（不図示）中に開口絞りＳを挟んで第１群レンズＧ１と第２群レンズＧ２とを内蔵し
ている。第１群レンズＧ１は、光軸ＯＡに沿って配列された複数の光学要素である第１〜
第４レンズＬ１１〜Ｌ１４を有し、第２群レンズＧ２も、光軸ＯＡに沿って配列された複
数の光学要素である第１〜第４レンズＬ２１〜Ｌ２４を有する。このうち、第１群レンズ
Ｇ１の第３レンズＬ１３と、第２群レンズＧ２の第３レンズＬ２３とは、凸レンズ及び凹
レンズを組み合わせた接合レンズとなっている。 FIG. 2 is a side cross-sectional view for explaining a configuration example of the projection lens 29. The projection lens 29
A first group lens G1 and a second group lens G2 are built in a lens barrel (not shown) with an aperture stop S interposed therebetween. The first group lens G1 is a first to a plurality of optical elements arranged along the optical axis OA.
The second lens group G2 includes fourth lenses L11 to L14, and the second lens group G2 also includes first to fourth lenses L21 to L24 that are a plurality of optical elements arranged along the optical axis OA. Among these, the third lens L13 of the first group lens G1 and the third lens L23 of the second group lens G2 are cemented lenses in which a convex lens and a concave lens are combined.

図３は、投射レンズ２９の外観を説明する斜視図である。図３において各レンズＬ１１
〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４の表面には、メッシュ状のパターンが表示されているが、これ
は、現実に存在するものではなく、レンズ形状を分かりやすくするために表示されている
ものである。ここで、投射レンズ２９の先端に配置された射出側のレンズ、すなわち所定
レンズ要素である第２群レンズＧ２中の第４レンズＬ２４は、図４にも示すように、複数
部分として４つのレンズ部分４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを備える。第４レンズＬ２
４を構成する各レンズ部分４１ａ〜４１ｄは、光軸ＯＡに交差する表面ＳＡにおいて、複
数に分割された分割領域Ａ１〜Ａ４を形成する。各分割領域Ａ１〜Ａ４は、これらの境界
に設けられた遮光体としての接着部４２によって仕切られている。接着部４２は、光軸Ｏ
Ａを中心として十字状に延びており、第４レンズＬ２４に入射した像光の光束を４つに分
割して光軸ＯＡの周りに配置される４つの部分光束を形成するための光束分割手段となっ
ている。 FIG. 3 is a perspective view for explaining the external appearance of the projection lens 29. In FIG. 3, each lens L11
A mesh-like pattern is displayed on the surfaces of L14 and L21 to L24. However, this is not actually present but is displayed for easy understanding of the lens shape. Here, the exit side lens disposed at the tip of the projection lens 29, that is, the fourth lens L24 in the second group lens G2, which is a predetermined lens element, includes four lenses as a plurality of portions as shown in FIG. Part 41a, 41b, 41c, 41d is provided. Fourth lens L2
4, the lens portions 41 a to 41 d forming divided areas A 1 to A 4 are divided into a plurality of areas on the surface SA intersecting the optical axis OA. Each of the divided regions A1 to A4 is partitioned by an adhesive portion 42 as a light shielding body provided at the boundary between them. The bonding portion 42 has an optical axis O
A beam splitting means that extends in a cross shape with A as the center, splits the beam of image light incident on the fourth lens L24 into four, and forms four partial beams arranged around the optical axis OA. It has become.

ここで、各レンズ部分４１ａ〜４１ｄは、互いに同一の比率で分割されており、互いに
同一の形状を有する。つまり、各レンズ部分４１ａ〜４１ｄは、それぞれ９０°の中心角
を有する扇型のレンズ部材である。これにより、第４レンズＬ２４に入射した像光の光束
を、表面ＳＡにおいて面積的に均等に４分割できるだけでなく、第４レンズＬ２４に入射
した光束を光軸ＯＡの周りに対称に配置された同一断面形状を有する４つの光束として均
等に４分割することができる。この際、各分割領域Ａ１〜Ａ４は、接着部４２によって光
学的に分離されている。つまり、接着部４２は、各レンズ部分４１ａ〜４１ｄの有効径を
画定しており、各レンズ部分４１ａ〜４１ｄの単位で結像に際しての分解能の下限を与え
ることができるようになっている。 Here, each lens part 41a-41d is divided | segmented by the mutually same ratio, and has the mutually same shape. In other words, each of the lens portions 41a to 41d is a fan-shaped lens member having a central angle of 90 °. As a result, the luminous flux of the image light incident on the fourth lens L24 can not only be divided into four areas evenly on the surface SA, but the luminous flux incident on the fourth lens L24 is arranged symmetrically around the optical axis OA. It can be equally divided into four light beams having the same cross-sectional shape. At this time, the divided regions A1 to A4 are optically separated by the bonding portion 42. In other words, the bonding portion 42 defines the effective diameter of each of the lens portions 41a to 41d, and can provide a lower limit of resolution during image formation in units of the lens portions 41a to 41d.

各レンズ部分４１ａ〜４１ｄを相互に固定する接着部４２は、不透明な樹脂等で形成さ
れており、隣り合うレンズ部分４１ａ〜４１ｄ間で波面を完全に分割できるようになって
いる。また、接着部４２は、固定後の各レンズ部分４１ａ〜４１ｄに不要な応力が働かな
いような材料となっている。 The adhesive portion 42 that fixes the lens portions 41a to 41d to each other is formed of an opaque resin or the like, and can completely divide the wavefront between the adjacent lens portions 41a to 41d. The bonding portion 42 is made of a material that prevents unnecessary stress from acting on the lens portions 41a to 41d after being fixed.

以下、図５等を参照して、図４等に示す第４レンズＬ２４の製造方法の一例について説
明する。まず、投射レンズ２９を構成する第２群レンズＧ２の第４レンズＬ２４の最終的
外形に対応する一体的な円板状のレンズ部材ＰＦを準備する。このようなレンズ部材ＰＦ
は、屈折率や分散において投射レンズ２９の収差を目標値に抑えるようなガラス材料等で
形成されており、表面ＳＡすなわち一対の光学面が、研削や研磨によって目標通りの曲率
を有する球面や非球面に加工され、必要なコーティング等が施される。このレンズ部材Ｐ
Ｆは、研削等によって接着部４２を充填すべき十字の部分で４つのレンズ部分４１ａ〜４
１ｄに精密に切断・分離される。その後、これらの切断面ＣＦに不透明な紫外線硬化樹脂
等を塗布するとともに、治具等を利用して各レンズ部分４１ａ〜４１ｄを切断面ＣＦで貼
り合わせるように結合して一部材とし、切断前の輪郭が復元されるようにする。この際、
各レンズ部分４１ａ〜４１ｄは、光軸ＯＡ方向に精密に位置合わせされ、相互に収差が生
じないようにする。その後、各レンズ部分４１ａ〜４１ｄをアライメントした状態で紫外
線を照射するなどして、紫外線硬化樹脂等を硬化させる。これにより、各レンズ部分４１
ａ〜４１ｄが接着部４２によって相互に固定され、接着部４２を挟んで相互に僅かに離間
した状態となる。なお、各レンズ部分４１ａ〜４１ｄが接着部４２によって互いに離間す
る距離は、レンズ部材ＰＦを研削等によって切断した際の削り代に対応するものとなって
いる。 Hereinafter, an example of a method for manufacturing the fourth lens L24 illustrated in FIG. 4 and the like will be described with reference to FIG. First, an integral disk-shaped lens member PF corresponding to the final outer shape of the fourth lens L24 of the second group lens G2 constituting the projection lens 29 is prepared. Such a lens member PF
Is formed of a glass material or the like that suppresses the aberration of the projection lens 29 to a target value in terms of refractive index and dispersion, and the surface SA, that is, a pair of optical surfaces, is a spherical surface or a non-spherical surface having a target curvature by grinding or polishing. It is processed into a spherical surface and the necessary coating is applied. This lens member P
F is a cross-shaped portion that should be filled with the bonding portion 42 by grinding or the like, and has four lens portions 41 a to 4.
It is precisely cut and separated into 1d. After that, an opaque ultraviolet curable resin or the like is applied to the cut surface CF, and the lens portions 41a to 41d are bonded to each other using a jig or the like so as to be bonded to the cut surface CF. So that the contour of is restored. On this occasion,
The lens portions 41a to 41d are precisely aligned in the direction of the optical axis OA so that no aberration occurs between them. Thereafter, the ultraviolet curable resin or the like is cured by irradiating ultraviolet rays in a state where the lens portions 41a to 41d are aligned. Thus, each lens portion 41
a to 41d are fixed to each other by the bonding portion 42 and are slightly separated from each other with the bonding portion 42 interposed therebetween. The distance at which the lens portions 41a to 41d are separated from each other by the bonding portion 42 corresponds to the machining allowance when the lens member PF is cut by grinding or the like.

以上のようにして得た第４レンズＬ２４は、通常の加工方法で得たレンズと殆ど同じ外
観を有し、高精度に各レンズ部分４１ａ〜４１ｄの相対位置がアライメントされた状態で
接着部４２によって固定されている。よって、第４レンズＬ２４の光学的収差は、通常の
投射用レンズに比べて殆ど劣らないものとすることができ、投射レンズ２９としての光学
性能も、高精度に設定することができる。つまり、各種収差を通常の投射用レンズと同等
にできるだけでなく、レンズの明るさも通常の投射用レンズと同等にできる。ただし、第
４レンズＬ２４を４分割しているので、第４レンズＬ２４に入射する像光が４つに波面分
割される。このため、各レンズ部分４１ａ〜４１ｄを経た光束がそれぞれＮＡの小さな像
光としてスクリーンに入射するので、投射レンズ２９の分解能の値が大きくなる。 The fourth lens L24 obtained as described above has almost the same appearance as a lens obtained by a normal processing method, and the bonding portion 42 in a state where the relative positions of the lens portions 41a to 41d are aligned with high accuracy. It is fixed by. Therefore, the optical aberration of the fourth lens L24 can be made almost inferior to that of a normal projection lens, and the optical performance as the projection lens 29 can be set with high accuracy. That is, various aberrations can be made equal to that of a normal projection lens, and the brightness of the lens can be made equivalent to that of a normal projection lens. However, since the fourth lens L24 is divided into four, the image light incident on the fourth lens L24 is divided into four wavefronts. For this reason, since the light beams that have passed through the lens portions 41a to 41d enter the screen as image light having a small NA, the resolution value of the projection lens 29 increases.

ここで、投射レンズ２９の分解能について説明する。分解能とは、物体側において２点
が互いにどれほど近接するまで見分けられるかを示す量であり、ここでは、投射レンズ２
９の理論分解能について考える。説明のため、投射レンズ２９が無収差のレンズであると
すると、この投射レンズ２９の回折による理論分解能は、よく知られたレイリー（Raylei
gh）の式により、
理論分解能＝１．２２×λ×Ｆｅ＝０．６１×λ／ＮＡ
として与えられる。ここで、λは、投射レンズ２９が対象とする光の波長であり、Ｆｅは
、投射レンズ２９の射出側のＦ値である（Ｆｅのことを通常、実効Ｆ値と呼ぶ）。また、
ＮＡは、投射レンズ２９の開口数である。これからも明らかなように、投射レンズ２９の
開口数ＮＡが小さいと、その制限で分解能を向上させることができないことが分かる。つ
まり、第４レンズＬ２４を４つのレンズ部分４１ａ〜４１ｄに分割して像光を波面分割し
た場合、各光束のビーム断面の開口径は約１／２になる。よって、各レンズ部分４１ａ〜
４１ｄの理論分解能の値は、分割されない場合に比較して２倍程度大きくなり、分解能が
相対的に劣化する。一方、分解能が劣る４つのレンズ部分４１ａ〜４１ｄを集めて結像し
ても、結果的に分解能は向上しない。よって、投射レンズ２９を構成する第４レンズＬ２
４等の分割数を適宜設定することにより、投射レンズ２９の分解能を所望の程度に調整す
ることができる。これを利用すれば、液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃを構成する各画
素の周囲を遮光するブラックマトリックスがスクリーン上に十分な解像力で投射されなく
なり、ブラックマトリックスの影を目立たないものとすることができる。 Here, the resolution of the projection lens 29 will be described. The resolution is an amount indicating how close two points can be distinguished from each other on the object side, and here, the projection lens 2
Consider 9 theoretical resolutions. For the sake of explanation, assuming that the projection lens 29 is a non-aberration lens, the theoretical resolution due to diffraction of the projection lens 29 is the well-known Rayleigh (Raylei).
gh)
Theoretical resolution = 1.22 × λ × Fe = 0.61 × λ / NA
As given. Here, λ is the wavelength of light targeted by the projection lens 29, and Fe is the F value on the exit side of the projection lens 29 (Fe is usually referred to as the effective F value). Also,
NA is the numerical aperture of the projection lens 29. As is clear from this, it can be seen that if the numerical aperture NA of the projection lens 29 is small, the resolution cannot be improved due to the limitation. That is, when the fourth lens L24 is divided into four lens portions 41a to 41d and the image light is wavefront-divided, the aperture diameter of the beam section of each light beam is about ½. Therefore, each lens part 41a-
The value of the theoretical resolution of 41d is about twice as large as that in the case where it is not divided, and the resolution is relatively deteriorated. On the other hand, even if the four lens portions 41a to 41d having inferior resolution are collected and imaged, the resolution is not improved as a result. Therefore, the fourth lens L2 constituting the projection lens 29
By appropriately setting the number of divisions such as 4, the resolution of the projection lens 29 can be adjusted to a desired level. If this is utilized, the black matrix that shields the periphery of each pixel constituting the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c will not be projected on the screen with sufficient resolution, and the shadow of the black matrix can be made inconspicuous. .

具体的な例で説明すると、投射レンズ２９がＦｅ＝２．０（ＮＡ＝０．２５）である場
合、
理論分解能＝０．６１×５５０×１０^−６／０．２５
＝１．３４２μｍ
となる。よって、第４レンズＬ２４を４分割した場合、理論分解能は、２．７μｍ程度に
なると考えられる。例えばブラックマトリックスの幅が２μｍ程度であれば、ブラックマ
トリックスの影が投射されることを防止でき、かつ、画素がつぶれてボケた画像が投射さ
れることを防止できる。 In a specific example, when the projection lens 29 is Fe = 2.0 (NA = 0.25),
Theoretical resolution = 0.61 × 550 × 10 ⁻⁶ /0.25
= 1.342 μm
It becomes. Therefore, when the fourth lens L24 is divided into four, the theoretical resolution is considered to be about 2.7 μm. For example, if the width of the black matrix is about 2 μm, it is possible to prevent the shadow of the black matrix from being projected, and it is possible to prevent a blurred image from being projected due to pixel collapse.

以上の説明では、投射レンズ２９のうち第２群レンズＧ２の第４レンズＬ２４を対象と
して、その分解能の値を所望の程度に大きくすべく、第４レンズＬ２４を分割後に基の形
状に接合することによって復元した合成レンズとしたが、第４レンズＬ２４以外のレンズ
も上記のような合成レンズとすることができる。例えば、第１群レンズＧ１の第１レンズ
Ｌ１１、第１群レンズＧ１の第４レンズＬ１４、第２群レンズＧ２の第１レンズＬ２１等
を上記のような分割接合型の合成レンズとすることができる。さらに、第１群レンズＧ１
や第２群レンズＧ２全体を分割接合型の合成レンズとすることができる。この場合、第１
，２群レンズＧ１，Ｇ２を構成する各合成レンズにおいて、各構成レンズの接着部８２が
光軸ＯＡのまわりに対して延びる方向を相互に一致させる。つまり、各レンズの接着部４
２が光軸ＯＡ方向から見て互いに重なって一致するように配置する。これにより、接着部
８２の影を減らすことができ、解像度が必要以上に劣化することを防止できる。 In the above description, for the fourth lens L24 of the second group lens G2 in the projection lens 29, the fourth lens L24 is joined to the original shape after division in order to increase the resolution value to a desired level. However, the lens other than the fourth lens L24 can also be a synthetic lens as described above. For example, the first lens L11 of the first group lens G1, the fourth lens L14 of the first group lens G1, the first lens L21 of the second group lens G2, and the like may be the split-junction type synthetic lens as described above. it can. Further, the first lens group G1
Alternatively, the entire second group lens G2 can be a split-junction type synthetic lens. In this case, the first
, In the composite lenses constituting the second group lenses G1 and G2, the directions in which the adhesive portions 82 of the constituent lenses extend with respect to the optical axis OA are made to coincide with each other. That is, the adhesive portion 4 of each lens
2 are arranged so as to overlap each other when viewed from the optical axis OA direction. Thereby, the shadow of the adhesion part 82 can be reduced and the resolution can be prevented from being deteriorated more than necessary.

また、以上では、第４レンズＬ２４等を光軸ＯＡのまわりに４等分して、４つの分割領
域Ａ１〜Ａ４に対応する断面の４光束を形成しているが、３或いは５以上の波面分割によ
って３或いは５以上の分割光束を形成することもでき、この場合、第４レンズＬ２４等の
分解能を段階的に調整することができる。なお、第４レンズＬ２４等の分割方法は、光軸
ＯＡのまわりに等分割する場合に限らず、様々な形状に均等な面積で分割することができ
る。また、第４レンズＬ２４等の分割方法は、均等な面積に分割する場合に限らず、不均
等な面積に分割する場合を含む。例えば、中心角が異なる複数の扇部分に分割することに
よっても、第４レンズＬ２４等によって分割される像光ビームの有効径が調整され投射レ
ンズ２９の分解能を適宜調整することができる。 In the above description, the fourth lens L24 and the like are divided into four equal parts around the optical axis OA to form four light beams having cross sections corresponding to the four divided regions A1 to A4. It is also possible to form three or five or more divided light beams by the division, and in this case, the resolution of the fourth lens L24 and the like can be adjusted stepwise. The dividing method of the fourth lens L24 and the like is not limited to the case of dividing equally around the optical axis OA, and can be divided into various shapes with an equal area. Further, the dividing method of the fourth lens L24 and the like is not limited to the case where the fourth lens L24 is divided into equal areas, but includes the case where the fourth lens L24 is divided into non-uniform areas. For example, the effective diameter of the image light beam divided by the fourth lens L24 and the like can be adjusted by dividing into a plurality of fan portions having different central angles, and the resolution of the projection lens 29 can be adjusted accordingly.

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第２実施形
態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明
しない部分については第１実施形態と同様であるものとする。 [Second Embodiment]
Hereinafter, a projector according to a second embodiment of the invention will be described. Note that the projector according to the second embodiment is obtained by partially changing the projector according to the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.

図６（ａ）は、第２実施形態のプロジェクタに組み込まれる投射レンズを構成する第１
例のレンズＬ１０１を説明する断面の部分拡大図であり、図６（ｂ）は、投射レンズを構
成する第２例のレンズＬ１０２を説明する断面の部分拡大図である。 FIG. 6A illustrates a first projection lens that is incorporated in the projector according to the second embodiment.
FIG. 6B is a partially enlarged view of a cross-section illustrating a lens L102 of a second example that constitutes a projection lens.

図６（ａ）の場合、レンズＬ１０１を機械加工等によって分割・合成するのではなく、
レンズＬ１０１の表面ＳＡ上に遮光性の樹脂材料等からなる遮光層１４２を形成している
。このような遮光層１４２によって、レンズＬ１０１の表面ＳＡが例えば分割領域Ａ１，
Ａ２に分割される。この場合、両分割領域Ａ１，Ａ２の境界に設けられた遮光体としての
遮光層１４２が光束を分割するので、レンズＬ１０１を組み込んだ投射レンズ２９の分解
能の値を適宜大きくすることができ、ブラックマトリックスの影が投射されることを防止
できる。 In the case of FIG. 6A, the lens L101 is not divided and synthesized by machining or the like.
A light shielding layer 142 made of a light shielding resin material or the like is formed on the surface SA of the lens L101. By such a light shielding layer 142, the surface SA of the lens L101 is, for example, divided regions A1,
Divided into A2. In this case, since the light shielding layer 142 as the light shielding body provided at the boundary between the two divided regions A1 and A2 divides the light flux, the value of the resolution of the projection lens 29 incorporating the lens L101 can be appropriately increased, and black It is possible to prevent the shadow of the matrix from being projected.

図６（ｂ）の場合、レンズＬ１０１を機械加工等によって分割・合成するのではなく、
パルスレーザ等を利用して、レンズＬ１０１の内部ＩＰにマイクロクラック層２４２を形
成している。このようなマイクロクラック層２４２によって、レンズＬ１０１の表面ＳＡ
が例えば分割領域Ａ１，Ａ２に分割される。この場合、両分割領域Ａ１，Ａ２の境界を形
成するマイクロクラック層２４２が遮光体となって光束を分割するので、レンズＬ１０１
を組み込んだ投射レンズ２９の分解能の値を適宜大きくすることができ、ブラックマトリ
ックスの影が投射されることを防止できる。 In the case of FIG. 6B, the lens L101 is not divided and synthesized by machining or the like.
A microcrack layer 242 is formed on the internal IP of the lens L101 using a pulse laser or the like. By such a microcrack layer 242, the surface SA of the lens L101
Is divided into divided areas A1, A2, for example. In this case, since the microcrack layer 242 that forms the boundary between the two divided regions A1 and A2 serves as a light shield, the light beam is divided.
The resolution value of the projection lens 29 incorporating the can be increased as appropriate, and the shadow of the black matrix can be prevented from being projected.

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第３実施形態のプロ
ジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明しない部
分については第１実施形態と同様であるものとする。 [Third Embodiment]
Hereinafter, the projector according to the third embodiment will be described. Note that the projector according to the third embodiment is obtained by partially changing the projector according to the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.

図７（ａ）は、第３実施形態のプロジェクタに設けた投射レンズに組み込まれる第１例
の遮光体の正面図であり、図７（ｂ）は、投射レンズに組み込まれる第２例の遮光体の正
面図である。図７（ａ）に示す遮光体３４２や図７（ｂ）に示す遮光体４４２は、Ｌ１１
〜１４，Ｌ２１〜２４の表面ＳＡ上にコーティングとして形成することもできるが、これ
を薄い金属材料等で形成した自立型のマスクとすれば、鏡筒内の適所例えば開口絞りＳの
位置等に配置することができる。図示のような遮光体３４２，４４２は、それぞれ開口Ａ
Ｐ１〜ＡＰ７を有しており、各開口ＡＰ１〜ＡＰ７は、像光を分割する開口となる。これ
により、投射レンズ２９の分解能の値を適宜大きくすることができ、ブラックマトリック
スの影が投射されることを防止できる。 FIG. 7A is a front view of a first example light shield incorporated in the projection lens provided in the projector according to the third embodiment, and FIG. 7B is a second example light shield incorporated in the projection lens. It is a front view of a body. The light shield 342 shown in FIG. 7A and the light shield 442 shown in FIG.
14 and L21 to 24 can be formed as a coating on the surface SA, but if this is a self-supporting mask formed of a thin metal material or the like, it can be placed at an appropriate position in the lens barrel, such as the position of the aperture stop S. Can be arranged. The light shielding bodies 342 and 442 as shown in the figure are each provided with an opening A.
P1 to AP7 are provided, and each of the openings AP1 to AP7 is an opening that divides the image light. As a result, the resolution value of the projection lens 29 can be appropriately increased, and the black matrix shadow can be prevented from being projected.

なお、以上の例では、遮光体３４２，４４２に７つの開口ＡＰ１〜ＡＰ７を設けている
が、開口の数や形状は、ブラックマトリックスのサイズ等に合わせて適宜変更することが
できる。 In the above example, the light shielding bodies 342 and 442 are provided with the seven openings AP1 to AP7. However, the number and shape of the openings can be appropriately changed according to the size of the black matrix.

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態のプロジェクタについて説明する。なお、第４実施形態のプロジェ
クタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明しない部分に
ついては、第１実施形態と同様であるものとする。 [Fourth Embodiment]
The projector according to the fourth embodiment will be described below. Note that the projector according to the fourth embodiment is obtained by partially changing the projector according to the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.

図８は、第４実施形態のプロジェクタ５１０を説明する平面図である。このプロジェク
タ５１０は、図１に示すプロジェクタ１０において、クロスダイクロイックプリズム２７
と投射レンズ２９との間に、リレーレンズ５６０と第２光変調部５７０とを配置したもの
である。 FIG. 8 is a plan view illustrating a projector 510 according to the fourth embodiment. This projector 510 is the same as the projector 10 shown in FIG.
And a projection lens 29, a relay lens 560 and a second light modulation unit 570 are arranged.

クロスダイクロイックプリズム２７で合成されたカラーの像光は、リレーレンズ５６０
によって輝度変調用の第２光変調部５７０に再結像され、第２光変調部５７０で輝度変調
された像光は、投射レンズ２９によってプロジェクタ５１０の前方に配置されたスクリー
ン（不図示）に投射される。 The color image light synthesized by the cross dichroic prism 27 is transmitted to the relay lens 560.
The image light re-imaged on the second light modulation unit 570 for luminance modulation by the second light modulation unit 570 by the second light modulation unit 570 is projected onto a screen (not shown) arranged in front of the projector 510 by the projection lens 29. Projected.

ここで、リレーレンズ５６０は、前段の各液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃの画像形
成領域に形成された画像を、第２光変調部５７０に設けた液晶パネル５７２の画像形成領
域に例えば等倍で投影する。 Here, the relay lens 560 transfers the image formed in the image forming area of each of the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c in the previous stage to the image forming area of the liquid crystal panel 572 provided in the second light modulator 570, for example, at the same magnification. Project.

第２光変調部５７０は、入射レンズ５７１、液晶パネル５７２、及び偏光フィルタ５７
３，５７３を備える。ここで、液晶パネル５７２や偏光フィルタ５７３，５７３は、第１
実施形態に係るプロジェクタ１０の光変調部２５に設けた液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２
５ｃ等と同一又は相似な形状を有する。 The second light modulator 570 includes an incident lens 571, a liquid crystal panel 572, and a polarizing filter 57.
3,573. Here, the liquid crystal panel 572 and the polarizing filters 573 and 573 are the first ones.
Liquid crystal panels 25a, 25b, 2 provided in the light modulation unit 25 of the projector 10 according to the embodiment.
It has the same or similar shape as 5c.

本実施形態のプロジェクタ５１０においても、投射レンズ２９中において例えば第４レ
ンズＬ２４が互いに分離された複数のレンズ部分４１ａ〜４１ｄからなるので（図４参照
）、像の明るさを擬制にすることなく投射レンズ２９の分解能を所望の程度に調整するこ
とができる。よって、液晶パネル５７２を構成する各画素の周囲を遮光するブラックマト
リックスがスクリーン上に十分な解像力で投射されなくなり、ブラックマトリックスの影
を目立たないものとすることができる。 Also in the projector 510 of the present embodiment, for example, the fourth lens L24 is composed of a plurality of lens portions 41a to 41d separated from each other in the projection lens 29 (see FIG. 4), so that the brightness of the image is not imitated. The resolution of the projection lens 29 can be adjusted to a desired level. Therefore, the black matrix that blocks light around each pixel constituting the liquid crystal panel 572 is not projected on the screen with sufficient resolution, and the shadow of the black matrix can be made inconspicuous.

なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能
である。 In addition, this invention is not restricted to said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement in a various aspect, For example, the following deformation | transformation is also possible.

以上の実施形態で説明した投射レンズ２９のレンズ構成は例示であり、多様なレンズ要
素で投射レンズ２９を組み立てることができ、そのいずれか１つ以上のレンズ要素を例え
ば図４等に示すように分離された複数のレンズ部分で構成することができる。 The lens configuration of the projection lens 29 described in the above embodiment is an exemplification, and the projection lens 29 can be assembled with various lens elements, and any one or more of the lens elements are, for example, as shown in FIG. It can be composed of a plurality of separated lens portions.

また、上記実施形態では、レンズ部分４１ａ〜４１ｄを光軸ＯＡ方向に互いに位置ずれ
なく配置しているが、レンズ部分４１ａ〜４１ｄのうち少なくとも２つを光軸ＯＡ方向に
互いに位置ずれした状態で配置することもできる。この場合、レンズ部分４１ａ〜４１ｄ
相互の結像ずれと各レンズ部分４１ａ〜４１ｄの解像度調整とを加算した状態で画像を投
射することができる。 In the above-described embodiment, the lens portions 41a to 41d are arranged in the optical axis OA direction without misalignment, but at least two of the lens portions 41a to 41d are misaligned in the optical axis OA direction. It can also be arranged. In this case, the lens portions 41a to 41d
An image can be projected in a state in which the mutual image formation deviation and the resolution adjustment of the lens portions 41a to 41d are added.

また、上記実施形態では、光束を分割するためにレンズアレイ２１ｄ，２１ｅを用いて
いたが、この発明は、このようなレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能であ
る。また、レンズアレイ２１ｄ，２１ｅをロッドインテグレータに置き換えることもでき
る。さらに、光源ランプ２１ａからの光を特定方向の偏光とする偏光変換部材２１ｇを用
いていたが、この発明は、このような偏光変換部材２１ｇを用いないプロジェクタにも適
用可能である。 In the above embodiment, the lens arrays 21d and 21e are used to divide the light beam. However, the present invention can also be applied to a projector that does not use such a lens array. Further, the lens arrays 21d and 21e can be replaced with rod integrators. Furthermore, although the polarization conversion member 21g that converts the light from the light source lamp 21a into a specific direction of polarization is used, the present invention is also applicable to a projector that does not use such a polarization conversion member 21g.

また、上記実施形態では、液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃその他からなる液晶ライ
トバルブを透過型としたが、これらの液晶ライトバルブを反射型とすることもできる。さ
らに、液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃその他からなる液晶ライトバルブに代えて、デ
ジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いることができ、この場合、複数のマイク
ロミラーの間に形成される境界部分である非画像形成部が投射レンズ２９によってスクリ
ーン上に鮮明に投射されることを防止できる。 In the above embodiment, the liquid crystal light valves including the liquid crystal panels 25a, 25b, 25c and others are transmissive, but these liquid crystal light valves may be reflective. Furthermore, a digital micromirror device (DMD) can be used in place of the liquid crystal light valve composed of the liquid crystal panels 25a, 25b, 25c and others. In this case, a non-circular portion formed between a plurality of micromirrors is used. It is possible to prevent the image forming unit from being projected clearly on the screen by the projection lens 29.

また、上記実施形態では、赤色の液晶パネル２５ｃを比較的長い第３光路ＯＰ３に配置
しているが、他の青色や緑色を比較的長い第３光路ＯＰ３に導くことも可能である。 In the above embodiment, the red liquid crystal panel 25c is arranged in the relatively long third optical path OP3. However, other blue and green colors can be guided to the relatively long third optical path OP3.

また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェ
クタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがある
が、図１等に示すプロジェクタ１０，５１０の構成は、いずれにも適用可能である。 Further, as the projector, there are a front projector that projects an image from the direction of observing the projection surface and a rear projector that projects an image from the side opposite to the direction of observing the projection surface. The projector 10 shown in FIG. , 510 can be applied to both.

第１実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector which concerns on 1st Embodiment. 図１のプロジェクタに組み込まれる投射レンズを説明する側方断面図である。It is a sectional side view explaining the projection lens integrated in the projector of FIG. 図１のプロジェクタに組み込まれる投射レンズの外観を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the external appearance of the projection lens integrated in the projector of FIG. 投射レンズを構成する特定レンズ要素の正面図である。It is a front view of the specific lens element which comprises a projection lens. 図４のレンズ要素の製造方法を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the manufacturing method of the lens element of FIG. （ａ）、（ｂ）は、第２実施形態に組み込まれる投射レンズを説明する拡大断面図である。(A), (b) is an expanded sectional view explaining the projection lens integrated in 2nd Embodiment. （ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に組み込まれる投射レンズを説明する拡大断面図である。(A), (b) is an expanded sectional view explaining the projection lens integrated in 3rd Embodiment. 第４実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector which concerns on 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０…プロジェクタ、２１…光源装置、２１ａ…光源ランプ、２１ｇ…偏光変換
部材、２３…色分離光学系、２３ａ，２３ｂ…ダイクロイックミラー、２５…光変
調部、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…液晶パネル、２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ…偏光フィル
タ、２７…クロスダイクロイックプリズム、２９…投射レンズ、４１ａ，４１ｂ，
４１ｃ，４１ｄ…レンズ部分、４２…接着部、Ａ１〜Ａ４…分割領域、Ｌ１１〜Ｌ
１４…レンズ、Ｌ２１〜Ｌ２４…レンズ、ＯＡ…光軸、ＳＡ…表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector, 21 ... Light source device, 21a ... Light source lamp, 21g ... Polarization conversion member, 23 ... Color separation optical system, 23a, 23b ... Dichroic mirror, 25 ... Light modulation part, 25a, 25b, 25c ... Liquid crystal panel, 25e , 25f, 25g ... polarizing filter, 27 ... cross dichroic prism, 29 ... projection lens, 41a, 41b,
41c, 41d ... lens part, 42 ... adhesive part, A1-A4 ... divided area, L11-L
14 ... lens, L21 to L24 ... lens, OA ... optical axis, SA ... surface

Claims

画像形成装置と、当該画像形成装置によって形成された画像を投射する投射光学系とを
備えるプロジェクタであって、
前記投射光学系は、光軸方向に配列された複数の光学要素を含むとともに、当該複数の
光学要素を通過する光束を所定の断面積を有する複数の部分光束に分割する光束分割手段
を有することを特徴とするプロジェクタ。 A projector comprising an image forming apparatus and a projection optical system that projects an image formed by the image forming apparatus,
The projection optical system includes a plurality of optical elements arranged in the optical axis direction, and has a light beam splitting unit that splits a light beam passing through the plurality of optical elements into a plurality of partial light beams having a predetermined cross-sectional area. Projector.

前記光束分割手段は、前記複数の光学要素のうち少なくとも１つの所定レンズ要素を、
前記複数の部分光束に対応して光軸に略垂直な面内において複数に分割された分割領域を
それぞれ形成する複数部分で構成することによって実現される請求項１記載のプロジェク
タ。 The beam splitting means includes at least one predetermined lens element among the plurality of optical elements.
2. The projector according to claim 1, wherein the projector is realized by a plurality of parts that respectively form a plurality of divided regions in a plane substantially perpendicular to the optical axis corresponding to the plurality of partial light beams.

前記所定レンズ要素を構成する前記複数部分は、互いに同一の比率で分割されている請
求項２記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 2, wherein the plurality of portions constituting the predetermined lens element are divided at the same ratio.

前記所定レンズ要素を構成する前記複数部分は、互いに同一の形状を有する請求項３記
載のプロジェクタ。 The projector according to claim 3, wherein the plurality of portions constituting the predetermined lens element have the same shape.

前記所定レンズ要素を構成する前記複数部分は、境界において互いに所定の間隔だけ離
間している請求項１から請求項４のいずれか一項記載のプロジェクタ。 The projector according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of portions constituting the predetermined lens element are separated from each other by a predetermined interval at a boundary.

前記所定レンズ要素は、一体的なレンズ部材から前記複数部分に分割された後に当該複
数部分を互いに接合して一部材としたものである請求項５記載のプロジェクタ。 6. The projector according to claim 5, wherein the predetermined lens element is obtained by dividing the predetermined lens element into a plurality of parts from an integral lens member and then joining the plurality of parts together.

前記光束分割手段は、前記所定レンズ要素を構成する前記複数部分の境界に設けられた
遮光体である請求項１から請求項４のいずれか一項記載のプロジェクタ。 5. The projector according to claim 1, wherein the light beam splitting unit is a light shielding body provided at a boundary between the plurality of portions constituting the predetermined lens element. 6.

前記画像形成装置は、液晶パネルと当該液晶パネルに隣接して配置される少なくとも１
つの偏光素子とを含む液晶ライトバルブと、当該液晶ライトバルブを照明する照明装置と
を有する請求項１から請求項７のいずれか一項記載のプロジェクタ。
The image forming apparatus includes a liquid crystal panel and at least one disposed adjacent to the liquid crystal panel.
The projector according to claim 1, further comprising: a liquid crystal light valve including two polarizing elements; and an illumination device that illuminates the liquid crystal light valve.