JP2010014795A - Optical apparatus and projector - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical apparatus which uses a reflection type polarizing element and includes the reduced number of parts and to provide a projector. <P>SOLUTION: The optical apparatus includes an optical modulation element 43, a plurality of reflection prisms 441 which are respectively provided at an optical path latter stage of each optical modulation element 43 and which have an incident side end face 441A for making a light flux ejected from the optical modulation element 43 incident thereon and an ejection side inclined face 441B having inclination relative to the incident side end face 441A, two or more reflection type polarizing elements 442 which are respectively provided at an optical path latter stage of each reflection prism 441, a color synthesizing optical apparatus 5 and an adjusting prism 6 which is provided at an optical path latter stage of the color synthesizing optical apparatus 5, has an ejection side end face 61 for ejecting image light and an incident side inclined face 62 having inclination relative to the ejection side end face 61 and which makes the image light pass therethrough thereby adjusting difference of optical path length of each color light produced when passed through the reflection prism 441. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学装置およびプロジェクタに関する。   The present invention relates to an optical device and a projector.

従来、光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調素子と、画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、光変調素子（液晶パネル）の光束入射側および光束射出側には、通常、入射光束のうち所定の直線偏光光を透過させ、他の光束を除去する偏光素子が配置される（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクタでは、液晶パネルを１つのみ用いる単板式に構成されており、液晶パネルの光束射出側に配置される偏光素子に反射型の偏光素子（反射型偏光板）を用いることで、射出側に配置される偏光素子の耐光性および耐熱性を向上させるとともに、反射型偏光素子にて反射された不要な光束を液晶パネルに入射させない構成としている。
具体的に、特許文献１に記載のプロジェクタでは、反射型偏光素子の光路前段には、入射光束の光軸に直交する光束入射側端面、および光束入射側端面に対して傾斜した射出側傾斜面を有する断面三角形状の第１のプリズムが設けられ、反射型偏光素子の光路後段には、前記光束入射側端面と平行な光束射出側端面、および光束射出側端面に対して傾斜し前記射出側傾斜面に対向する入射側傾斜面を有する断面三角形状の第２のプリズムが設けられ、反射型偏光素子にて反射された不要な光束は、第１のプリズムの光束入射側端面にて全反射し、液晶パネルを避ける方向に進行する。 Conventionally, there has been known a projector including a light source device, a light modulation element that modulates a light beam emitted from the light source device according to image information to form image light, and a projection optical device that enlarges and projects the image light. Yes.
In such projectors, polarizing elements that transmit predetermined linearly polarized light out of the incident light flux and remove other light flux are usually arranged on the light incident side and the light emission side of the light modulation element (liquid crystal panel). (For example, see Patent Document 1).
The projector described in Patent Document 1 is configured in a single plate type using only one liquid crystal panel, and a reflective polarizing element (reflective polarizing plate) is used as a polarizing element arranged on the light emission side of the liquid crystal panel. Thus, the light resistance and heat resistance of the polarizing element disposed on the exit side are improved, and an unnecessary light beam reflected by the reflective polarizing element is not incident on the liquid crystal panel.
Specifically, in the projector described in Patent Document 1, the light beam incident side end surface orthogonal to the optical axis of the incident light beam and the exit side inclined surface inclined with respect to the light beam incident side end surface are disposed in front of the optical path of the reflective polarizing element. A first prism having a triangular cross section with a light beam exit side end surface parallel to the light beam incident side end surface and a light beam exit side end surface inclined at the rear side of the optical path of the reflective polarizing element; A second prism having a triangular cross section having an incident side inclined surface facing the inclined surface is provided, and an unnecessary light beam reflected by the reflective polarizing element is totally reflected by the light incident side end surface of the first prism. And proceed in a direction to avoid the liquid crystal panel.

国際公開ＷＯ０１／０５５７７８International Publication WO01 / 055778

しかしながら、この特許文献１に記載のプロジェクタの構成を、液晶パネルを３つ用いる三板式のプロジェクタに適用した場合、各液晶パネルごとに、第１のプリズム、第２のプリズム、および反射型偏光素子が設けられることとなり、部品点数が多くなってしまうという問題がある。   However, when the configuration of the projector described in Patent Document 1 is applied to a three-plate projector using three liquid crystal panels, a first prism, a second prism, and a reflective polarizing element are provided for each liquid crystal panel. There is a problem that the number of parts increases.

本発明の目的は、反射型偏光素子を用い、かつ、部品点数を削減できる光学装置、およびプロジェクタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical device and a projector that use a reflective polarizing element and can reduce the number of components.

本発明の光学装置は、複数の色光毎に設けられ、前記各色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調素子と、前記各光変調素子の光路後段にそれぞれ設けられ、前記光変調素子から射出された光束を入射する入射側端面、および前記入射側端面に対して傾斜した射出側傾斜面を有する複数の反射用プリズムと、前記各反射用プリズムの光路後段にそれぞれ設けられ、前記反射用プリズムを介した色光のうち第１直線偏光光を透過し、偏光方向が前記第１直線偏光光に直交する第２直線偏光光を前記反射用プリズムに向けて反射する複数の反射型偏光素子と、前記各反射型偏光素子を透過した各色光を合成して画像光を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置の光路後段に設けられ、前記画像光を射出する射出側端面、および前記射出側端面に対して傾斜した入射側傾斜面を有し、前記画像光を透過させることで前記各色光の前記反射用プリズムを透過した際に生じた光路長の差を調整する調整プリズムとを備えることを特徴とする。   The optical device of the present invention is provided for each of a plurality of color lights, and is provided in each of a plurality of light modulation elements for modulating each color light in accordance with image information, and in a stage subsequent to the optical path of each of the light modulation elements. A plurality of reflecting prisms each having an incident side end face for receiving a light beam emitted from the light source and an exit side inclined face inclined with respect to the incident side end face; A plurality of reflective polarizing elements that transmit the first linearly polarized light out of the color light through the prism for reflection and reflect the second linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the first linearly polarized light toward the reflecting prism A color synthesis optical device that forms image light by synthesizing each color light transmitted through each of the reflective polarizing elements, and an exit side end surface that is provided in the latter stage of the optical path of the color synthesis optical device and emits the image light, And said shoot An adjusting prism that has an incident-side inclined surface that is inclined with respect to a side end surface, and that adjusts a difference in optical path length generated when the image light is transmitted through the reflecting prism. It is characterized by that.

本発明によれば、光変調素子から射出された各色光は、入射側端面に対して傾斜する射出側傾斜面を有する各反射用プリズムを透過した際に、各位置によって光路長に差が生じるが、色合成光学装置の光路後段には、射出側端面に対して傾斜した入射側傾斜面を有する調整プリズムが設けられているので、この調整プリズムに各色光が透過することで、各色光中の各位置による光路長の差を調整することができ、画質を良好に維持できる。
また、各光変調素子の光路後段には、反射型偏光素子および反射用プリズムのみを設ければよいので、各光変調素子の光路後段に第１のプリズム、第２のプリズム、および反射型偏光板が設けられることとなる従来に比べ、部品点数を削減できる。
加えて、従来に比べ、第２のプリズムを不要にできるので、当該第２のプリズムと反射型偏光素子との間に形成されていた接着層を削減でき、光学装置の信頼性を向上できる。 According to the present invention, when each color light emitted from the light modulation element is transmitted through each reflecting prism having an exit-side inclined surface that is inclined with respect to the incident-side end surface, a difference occurs in the optical path length depending on each position. However, an adjustment prism having an incident-side inclined surface that is inclined with respect to the exit-side end surface is provided in the latter stage of the optical path of the color synthesizing optical device. It is possible to adjust the difference in optical path length depending on each position, and to maintain good image quality.
Further, since only the reflection type polarization element and the reflection prism need be provided in the rear stage of the optical path of each light modulation element, the first prism, the second prism, and the reflection type polarization are provided in the rear stage of the optical path of each light modulation element. The number of parts can be reduced as compared with the conventional case where a plate is provided.
In addition, since the second prism can be made unnecessary as compared with the prior art, the adhesive layer formed between the second prism and the reflective polarizing element can be reduced, and the reliability of the optical device can be improved.

本発明の光学装置は、複数の色光毎に設けられ、前記各色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調素子と、前記各光変調素子の光路後段にそれぞれ設けられ、前記光変調素子から射出された光束を入射する入射側端面、および前記入射側端面に対して傾斜した射出側傾斜面を有する複数の反射用プリズムと、前記各反射用プリズムの光路後段にそれぞれ設けられ、前記反射用プリズムを介した色光のうち、第１直線偏光光を透過し、偏光方向が前記第１直線偏光光に直交する前記第２直線偏光光を前記反射用プリズムに向けて反射する複数の反射型偏光素子と、前記各反射型偏光素子を透過した各色光を合成して画像光を形成する色合成光学装置とを備え、前記色合成光学装置は、前記各反射型偏光素子を透過した各色光を入射する各光束入射側端面が前記各反射用プリズムの前記各射出側傾斜面にそれぞれ平行するように形成されていることを特徴とする。   The optical device of the present invention is provided for each of a plurality of color lights, and is provided in each of a plurality of light modulation elements for modulating each color light in accordance with image information, and in a stage subsequent to the optical path of each of the light modulation elements. A plurality of reflecting prisms each having an incident side end face for receiving a light beam emitted from the light source and an exit side inclined face inclined with respect to the incident side end face; A plurality of reflection types that transmit the first linearly polarized light out of the color light via the prism for reflection and reflect the second linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the first linearly polarized light toward the reflecting prism. A polarizing element and a color combining optical device that combines the color lights transmitted through the reflective polarizing elements to form image light, and the color combining optical apparatus transmits the color lights transmitted through the reflective polarizing elements. Each incident light Wherein the incident surface is formed to be parallel to each of the respective exit side inclined surface of the each reflection prism.

本発明によれば、光変調素子から射出された各色光は、入射側端面に対して傾斜する射出側傾斜面を有する各反射用プリズムを透過した際に、各位置によって光路長に差が生じるが、色合成光学装置は、光束入射側端面が射出側傾斜面に平行するように形成されているので、この色合成光学装置に各色光が透過することで、各色光中の各位置による光路長の差を調整することができ、画質を良好に維持できる。
また、各光変調素子の光路後段には、反射型偏光素子および反射用プリズムのみを設ければよいので、各光変調素子の光路後段に第１のプリズム、第２のプリズム、および反射型偏光板が設けられることとなる従来に比べ、部品点数を削減できる。
加えて、従来に比べ、第２のプリズムを不要にできるので、当該第２のプリズムと反射型偏光素子との間に形成されていた接着層を削減でき、光束の透過率および光学装置の信頼性を向上できる。 According to the present invention, when each color light emitted from the light modulation element is transmitted through each reflecting prism having an exit-side inclined surface that is inclined with respect to the incident-side end surface, a difference occurs in the optical path length depending on each position. However, since the color combining optical device is formed so that the end surface on the light beam incident side is parallel to the inclined surface on the emission side, each color light is transmitted through this color combining optical device, so that the optical path at each position in each color light The difference in length can be adjusted, and the image quality can be maintained well.
Further, since only the reflection type polarization element and the reflection prism need be provided in the rear stage of the optical path of each light modulation element, the first prism, the second prism, and the reflection type polarization are provided in the rear stage of the optical path of each light modulation element. The number of parts can be reduced as compared with the conventional case where a plate is provided.
In addition, since the second prism can be made unnecessary as compared with the prior art, the adhesive layer formed between the second prism and the reflective polarizing element can be reduced, and the light transmittance and the reliability of the optical device can be reduced. Can be improved.

本発明の光学装置では、前記光変調素子は、３つの前記色光毎に設けられ、前記色合成光学装置は、前記光束入射側端面を有する３つの入射側プリズムと、前記画像光を射出する光束射出側端面を有する射出側プリズムとを備え、前記各入射側プリズムおよび前記射出側プリズムは、前記各光束入射側端面および前記光束射出側端面が外側を向き各界面が平面視Ｘ字形状を有するように組み合わされ、前記色合成光学装置は、前記各界面の交線方向に沿って、前記交線に直交する各平面で切断した断面積が変化する形状を有することが好ましい。   In the optical device according to the aspect of the invention, the light modulation element is provided for each of the three color lights, and the color synthesis optical device includes the three incident-side prisms having the light beam incident-side end face and the light flux that emits the image light. Each of the incident-side prism and the emission-side prism has an X-shape in plan view with each of the light-incident-side end surfaces and the light-emitting-side end surfaces facing outward. It is preferable that the color synthesizing optical device has a shape in which a cross-sectional area cut along each plane orthogonal to the intersecting line changes along the intersecting direction of each interface.

本発明の光学装置では、前記光変調素子は、３つの前記色光毎に設けられ、前記色合成光学装置は、前記光束入射側端面を有する３つの入射側プリズムと、前記画像光を射出する光束射出側端面を有する射出側プリズムとを備え、前記各入射側プリズムおよび前記射出側プリズムは、前記光束入射側端面および前記光束射出側端面が外側を向き各界面が平面視Ｘ字形状を有するように組み合わされ、前記色合成光学装置は、前記界面の交線方向に沿って、前記交線に直行する各平面で切断した断面積が一定となる形状を有することが好ましい。   In the optical device according to the aspect of the invention, the light modulation element is provided for each of the three color lights, and the color synthesis optical device includes the three incident-side prisms having the light beam incident-side end face and the light flux that emits the image light. An exit-side prism having an exit-side end surface, wherein each of the entrance-side prism and the exit-side prism has an X-shape in plan view with the light-incident-side end surface and the beam-exit-side end surface facing outward. It is preferable that the color synthesizing optical device has a shape in which a cross-sectional area cut along each plane perpendicular to the intersecting line is constant along the intersecting direction of the interface.

本発明によれば、３つの光変調素子が設けられるため、従来の構成の場合、３つの第２のプリズムが設けられることとなるが、本発明では、３つの第２のプリズム全てを不要にできるので、部品点数を大幅に削減できる。また、従来の構成の場合、第２のプリズムと反射型偏光素子との間に形成されていた接着層が３つ設けられることとなるが、それらの接着層を全て削減できるので、光束の透過率および光学装置の信頼性を確実に向上できる。   According to the present invention, since three light modulation elements are provided, in the conventional configuration, three second prisms are provided. However, in the present invention, all the three second prisms are unnecessary. As a result, the number of parts can be greatly reduced. Further, in the case of the conventional configuration, three adhesive layers formed between the second prism and the reflective polarizing element are provided. However, since all of these adhesive layers can be reduced, the light flux can be transmitted. Rate and the reliability of the optical device can be reliably improved.

本発明の光学装置は、前記各入射側プリズムおよび前記射出側プリズムは、同一形状を有し、前記色合成光学装置の光路後段に設けられ、前記画像光を射出する射出側端面、および前記射出側端面に対して傾斜した入射側傾斜面を有し、前記画像光を透過させることで前記各色光の前記反射用プリズムおよび前記色合成光学装置を透過した際に生じた光路長の差を調整する調整プリズムを備えることが好ましい。   In the optical device according to the aspect of the invention, each of the incident-side prisms and the emission-side prism has the same shape, and is provided in the latter stage of the optical path of the color synthesis optical device, and the emission-side end surface that emits the image light, and the emission An incident-side inclined surface that is inclined with respect to the side end surface, and adjusts a difference in optical path length generated when the color light passes through the reflecting prism and the color combining optical device by transmitting the image light. It is preferable that an adjusting prism is provided.

本発明によれば、３つの入射側プリズム、および射出側プリズムが全て同一形状を有するので、製造を容易にできる。
また、射出側プリズムが入射側プリズムと同一形状とされることで、各色光が当該射出側プリズムを透過する際に、各色光中の各位置によって光路長に差が生じてしまうが、色合成光学装置の光路後段に、射出側端面に対して傾斜した入射側傾斜面を有する調整プリズムが設けられているので、当該調整プリズムに各色光が透過することで、各色光中の各位置による光路長の差を調整することができ、画質を良好に維持できる。 According to the present invention, since the three incident side prisms and the emission side prism all have the same shape, manufacturing can be facilitated.
In addition, since the exit-side prism has the same shape as the entrance-side prism, when each color light passes through the exit-side prism, there is a difference in optical path length depending on each position in each color light. Since an adjusting prism having an incident-side inclined surface inclined with respect to the exit-side end surface is provided in the latter stage of the optical path of the optical device, each color light is transmitted through the adjusting prism, so that an optical path corresponding to each position in each color light. The difference in length can be adjusted, and the image quality can be maintained well.

本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光学装置と、前記画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記光学装置は、前述の光学装置であることを特徴とする。
本発明によれば、前述と同様の構成を備えているので、前述と同様の効果を奏することができる。 The projector of the present invention includes a light source device, an optical device that modulates a light beam emitted from the light source device according to image information to form image light, and a projection optical device that magnifies and projects the image light. A projector, wherein the optical device is the above-described optical device.
According to the present invention, since the same configuration as described above is provided, the same effect as described above can be obtained.

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１は、第１実施形態に係るプロジェクタの構成を示す概略構成図。
プロジェクタ１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、この画像光を図示しないスクリーン上に拡大投射する。このプロジェクタ１は、図１に示すように、投射レンズ２と、光学ユニット３とを備える。なお、プロジェクタ１は、これら投射レンズ２および光学ユニット３のほか、プロジェクタ１内部の各構成部材を冷却する冷却ファンを有する冷却ユニットや、各構成部材を制御する制御装置等を備える。 [First Embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
〔overall structure〕
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a projector according to a first embodiment.
The projector 1 modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form image light, and enlarges and projects this image light on a screen (not shown). As shown in FIG. 1, the projector 1 includes a projection lens 2 and an optical unit 3. In addition to the projection lens 2 and the optical unit 3, the projector 1 includes a cooling unit having a cooling fan that cools each component inside the projector 1, a control device that controls each component, and the like.

光学ユニット３は、前記制御装置による制御の下、光源から射出された光束を光学的に処理して画像信号に対応した画像光を形成する。この光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１と、照明光学装置３２と、色分離光学装置３３と、リレー光学装置３４と、光学装置４と、これら各光学部品３１〜３４，４を内部に設定された照明光軸Ａに対する所定位置に配置する図示しない光学部品用筐体とを備える。
光源装置３１は、図１に示すように、光源ランプ３１１、リフレクタ３１２、および凹レンズ３１３を備える。光源ランプ３１１から射出された光束は、リフレクタ３１２によって反射される等して凹レンズ３１３に入射し、当該凹レンズ３１３によって照明光軸Ａと略平行な平行光にされて照明光学装置３２側へ射出される。 The optical unit 3 optically processes the light beam emitted from the light source under the control of the control device to form image light corresponding to the image signal. As shown in FIG. 1, the optical unit 3 includes a light source device 31, an illumination optical device 32, a color separation optical device 33, a relay optical device 34, an optical device 4, and these optical components 31 to 34. 4 is disposed in a predetermined position with respect to the illumination optical axis A set inside.
As illustrated in FIG. 1, the light source device 31 includes a light source lamp 311, a reflector 312, and a concave lens 313. The light beam emitted from the light source lamp 311 is incident on the concave lens 313 by being reflected by the reflector 312, etc., is converted into parallel light substantially parallel to the illumination optical axis A by the concave lens 313, and is emitted toward the illumination optical device 32 side. The

照明光学装置３２は、図１に示すように、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備える。光源装置３１から射出された光束は、第１レンズアレイ３２１によって複数の部分光束に分割され、第２レンズアレイ３２２の近傍で結像する。そして、第２レンズアレイ３２２から射出された各部分光束は、その中心軸（主光線）が偏光変換素子３２３の入射面に垂直となるように入射し、偏光変換素子３２３にて略１種類の直線偏光光として射出される。偏光変換素子３２３から直線偏光光として射出され、重畳レンズ３２４を介した複数の部分光束は、光学装置４の後述する３枚の液晶パネル４３上で重畳する。   As shown in FIG. 1, the illumination optical device 32 includes a first lens array 321, a second lens array 322, a polarization conversion element 323, and a superimposing lens 324. The light beam emitted from the light source device 31 is divided into a plurality of partial light beams by the first lens array 321 and forms an image near the second lens array 322. Each partial light beam emitted from the second lens array 322 is incident so that its central axis (principal ray) is perpendicular to the incident surface of the polarization conversion element 323. It is emitted as linearly polarized light. A plurality of partial light beams emitted as linearly polarized light from the polarization conversion element 323 and passed through the superimposing lens 324 are superimposed on three liquid crystal panels 43 (to be described later) of the optical device 4.

色分離光学装置３３は、図１に示すように、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、これらダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３により、照明光学装置３２から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学装置３４は、図１に示すように、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学装置３３で分離された色光、例えば、赤色光を光学装置４の後述する赤色光側の液晶パネル４３Ｒまで導く機能を有する。
光学装置４は、入射した各色の光束を画像情報に応じてそれぞれ変調して各色の画像光を形成し、当該各色の画像光を合成して画像光を形成する。この光学装置４の具体的な構成については後述する。
投射レンズ２は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、光学装置４から射出された画像光をスクリーン上に拡大投射する。 As shown in FIG. 1, the color separation optical device 33 includes two dichroic mirrors 331 and 332 and a reflection mirror 333, and is emitted from the illumination optical device 32 by the dichroic mirrors 331 and 332 and the reflection mirror 333. In addition, it has a function of separating a plurality of partial light beams into three color lights of red, green, and blue.
As shown in FIG. 1, the relay optical device 34 includes an incident side lens 341, a relay lens 343, and reflection mirrors 342 and 344, and the color light separated by the color separation optical device 33, for example, red light, is optical device 4. Of the liquid crystal panel 43R on the red light side, which will be described later.
The optical device 4 modulates the incident light flux of each color according to image information to form image light of each color, and combines the image light of each color to form image light. A specific configuration of the optical device 4 will be described later.
The projection lens 2 is configured as a combined lens obtained by combining a plurality of lenses, and enlarges and projects the image light emitted from the optical device 4 on the screen.

〔光学装置の構成〕
図２は、液晶パネル４３Ｒ，４３Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム５等の配置を示す光学装置４の側面図、図３は、液晶パネル４３Ｇおよびクロスダイクロイックプリズム５等の配置を示す光学装置４の側面図である。
光学装置４は、図２および図３に示すように、フィールドレンズ４１と、入射側偏光素子４２と、光変調素子としての液晶パネル４３（赤色光側の液晶パネルを４３Ｒ、緑色光側の液晶パネルを４３Ｇ、青色光側の液晶パネルを４３Ｂとする）と、射出側偏光素子４４と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム５と、調整プリズム６とを備える。
本実施形態では、ダイクロイックミラー３３２、および反射ミラー３３３，３４４は、入射光束を上方に反射するように、照明光軸Ａに対して傾斜配置されており、当該光束を変調して射出するための前記各光学部品２，４１〜４４は、図２および図３に示すように、ダイクロイックミラー３３２、および反射ミラー３３３，３４４よりも上方（図２および図３中上方）に配置されている。 [Configuration of optical device]
2 is a side view of the optical device 4 showing the arrangement of the liquid crystal panels 43R and 43B, the cross dichroic prism 5, and the like. FIG. 3 is a side view of the optical device 4 showing the arrangement of the liquid crystal panel 43G, the cross dichroic prism 5, and the like. is there.
2 and 3, the optical device 4 includes a field lens 41, an incident side polarization element 42, and a liquid crystal panel 43 as a light modulation element (a red light side liquid crystal panel 43R, a green light side liquid crystal panel). 43G and a blue light side liquid crystal panel 43B), an exit side polarization element 44, a cross dichroic prism 5 as a color synthesizing optical device, and an adjustment prism 6.
In the present embodiment, the dichroic mirror 332 and the reflecting mirrors 333 and 344 are arranged to be inclined with respect to the illumination optical axis A so as to reflect the incident light beam upward, and for modulating and emitting the light beam. As shown in FIGS. 2 and 3, the optical components 2 and 41 to 44 are arranged above the dichroic mirror 332 and the reflection mirrors 333 and 344 (upper in FIGS. 2 and 3).

フィールドレンズ４１は、照明光学装置３２から射出され、ダイクロイックミラー３３２、および反射ミラー３３３，３４４によって反射された各部分光束を照明光軸Ａと平行な平行光に変換する。
入射側偏光素子４２は、偏光変換素子３２３で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向の直線偏光光のみを透過し、当該方向と直交する直線偏光光を反射する。
液晶パネル４３は、ガラスなどからなる平面視矩形状の一対の基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、前記制御装置による制御の下、入射側偏光素子４２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。 The field lens 41 converts each partial light beam emitted from the illumination optical device 32 and reflected by the dichroic mirror 332 and the reflection mirrors 333 and 344 into parallel light parallel to the illumination optical axis A.
The incident side polarization element 42 transmits only linearly polarized light having a polarization direction substantially the same as the polarization direction aligned by the polarization conversion element 323, and reflects linearly polarized light orthogonal to the direction.
The liquid crystal panel 43 has a configuration in which a liquid crystal as an electro-optical material is hermetically sealed between a pair of rectangular substrates in a plan view made of glass or the like, and is emitted from the incident-side polarizing element 42 under the control of the control device. The polarization direction of the polarized light beam is modulated.

射出側偏光素子４４は、液晶パネル４３から射出された光束のうち、入射側偏光素子４２の透過軸に直交する偏光方向の第１直線偏光光のみを透過する。この射出側偏光素子４４は、図２に示すように、反射用プリズム４４１と、反射型偏光素子４４２とを備える。
反射用プリズム４４１は、断面直角三角形の柱状に形成され、入射側端面４４１Ａと、断面略直角三角形状の斜辺であり、入射側端面４４１Ａに対して傾斜する射出側傾斜面４４１Ｂと、光束入射側端面４３１Ａと９０度の頂角を挟んで配置される端面４４１Ｃとを備える。この反射用プリズム４４１は、入射側端面４４１Ａが照明光軸Ａに対して直交するように配置される。 The exit side polarization element 44 transmits only the first linearly polarized light in the polarization direction orthogonal to the transmission axis of the entrance side polarization element 42 out of the light flux emitted from the liquid crystal panel 43. As shown in FIG. 2, the exit side polarization element 44 includes a reflection prism 441 and a reflection type polarization element 442.
The reflecting prism 441 is formed in a columnar shape with a right-angled triangle cross section, and has an incident-side end surface 441A, a hypotenuse with a substantially right-angled cross-section, an exit-side inclined surface 441B inclined with respect to the incident-side end surface 441A, and a light beam incident side It includes an end face 431A and an end face 441C arranged with a 90-degree apex angle therebetween. The reflecting prism 441 is arranged so that the incident-side end surface 441A is orthogonal to the illumination optical axis A.

反射型偏光素子４４２は、射出側傾斜面４４１Ｂ上に設けられ、第１直線偏光光を透過し、偏光方向が第１直線偏光光に直交する第２直線偏光光を反射する。この反射型偏光素子４４２は、射出側傾斜面４４１Ｂ上に多数平行に形成されたアルミニウム等の微細な線状リブにより構成される。反射型偏光素子４４２は、線状リブが延出している方向に平行な偏光方向の第１直線偏光光を透過し、垂直な偏光方向の第２直線偏光光を反射する。   The reflective polarizing element 442 is provided on the exit-side inclined surface 441B, transmits the first linearly polarized light, and reflects the second linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the first linearly polarized light. The reflective polarizing element 442 is composed of fine linear ribs such as aluminum formed in parallel on the exit side inclined surface 441B. The reflective polarizing element 442 transmits the first linearly polarized light having a polarization direction parallel to the direction in which the linear rib extends, and reflects the second linearly polarized light having a perpendicular polarization direction.

液晶パネル４３から射出されて射出側偏光素子４４に入射する光束は、以下のようにして当該射出側偏光素子４４から射出される。
すなわち、液晶パネル４３から射出された光束は、図２に示すように、まず、入射側端面４４１Ａから反射用プリズム４４１に入射し、射出側傾斜面４４１Ｂから射出されて反射型偏光素子４４２に入射する。反射型偏光素子４４２に入射した光束のうち、第１直線偏光光は、反射型偏光素子４４２を透過し、クロスダイクロイックプリズム５に入射する。この際、クロスダイクロイックプリズム５に入射する各色光は、反射用プリズム４４１にて屈折することとなる。また、反射用プリズム４４１は、断面直角三角形に形成され、光束の進行方向に対して各部の厚みが異なるので、当該反射用プリズム４４１を透過する光束には、各位置によって光路長の差が生じることとなる。
一方、反射型偏光素子４４２に入射した光束のうち、第２直線偏光光は、図２に示すように、反射型偏光素子４４２により光束入射側に反射され、入射側端面４４１Ａにて全反射した後、端面４４１Ｃから液晶パネル４３を避ける方向に射出される。なお、端面４４１Ｃ上には、第２直線偏光光の反射を防止する図示しない反射防止膜が形成されている。 A light beam emitted from the liquid crystal panel 43 and incident on the exit-side polarizing element 44 is emitted from the exit-side polarizing element 44 as follows.
That is, as shown in FIG. 2, the light beam emitted from the liquid crystal panel 43 first enters the reflecting prism 441 from the incident-side end surface 441A, exits from the emitting-side inclined surface 441B, and enters the reflective polarizing element 442. To do. Of the light flux incident on the reflective polarizing element 442, the first linearly polarized light passes through the reflective polarizing element 442 and enters the cross dichroic prism 5. At this time, each color light incident on the cross dichroic prism 5 is refracted by the reflecting prism 441. Further, the reflecting prism 441 is formed in a right-angled triangle in cross section, and the thickness of each part is different with respect to the traveling direction of the light beam. Therefore, the light path length of the light beam transmitted through the reflecting prism 441 varies depending on each position. It will be.
On the other hand, among the light beams incident on the reflective polarizing element 442, the second linearly polarized light is reflected to the light incident side by the reflective polarizing element 442 and totally reflected on the incident-side end surface 441A, as shown in FIG. Thereafter, the light is emitted from the end face 441C in a direction avoiding the liquid crystal panel 43. An antireflection film (not shown) that prevents the reflection of the second linearly polarized light is formed on the end surface 441C.

クロスダイクロイックプリズム５は、各射出側偏光素子４４を透過した各色光を合成して画像光を形成する。このクロスダイクロイックプリズム５は、図１に示すように、底面部に各色光が入射する光束入射側端面５１１を有する直角三角柱状の３つの入射側プリズム５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ、および底面部に画像光を射出する光束射出側端面５１２を有する直角三角柱状の射出側プリズム５１Ｓが、頂角同士を中心に各界面に沿って貼り合わされて前記各底面部が外側を向いた立方体状に形成されている。各プリズム５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｓは、等しい屈折率を有する。また、前記各界面に沿って平面視Ｘ字状に反射面である４つの誘電体多層膜５１３が形成されている。これらの誘電体多層膜５１３のうち、Ｘ字状の一方の延出方向に沿った一組の誘電体多層膜５１３と、Ｘ字状の他方の延出方向に沿った一組の誘電体多層膜５１３とは、異なる波長域の光束を反射するように構成されている。すなわち、２組の誘電体多層膜５１３は、液晶パネル４３ＧからのＧ光を透過し、液晶パネル４３Ｒ，４３ＢからのＲ，Ｂ光を反射する。これにより、画像光が形成される。射出側プリズム５１Ｓの射出面５１２には、調整プリズム６が接着等により取り付けられている。   The cross dichroic prism 5 combines the color lights transmitted through the exit-side polarization elements 44 to form image light. As shown in FIG. 1, the cross dichroic prism 5 includes three right-sided prismatic incident side prisms 51R, 51G, and 51B each having a light beam incident side end surface 511 on which each color light is incident on the bottom surface, and image light on the bottom surface. The right-sided triangular prism-shaped exit-side prism 51S having a light-beam exit-side end surface 512 that emits light is bonded to each other along each interface with the apex angles as centers, and each bottom surface portion is formed in a cubic shape facing outward. . Each prism 51R, 51G, 51B, 51S has an equal refractive index. In addition, four dielectric multilayer films 513 that are reflective surfaces are formed in an X shape in plan view along the interfaces. Among these dielectric multilayer films 513, a set of dielectric multilayer films 513 along one X-shaped extending direction and a set of dielectric multilayer films along the other X-shaped extending direction The film 513 is configured to reflect light beams in different wavelength ranges. That is, the two sets of dielectric multilayer films 513 transmit G light from the liquid crystal panel 43G and reflect R and B light from the liquid crystal panels 43R and 43B. Thereby, image light is formed. The adjustment prism 6 is attached to the exit surface 512 of the exit side prism 51S by bonding or the like.

調整プリズム６は、射出側プリズム５１Ｓと等しい屈折率を有するとともに、図３に示すように、反射用プリズム４４１と等しい大きさの直角三角柱状に形成されている。この調整プリズム６は、画像光を射出する射出側端面６１、および射出側端面６１に対して傾斜し、射出側プリズム５１Ｓに取り付けられる入射側傾斜面６２を有している。このような調整プリズム６は、射出側端面６１が、入射側プリズム５１Ｇの光路前段に設けられた反射用プリズム４４１の射出側傾斜面４４１Ｂに対し、入射光束の中心軸を中心として１８０度の回転対称性を有するような姿勢で、また、前記２組の誘電体多層膜５１３の交線Ｋ（図１参照）方向に沿って、当該交線Ｋに直交する各平面で切断した断面が変化するような姿勢で、射出側プリズム５１Ｓに取り付けられている。調整プリズム６は、射出側プリズム５１Ｓから射出され、各位置によって光路長が異なる画像光の各位置の光路長を、いずれの位置によっても光路長が等しくなるように調整する。調整プリズム６により各位置の光路長が等しくなるように調整された画像光は、射出側端面６１から射出されるとともに屈折し、投射レンズ２から射出される。   The adjustment prism 6 has a refractive index equal to that of the exit-side prism 51S and is formed in a right triangular prism shape having the same size as the reflecting prism 441 as shown in FIG. The adjustment prism 6 has an exit-side end face 61 that emits image light, and an entrance-side inclined face 62 that is inclined with respect to the exit-side end face 61 and attached to the exit-side prism 51S. In such an adjusting prism 6, the exit-side end surface 61 rotates 180 degrees around the central axis of the incident light beam with respect to the exit-side inclined surface 441B of the reflecting prism 441 provided in the preceding stage of the optical path of the incident-side prism 51G. In a posture having symmetry, and along the direction of the intersecting line K (see FIG. 1) of the two sets of dielectric multilayer films 513, the cross section cut at each plane orthogonal to the intersecting line K changes. In such a posture, it is attached to the exit side prism 51S. The adjusting prism 6 adjusts the optical path length of each position of image light emitted from the exit-side prism 51S and having different optical path lengths depending on the positions so that the optical path lengths are equal at any position. The image light adjusted so that the optical path lengths at the respective positions are equalized by the adjusting prism 6 is emitted from the emission side end face 61 and is refracted and emitted from the projection lens 2.

〔本実施形態の効果〕
以上の本実施形態によれば、以下の効果がある。
各液晶パネル４３から射出された各色光は、入射側端面４４１Ａに対して傾斜する射出側傾斜面４４１Ｂを有する各反射用プリズム４４１を透過した際に、各位置によって光路長に差が生じるが、本実施形態では、クロスダイクロイックプリズム５の光路後段には、射出側端面６１に対して傾斜した入射側傾斜面６２を有する調整プリズム６が設けられているので、この調整プリズム６に各色光が透過することで、各色光中の各位置による光路長の差を調整することができ、画質を良好に維持できる。
また、各液晶パネル４３の光路後段には、反射型偏光素子４４２および反射用プリズム４４１のみを設ければよいので、各液晶パネル４３の光路後段に第１のプリズム、第２のプリズム、および反射型偏光素子が設けられることとなる従来に比べ、部品点数を削減できる。
加えて、従来に比べ、第２のプリズムを不要にできるので、当該第２のプリズムと反射型偏光素子との間に形成されていた接着層を削減でき、光学装置の信頼性を向上できる。 [Effect of this embodiment]
According to the above embodiment, the following effects are obtained.
Each color light emitted from each liquid crystal panel 43 has a difference in optical path length depending on each position when passing through each reflecting prism 441 having an exit side inclined surface 441B inclined with respect to the incident side end surface 441A. In the present embodiment, the adjustment prism 6 having the incident-side inclined surface 62 inclined with respect to the emission-side end surface 61 is provided in the latter stage of the optical path of the cross dichroic prism 5, so that each color light is transmitted through the adjustment prism 6. By doing so, the difference in optical path length depending on each position in each color light can be adjusted, and the image quality can be maintained satisfactorily.
Further, since only the reflective polarizing element 442 and the reflecting prism 441 need be provided in the subsequent stage of the optical path of each liquid crystal panel 43, the first prism, the second prism, and the reflective are provided in the subsequent stage of the optical path of each liquid crystal panel 43. The number of parts can be reduced as compared with the conventional case where a type polarizing element is provided.
In addition, since the second prism can be made unnecessary as compared with the prior art, the adhesive layer formed between the second prism and the reflective polarizing element can be reduced, and the reliability of the optical device can be improved.

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態のプロジェクタ１Ａについて説明する。
図４は、第２実施形態に係るプロジェクタ１Ａの構成を示す概略構成図である。
本実施形態のプロジェクタ１Ａは、前記第１実施形態と同様の構成を備えるが、前記実施形態では、調整プリズム６は、クロスダイクロイックプリズム５の光束射出側に設けられていたが、本実施形態では、調整プリズムとしての調整プリズム部５２は、クロスダイクロイックプリズム５Ａの各光束入射側に設けられている点が前記第１実施形態と異なる点である。 [Second Embodiment]
Next, a projector 1A according to the second embodiment will be described.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the projector 1A according to the second embodiment.
The projector 1A of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but in the embodiment, the adjustment prism 6 is provided on the light emission side of the cross dichroic prism 5, but in this embodiment, the adjustment prism 6 is provided. The adjustment prism portion 52 as the adjustment prism is different from the first embodiment in that it is provided on each light beam incident side of the cross dichroic prism 5A.

図５は、光学装置４Ａを示す拡大図、図６は、光学装置４Ａを示す側面図である。
すなわち、本実施形態では、図５および図６に示すように、各入射側プリズム５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂの各光束入射側に、調整プリズム部５２が外側に張り出すように形成されており、クロスダイクロイックプリズム５Ａは、立方体状の本体部５０と、本体部５０から外側に張り出した調整プリズム部５２とを備えて構成されている。各調整プリズム部５２は、射出側偏光素子４４が接着等により取り付けられ、当該射出側偏光素子４４から射出される光束が入射する光束入射側端面５１１を備えている。すなわち、クロスダイクロイックプリズム５Ａは、光束入射側端面５１１が反射用プリズム４４１の射出側傾斜面４４１Ｂにそれぞれ平行するように形成されている。また、クロスダイクロイックプリズム５Ａは、２組の誘電体多層膜５１３の交線Ｋ方向に沿って、当該交線Ｋに直交する各平面で切断した断面が変化する形状に形成されている。 FIG. 5 is an enlarged view showing the optical device 4A, and FIG. 6 is a side view showing the optical device 4A.
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the adjustment prism portion 52 is formed so as to protrude outward on each light beam incident side of each incident side prism 51R, 51G, 51B. The dichroic prism 5 </ b> A includes a cubic main body 50 and an adjustment prism 52 that protrudes outward from the main body 50. Each adjustment prism unit 52 includes a light incident side end face 511 on which the light exiting polarizing element 44 is attached by bonding or the like, and the light emitted from the light emitting side polarizing element 44 is incident thereon. That is, the cross dichroic prism 5A is formed so that the light beam incident side end surface 511 is parallel to the exit side inclined surface 441B of the reflecting prism 441. The cross dichroic prism 5A is formed in a shape in which the cross section cut along each plane perpendicular to the intersecting line K changes along the intersecting line K direction of the two sets of dielectric multilayer films 513.

このような本実施形態でも、反射用プリズム４４１を透過する際に光束中の各位置によって生じる光路長の差を、調整プリズム部５２によって調整できるので、画質を良好に維持できるなど、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、光路内の接着層を削減できるので光束の透過率を向上できる。
また、各調整プリズム部５２に、射出側偏光素子４４を介して反射用プリズム４４１が接着されるので、調整プリズム部５２の光束入射側端面５１１および反射用プリズム４４１の射出側傾斜面４４１Ｂ間での光束の屈折を打ち消すことができる。そのため、各光学部品２,３１〜３４，４Ａを同一平面内に配置することができ、光学設計を容易にできる。 Also in this embodiment, the difference in optical path length caused by each position in the light beam when passing through the reflecting prism 441 can be adjusted by the adjusting prism unit 52, so that the image quality can be maintained well. The same effect as the embodiment can be obtained. Further, since the adhesive layer in the optical path can be reduced, the light transmittance can be improved.
In addition, since the reflecting prism 441 is bonded to each adjustment prism unit 52 via the exit-side polarizing element 44, the light-incident-side end surface 511 of the adjustment prism unit 52 and the exit-side inclined surface 441B of the reflecting prism 441 are disposed. It is possible to cancel the refraction of the luminous flux. Therefore, each optical component 2, 31-34, 4A can be arrange | positioned in the same plane, and optical design can be made easy.

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態の光学装置４Ｂについて説明する。
図７は、第３実施形態に係る光学装置４Ｂを示す側面図である。
本実施形態の光学装置４Ｂは、前記第２実施形態と同様の構成を備えるが、前記第２実施形態では、調整プリズム部５２は、２組の誘電体多層膜５１３の交線Ｋ方向に沿って、当該交線Ｋに直交する各平面で切断した断面が変化する形状に形成されていたが、本実施形態では、調整プリズム部５２は、交線Ｋに直交する各平面で切った断面が一定となる形状に形成されている点、および調整用プリズム部５２の形状に合わせ、反射用プリズム４４１Ｂの配置方向が異なる点が前記第２実施形態と異なる点である。 [Third Embodiment]
Next, an optical device 4B according to a third embodiment will be described.
FIG. 7 is a side view showing an optical device 4B according to the third embodiment.
The optical device 4B of the present embodiment has the same configuration as that of the second embodiment, but in the second embodiment, the adjustment prism portion 52 is along the direction of the intersection line K of the two sets of dielectric multilayer films 513. In this embodiment, the cross section cut at each plane orthogonal to the intersection line K is formed in a shape that changes. However, in this embodiment, the adjustment prism portion 52 has a cross section cut at each plane orthogonal to the intersection line K. The difference from the second embodiment is that the reflecting prism 441B is arranged in a uniform shape and the arrangement direction of the reflecting prism 441B in accordance with the shape of the adjusting prism portion 52.

また、本実施形態では、射出側プリズム５１Ｓの射出側にも、調整プリズム部５２と同形状のプリズム部５２Ａが形成されている。すなわち、各プリズム５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｓが同一形状を有しており、立方体状プリズム５３を形成している。そして、プリズム部５２Ａの光束射出側端面５１５には、プリズム部５２Ａを透過する際に光束中の各位置によって生じる光路長の差を調整するための調整プリズム６Ａが、接着等により設けられている。この調整プリズム６Ａは、画像光を射出する射出側端面６１Ａ、および射出側端面６１Ａに対して傾斜し、プリズム部５２Ａに取り付けられる入射側傾斜面６２Ａを有している。
このような本実施形態でも、前記第２実施形態と同様に画質を良好に維持できる、各光学部品２,３１〜３４，４Ｂを同一平面内に配置することができ、光学設計を容易にできる効果を奏することができるうえ、各プリズム５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｓが同一形状であるので、製造を容易にできる。 In the present embodiment, a prism portion 52A having the same shape as the adjustment prism portion 52 is also formed on the exit side of the exit side prism 51S. That is, the prisms 51R, 51G, 51B, 51S have the same shape, and form a cubic prism 53. An adjustment prism 6A for adjusting a difference in optical path length caused by each position in the light beam when passing through the prism portion 52A is provided on the light beam exit side end surface 515 of the prism portion 52A by bonding or the like. . The adjustment prism 6A has an exit-side end face 61A that emits image light, and an entrance-side inclined face 62A that is inclined with respect to the exit-side end face 61A and attached to the prism portion 52A.
In this embodiment as well, the optical components 2, 31 to 34, 4B that can maintain good image quality as in the second embodiment can be arranged in the same plane, and optical design can be facilitated. In addition to the effects, the prisms 51R, 51G, 51B, and 51S have the same shape, and therefore can be manufactured easily.

〔第４実施形態〕
次に第４実施形態の光学装置４Ｃについて説明する。
図８は、第４実施形態に係る光学装置４Ｃを示す側面図である。
本実施形態の光学装置４Ｃでは、クロスダイクロイックプリズム５Ｃが、前記第３実施形態のクロスダイクロイックプリズム５Ｂからプリズム部５２Ａおよび調整プリズム６Ａが省かれた構成となっている点が特徴である。
このような本実施形態でも、各プリズム５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｓが同一形状とはならないが、前記第３実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、プリズム部５２Ａおよび調整プリズム６Ａを省略した分、小型化を図ることができる。 [Fourth Embodiment]
Next, an optical device 4C according to a fourth embodiment will be described.
FIG. 8 is a side view showing an optical device 4C according to the fourth embodiment.
The optical device 4C of this embodiment is characterized in that the cross dichroic prism 5C has a configuration in which the prism portion 52A and the adjustment prism 6A are omitted from the cross dichroic prism 5B of the third embodiment.
Even in this embodiment, the prisms 51R, 51G, 51B, and 51S do not have the same shape, but the same effects as those of the third embodiment can be obtained, and the prism portion 52A and the adjusting prism 6A are omitted. Therefore, downsizing can be achieved.

〔第５実施形態〕
次に第５実施形態のプロジェクタ１Ｄについて説明する。
図９は、第５実施形態に係るプロジェクタ１Ｄを示す概略構成図である。
本実施形態のプロジェクタ１Ｄは、前記第１実施形態と同様の構成を備えるが、前記第１実施形態では、調整プリズム６は、２組の誘電体多層膜５１３の交線Ｋ方向に沿って、当該交線Ｋに直交する各平面で切断した断面が変化する形状に形成されていたが、本実施形態では、調整プリズム６は、２組の誘電体多層膜５１３の交線Ｋ方向に沿って、当該交線Ｋに直交する各平面で切断した断面が一定となる形状に形成されている点が異なる。
このような本実施形態でも、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、調整プリズム６からの光束の射出方向と、調整プリズム６の光路前段での進行方向とが同一平面内となるので、各光学部品２，３１〜３４，４Ｄを同一平面内に配置することができる。 [Fifth Embodiment]
Next, a projector 1D according to a fifth embodiment will be described.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a projector 1D according to the fifth embodiment.
The projector 1D of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but in the first embodiment, the adjustment prism 6 is along the intersecting line K direction of the two sets of dielectric multilayer films 513. In the present embodiment, the adjustment prism 6 is formed along the direction of the intersecting line K of the two sets of dielectric multilayer films 513, although the cross section cut at each plane orthogonal to the intersecting line K is formed to change. The difference is that the cross section cut along each plane orthogonal to the intersecting line K is formed into a constant shape.
In this embodiment as well, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the emission direction of the light beam from the adjustment prism 6 and the traveling direction of the adjustment prism 6 in the previous stage of the optical path are in the same plane. Therefore, the optical components 2, 31 to 34, 4D can be arranged in the same plane.

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、調整プリズム６と、クロスダイクロイックプリズム５とが別体に設けられていたが、一体に形成されていてもよい。
前記各実施形態において、反射型偏光素子４４２の構成は、前記各実施形態で説明した構成に限らず、反射型偏光子であれば、いずれの構成でも構わない。
例えば、反射型偏光素子４４２として、誘電体多層膜によって形成される偏光分離素子、液晶材料などの屈折率異方性（複屈折性）を有する有機材料を層状に積層させた高分子系の層状偏光板、偏りのない光を右回りの円偏光と左回りの円偏光とに分離する円偏光反射板とλ／４位相差板を組み合わせた光学素子、ブリュースター角を利用して反射偏光光と透過偏光光とに分離する光学素子、あるいは、ホログラムを利用したホログラム光学素子等を採用しても構わない。
前記各実施形態では、フロント投射型のプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを備え、該スクリーンの裏面側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。 [Modification of Embodiment]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the embodiment, the adjustment prism 6 and the cross dichroic prism 5 are provided separately, but may be formed integrally.
In each of the above embodiments, the configuration of the reflective polarizing element 442 is not limited to the configuration described in each of the above embodiments, and any configuration may be used as long as it is a reflective polarizer.
For example, as the reflective polarizing element 442, a polarized light separating element formed of a dielectric multilayer film, a polymer-based layered structure in which organic materials having refractive index anisotropy (birefringence) such as a liquid crystal material are stacked in layers Polarizing plate, optical element combining λ / 4 phase difference plate and circularly polarized reflector that separates unbiased light into clockwise circularly polarized light and counterclockwise circularly polarized light, reflected polarized light using Brewster angle An optical element that separates light into transmitted polarized light or a hologram optical element that uses a hologram may be employed.
In each of the embodiments, only the example of the front projection type projector has been described. However, the present invention is also applicable to a rear type projector that includes a screen and performs projection from the back side of the screen.

本発明は、反射型の偏光素子を用い、かつ、部品点数を削減できるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタの光変調装置に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention uses a reflective polarizing element and can reduce the number of parts, and thus can be used for a light modulation device for a projector used in presentations and home theaters.

第１実施形態に係るプロジェクタを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a projector according to a first embodiment. 前記実施形態における液晶パネルおよびクロスダイクロイックプリズム等の配置を示す光学装置の側面図The side view of the optical apparatus which shows arrangement | positioning of the liquid crystal panel in the said embodiment, a cross dichroic prism, etc. 前記実施形態における他の液晶パネルおよびクロスダイクロイックプリズム等の配置を示す光学装置の側面図。The side view of the optical apparatus which shows arrangement | positioning of the other liquid crystal panel, cross dichroic prism, etc. in the said embodiment. 第２実施形態に係るプロジェクタの構成を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the structure of the projector which concerns on 2nd Embodiment. 前記実施形態における光学装置を示す拡大図。The enlarged view which shows the optical apparatus in the said embodiment. 前記実施形態における光学装置を示す側面図。The side view which shows the optical apparatus in the said embodiment. 第３実施形態に係る光学装置を示す側面図。The side view which shows the optical apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る光学装置を示す側面図。The side view which shows the optical apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係るプロジェクタを示す概略構成図。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a projector according to a fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１，１Ａ，１Ｄ…プロジェクタ、２…投射レンズ（投射光学装置）、５，５Ａ〜５Ｃ…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、６，６Ａ…調整プリズム、３１…光源装置、４３…液晶パネル（光変調素子）、６１…射出側端面、６２…入射側傾斜面、４４１…反射用プリズム、４４１Ａ…入射側端面、４４２…反射型偏光素子、５１１…光束入射側端面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1D ... Projector, 2 ... Projection lens (projection optical device), 5, 5A-5C ... Cross dichroic prism (color synthesis optical device), 6, 6A ... Adjustment prism, 31 ... Light source device, 43 ... Liquid crystal panel (Light modulation element), 61... Exit side end face, 62... Incident side inclined face, 441... Reflecting prism, 441 A... Incident side end face, 442.

Claims (6)

複数の色光毎に設けられ、前記各色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調素子と、
前記各光変調素子の光路後段にそれぞれ設けられ、前記光変調素子から射出された光束を入射する入射側端面、および前記入射側端面に対して傾斜した射出側傾斜面を有する複数の反射用プリズムと、
前記各反射用プリズムの光路後段にそれぞれ設けられ、前記反射用プリズムを介した色光のうち第１直線偏光光を透過し、偏光方向が前記第１直線偏光光に直交する第２直線偏光光を前記反射用プリズムに向けて反射する複数の反射型偏光素子と、
前記各反射型偏光素子を透過した各色光を合成して画像光を形成する色合成光学装置と、
前記色合成光学装置の光路後段に設けられ、前記画像光を射出する射出側端面、および前記射出側端面に対して傾斜した入射側傾斜面を有し、前記画像光を透過させることで前記各色光の前記反射用プリズムを透過した際に生じた光路長の差を調整する調整プリズムとを備える
ことを特徴とする光学装置。 A plurality of light modulation elements which are provided for each of a plurality of color lights and modulate each of the color lights according to image information;
A plurality of reflecting prisms provided on the latter stage of the optical path of each of the light modulation elements, each having an incident side end face on which a light beam emitted from the light modulation element is incident, and an emission side inclined face inclined with respect to the incident side end face When,
The second linearly polarized light, which is provided in the latter stage of the optical path of each of the reflecting prisms, transmits the first linearly polarized light out of the colored light passing through the reflecting prism, and has a polarization direction orthogonal to the first linearly polarized light. A plurality of reflective polarizing elements that reflect toward the reflecting prism;
A color synthesizing optical device for synthesizing the color lights transmitted through the reflective polarizing elements to form image light;
The color combining optical device includes an emission side end surface that emits the image light and an incident side inclined surface that is inclined with respect to the emission side end surface, and transmits each of the colors by transmitting the image light. An optical device comprising: an adjusting prism that adjusts a difference in optical path length generated when light passes through the reflecting prism. 複数の色光毎に設けられ、前記各色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調素子と、
前記各光変調素子の光路後段にそれぞれ設けられ、前記光変調素子から射出された光束を入射する入射側端面、および前記入射側端面に対して傾斜した射出側傾斜面を有する複数の反射用プリズムと、
前記各反射用プリズムの光路後段にそれぞれ設けられ、前記反射用プリズムを介した色光のうち、第１直線偏光光を透過し、偏光方向が前記第１直線偏光光に直交する前記第２直線偏光光を前記反射用プリズムに向けて反射する複数の反射型偏光素子と、
前記各反射型偏光素子を透過した各色光を合成して画像光を形成する色合成光学装置とを備え、
前記色合成光学装置は、前記各反射型偏光素子を透過した各色光を入射する各光束入射側端面が前記各反射用プリズムの前記各射出側傾斜面にそれぞれ平行するように形成されている
ことを特徴とする光学装置。 A plurality of light modulation elements which are provided for each of a plurality of color lights and modulate each of the color lights according to image information;
A plurality of reflecting prisms provided on the latter stage of the optical path of each of the light modulation elements, each having an incident side end face on which a light beam emitted from the light modulation element is incident, and an emission side inclined face inclined with respect to the incident side end face When,
The second linearly polarized light that is provided in the latter stage of the optical path of each of the reflecting prisms, transmits the first linearly polarized light out of the colored light that has passed through the reflective prism, and the polarization direction is orthogonal to the first linearly polarized light. A plurality of reflective polarizing elements that reflect light toward the reflecting prism;
A color synthesizing optical device that synthesizes each color light transmitted through each reflective polarizing element to form image light,
The color synthesizing optical device is formed so that each light beam incident side end surface on which each color light transmitted through each reflective polarizing element is incident is parallel to each exit side inclined surface of each reflective prism. An optical device characterized by the above. 請求項２に記載の光学装置において、
前記光変調素子は、３つの前記色光毎に設けられ、
前記色合成光学装置は、前記光束入射側端面を有する３つの入射側プリズムと、前記画像光を射出する光束射出側端面を有する射出側プリズムとを備え、
前記各入射側プリズムおよび前記射出側プリズムは、前記各光束入射側端面および前記光束射出側端面が外側を向き各界面が平面視Ｘ字形状を有するように組み合わされ、
前記色合成光学装置は、前記各界面の交線方向に沿って、前記交線に直交する各平面で切断した断面積が変化する形状を有する
ことを特徴とする光学装置。 The optical device according to claim 2.
The light modulation element is provided for each of the three color lights,
The color synthesizing optical device includes three incident side prisms having the light beam incident side end surface, and an emission side prism having a light beam emission side end surface for emitting the image light,
Each of the incident-side prisms and the exit-side prisms are combined such that each of the light beam incident side end surfaces and the light beam output side end surfaces face outward and each interface has an X shape in plan view.
The color synthesizing optical device has a shape in which a cross-sectional area cut along each plane orthogonal to the intersecting line changes along the intersecting direction of each interface. 請求項２に記載の光学装置において、
前記光変調素子は、３つの前記色光毎に設けられ、
前記色合成光学装置は、前記光束入射側端面を有する３つの入射側プリズムと、前記画像光を射出する光束射出側端面を有する射出側プリズムとを備え、
前記各入射側プリズムおよび前記射出側プリズムは、前記光束入射側端面および前記光束射出側端面が外側を向き各界面が平面視Ｘ字形状を有するように組み合わされ、
前記色合成光学装置は、前記各界面の交線方向に沿って、前記交線に直行する各平面で切断した断面積が一定となる形状を有する
ことを特徴とする光学装置。 The optical device according to claim 2.
The light modulation element is provided for each of the three color lights,
The color synthesizing optical device includes three incident side prisms having the light beam incident side end surface, and an emission side prism having a light beam emission side end surface for emitting the image light,
Each of the incident side prisms and the exit side prisms are combined such that the light beam incident side end surface and the light beam exit side end surface face outward and each interface has an X shape in plan view.
The color synthesizing optical device has a shape in which a cross-sectional area cut along each plane perpendicular to the intersection line is constant along a direction of intersection of the interfaces. 請求項４に記載の光学装置において、
前記各入射側プリズムおよび前記射出側プリズムは、同一形状を有し、
前記色合成光学装置の光路後段に設けられ、前記画像光を射出する射出側端面、および前記射出側端面に対して傾斜した入射側傾斜面を有し、前記画像光を透過させることで前記各色光の前記反射用プリズムおよび前記色合成光学装置を透過した際に生じた光路長の差を調整する調整プリズムを備える
ことを特徴とする光学装置。 The optical device according to claim 4.
Each of the incident side prisms and the exit side prism has the same shape,
Each color synthesis optical device has an emission-side end surface that emits the image light and an incident-side inclined surface that is inclined with respect to the emission-side end surface and transmits the image light. An optical device comprising: an adjusting prism that adjusts a difference in optical path length generated when light is transmitted through the reflection prism and the color synthesis optical device. 光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光学装置と、前記画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光学装置は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学装置である
ことを特徴とするプロジェクタ。 A projector comprising: a light source device; an optical device that modulates a light beam emitted from the light source device according to image information to form image light; and a projection optical device that magnifies and projects the image light,
The projector according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical device is the optical device according to any one of claims 1 to 5.

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