JP2010282813A - Illumination device and projector using the same - Google Patents

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Takahiro Totani
貴洋 戸谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device capable of realizing securement of light amount and improvement of contrast simultaneously, and to provide a projector that uses the device. <P>SOLUTION: The illumination device 1 includes a light source 10 to emit light, and a zoom lens 20 to refract light emitted from the light source 10, in parallel with the light axis L and to be condensed with respect to the light axis L. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、照明装置及びそれを用いたプロジェクターに関するものである。   The present invention relates to an illumination device and a projector using the illumination device.

従来、液晶プロジェクター等の投射型表示装置（プロジェクター）が知られている。一般に、プロジェクターは、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションやホームシアター等の用途に供される。このような用途において、表示画像のリアリティや迫力を再現する上で、プロジェクターにより投射される画像の高コントラスト化が要求されている。   Conventionally, projection display devices (projectors) such as liquid crystal projectors are known. In general, a projector is used for presentations in conferences, academic societies, exhibitions, and home theaters. In such applications, in order to reproduce the reality and power of the display image, it is required to increase the contrast of the image projected by the projector.

このような要求に応えるための技術が検討されており、例えば特許文献１では、光源から光が射出される側に、光路中の光量を絞る回動可能な遮光板を有する遮光装置を設けている。これにより、液晶パネルに入射する光の中で特に角度のある光を遮光して光源からの光の直進性を向上させて、液晶パネルに対する入射角を抑えることで液晶の視野角依存性を少なくし、十分なコントラストを得る技術が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a light shielding device having a rotatable light shielding plate for reducing the amount of light in an optical path is provided on the side where light is emitted from a light source. Yes. As a result, light with a particular angle among the light incident on the liquid crystal panel is shielded to improve the straightness of the light from the light source, and the incident angle on the liquid crystal panel is suppressed, thereby reducing the dependency on the viewing angle of the liquid crystal. A technique for obtaining a sufficient contrast is disclosed.

特開２００４−６９９６６号公報JP 2004-69966 A

特許文献１の技術にあっては、光源から光が射出される側に、光路中の光量を絞る遮光装置を設けることで、十分なコントラストを得ることができると考えられるが、以下のように問題点もある。
特許文献１では、光源から射出される光の直進性を向上させる手段として遮光装置を用い、遮光板を回動させることによって、光源から射出される光の一部を遮蔽して光路中の光量を絞っている。具体的には、比較的明るい映像では遮光板を開いて光量のロスを防ぎ、比較的暗い映像では遮光板を閉じて光量を絞ることにより、見かけ上のコントラストを向上させている。このため、明るい映像と暗い映像とが同時に写る映像では光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することができない。 In the technique of Patent Document 1, it is considered that a sufficient contrast can be obtained by providing a light-shielding device that reduces the amount of light in the optical path on the side from which light is emitted from the light source. There are also problems.
In Patent Document 1, a light shielding device is used as a means for improving the straightness of light emitted from a light source, and a light shielding plate is rotated to shield a part of the light emitted from the light source and thereby the light quantity in the optical path Squeezing. Specifically, the contrast is improved by opening the light shielding plate to prevent light loss in a relatively bright image and closing the light shielding plate to reduce the light amount in a relatively dark image. For this reason, in a video in which a bright video and a dark video are simultaneously shown, it is impossible to simultaneously secure the light amount and improve the contrast.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することが可能な照明装置及びそれを用いたプロジェクターを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an illuminating device and a projector using the illuminating device capable of simultaneously ensuring the amount of light and improving the contrast.

上記の課題を解決するため、本発明の照明装置は、光を射出する光源と、前記光源から射出された前記光を、光軸に平行に、かつ、該光軸に対して収束させるように屈折させるズームレンズと、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an illumination device of the present invention is configured to converge a light source that emits light and the light emitted from the light source in parallel to the optical axis and to the optical axis. A zoom lens that refracts the light.

この構成によれば、光源から射出された光を、光軸に平行に、かつ、光軸に対して収束させるように屈折させるズームレンズが設けられている。これにより、光源から射出された光が光軸側に屈折して光軸と平行な光として射出される。このように、光源からの光が光軸に平行に、光軸に対して収束されることにより、高コントラスト化を図ることが可能となる。また、従来遮光していた光を有効利用することで輝度の向上を図ることが可能となる。具体的には、コントラストが必要な映像モードではズームレンズのズーム機能を用いて、光量確保とコントラスト向上を同時に実現できる。一方、コントラストが特に必要とされない映像モードでは、ズームレンズは光源からの入射光を大きく作用せずにそのまま射出させることができる。また、本発明の照明装置には、特許文献１のように光源からの光の一部を遮蔽して光路中の光量を絞る遮光装置が設けられていないので、輝度が低下してしまうことがない。したがって、光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することが可能な照明装置が提供できる。   According to this configuration, the zoom lens that refracts the light emitted from the light source so as to be converged in parallel to the optical axis and with respect to the optical axis is provided. Thereby, the light emitted from the light source is refracted toward the optical axis and emitted as light parallel to the optical axis. As described above, the light from the light source is converged with respect to the optical axis in parallel with the optical axis, so that high contrast can be achieved. Further, it is possible to improve the luminance by effectively using the light that has been conventionally shielded. Specifically, in a video mode that requires contrast, the zoom function of the zoom lens can be used to simultaneously secure light quantity and improve contrast. On the other hand, in a video mode in which contrast is not particularly required, the zoom lens can emit the incident light from the light source as it is without significantly acting. Moreover, since the illumination device of the present invention is not provided with a light shielding device that blocks a part of light from the light source and reduces the amount of light in the optical path as in Patent Document 1, the luminance may decrease. Absent. Therefore, it is possible to provide an illumination device capable of simultaneously ensuring the light amount and improving the contrast.

また、上記照明装置においては、前記ズームレンズは、前記光源から前記光が射出される側から順に、前側レンズ群と、前記前側レンズ群の後側焦点の近傍に配置された中間レンズ群と、前記前側レンズ群の後側焦点に前側焦点が重なるように配置された後側レンズ群と、を有し、前記中間レンズ群は、前記光源から前記光が射出される側から順に、前記光軸に沿って移動可能な、前記光軸に対して前記前側レンズ群により屈折された光を拡散させるように屈折させる第１中間レンズ群と、前記第１中間レンズ群から独立して前記光軸に沿って移動可能な、前記光軸に対して前記第１中間レンズ群により屈折された光を収束させるように屈折させる第２中間レンズ群と、を有していてもよい。   Further, in the illumination device, the zoom lens includes, in order from the side from which the light is emitted from the light source, a front lens group, an intermediate lens group disposed in the vicinity of the rear focal point of the front lens group, A rear lens group disposed so that a front focal point overlaps a rear focal point of the front lens group, and the intermediate lens group sequentially includes the optical axis from the light emission side of the light source. A first intermediate lens group that is movable along the optical axis and refracts the light refracted by the front lens group with respect to the optical axis, and the optical axis independent of the first intermediate lens group. A second intermediate lens group that is movable along the optical axis and that refracts the light refracted by the first intermediate lens group with respect to the optical axis.

この構成によれば、ズームレンズを構成する前側レンズ群の後側焦点と後側レンズ群の前側焦点とが重なり、この位置に中間レンズ群が配置されるので、液晶パネルに入射する光の中で特に角度のある光を、後側レンズ群の後側（光源からの光の射出側）において光軸と平行にすることができる。このように、光源からの光が光軸に平行に、光軸に対して収束されることにより、高コントラスト化を図ることが可能となる。また、中間レンズ群を構成する第１中間レンズ群と第２中間レンズ群とにより、液晶パネルに入射する光の中で特に角度のある光を光軸側に屈折させることができる。このように、従来遮光していた光を有効利用することで輝度の向上を図ることが可能となる。したがって、光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することが可能な照明装置が提供できる。   According to this configuration, the rear focal point of the front lens unit constituting the zoom lens and the front focal point of the rear lens unit overlap, and the intermediate lens unit is disposed at this position. In particular, light with an angle can be made parallel to the optical axis on the rear side of the rear lens group (light emission side of the light source). As described above, the light from the light source is converged with respect to the optical axis in parallel with the optical axis, so that high contrast can be achieved. In addition, the first intermediate lens group and the second intermediate lens group constituting the intermediate lens group can refract particularly angled light in the light incident on the liquid crystal panel toward the optical axis. As described above, it is possible to improve the luminance by effectively using the light that has been conventionally shielded. Therefore, it is possible to provide an illumination device capable of simultaneously ensuring the light amount and improving the contrast.

また、上記照明装置においては、前記ズームレンズを前記光軸に沿って移動させることにより前記光源から射出された前記光の前記光軸に対する収束の度合を調整する収束調整手段を有していてもよい。   Further, the illumination device may include a convergence adjusting unit that adjusts a degree of convergence of the light emitted from the light source with respect to the optical axis by moving the zoom lens along the optical axis. Good.

この構成によれば、観察者は収束調整手段を用いて光源からの光を所望の収束の度合となるようにズームレンズの位置を適宜変更できる。このように、光源からの光が光軸に平行に、観察者の所望の収束の度合に調整されることにより、所望のコントラストを得ることが可能となる。   According to this configuration, the observer can appropriately change the position of the zoom lens so that the light from the light source has a desired degree of convergence using the convergence adjusting means. As described above, the light from the light source is adjusted to a desired degree of convergence of the observer in parallel with the optical axis, so that a desired contrast can be obtained.

また、上記照明装置においては、前記収束調整手段が電動モーターを有していてもよい。   Moreover, in the said illuminating device, the said convergence adjustment means may have an electric motor.

この構成によれば、収束調整手段が電動モーターを有しているので、観察者が手動で操作する場合よりも容易に、所望の収束の度合となるように収束調整手段を操作することができる。   According to this configuration, since the convergence adjustment unit has the electric motor, the convergence adjustment unit can be operated so as to achieve a desired degree of convergence more easily than when the observer manually operates the convergence adjustment unit. .

また、上記照明装置においては、前記ズームレンズの光射出面側に前記光源から射出された前記光の前記光軸に対して直交する面内における輝度分布を均一化させる一対のレンズアレイが設けられていてもよい。   Further, in the illumination device, a pair of lens arrays for uniformizing a luminance distribution in a plane orthogonal to the optical axis of the light emitted from the light source is provided on a light emission surface side of the zoom lens. It may be.

この構成によれば、一対のレンズアレイによって光源から射出された光の光軸に対して直交する面内における輝度分布が均一化される。したがって、輝度の低下を抑え、さらに輝度分布の均一化した、高コントラスト化を図ることが可能な照明装置が提供できる。   According to this configuration, the luminance distribution in the plane orthogonal to the optical axis of the light emitted from the light source is made uniform by the pair of lens arrays. Therefore, it is possible to provide an illumination device that can suppress a decrease in luminance and can achieve high contrast with a uniform luminance distribution.

本発明のプロジェクターは、前記構成の照明装置と、前記照明装置の光射出面側に設けられ、前記照明装置から射出された光を変調して画像を生成する画像表示素子と、前記画像表示素子の前記照明装置の設けられた側と反対の側に配置され、該画像表示素子により生成された画像を被投射面に投射する投射手段と、を備えることを特徴とする。   The projector of the present invention includes the illumination device having the above-described configuration, an image display element that is provided on the light emission surface side of the illumination device, generates an image by modulating light emitted from the illumination device, and the image display element And a projection unit that is disposed on a side opposite to the side on which the illumination device is provided and projects an image generated by the image display element onto a projection surface.

この構成によれば、上記の照明装置を備えているため、光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することが可能なプロジェクターが提供できる。   According to this configuration, since the above-described illumination device is provided, it is possible to provide a projector capable of simultaneously ensuring the amount of light and improving the contrast.

本発明の照明装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the illuminating device of this invention. ズームレンズの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a zoom lens. ズームレンズにより光を収束させた状態の照明装置を示す図である。It is a figure which shows the illuminating device of the state which converged the light with the zoom lens. 本発明の照明装置を具備したプロジェクターを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the projector provided with the illuminating device of this invention. 本発明のプロジェクターの他の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other form of the projector of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.

（照明装置）
図１は本発明の照明装置１の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、照明装置１は、光源１０と、ズームレンズ２０と、収束調整手段４０と、一対のレンズアレイ３１，３２と、を具備して構成されている。 (Lighting device)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a lighting device 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the illumination device 1 includes a light source 10, a zoom lens 20, a convergence adjustment unit 40, and a pair of lens arrays 31 and 32.

光源１０は、光を射出する高圧水銀ランプ１１ａと、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光を反射させるリフレクター１１ｂと、を備えている。高圧水銀ランプ１１ａは、種々の色の色光を含む白色光を射出するランプである。   The light source 10 includes a high-pressure mercury lamp 11a that emits light, and a reflector 11b that reflects light emitted from the high-pressure mercury lamp 11a. The high-pressure mercury lamp 11a is a lamp that emits white light including colored light of various colors.

ズームレンズ２０は、光源１０から光が射出される側に配置されている。ズームレンズ２０は、光源１０から射出された光を、光軸Ｌに平行に、かつ、光軸Ｌに対して収束させるように屈折させる機能を有する。ズームレンズ２０は、光源１０から光が射出される側から順に、前側レンズ群２１と、中間レンズ群２２と、後側レンズ２３と、を備えて構成されている。なお、本図では、レンズ群を構成する複数のレンズの図示を省略している。また、ズームレンズ２０の詳細な構成については後述する（図２参照）。   The zoom lens 20 is disposed on the side from which light is emitted from the light source 10. The zoom lens 20 has a function of refracting light emitted from the light source 10 so as to be converged in parallel to the optical axis L and with respect to the optical axis L. The zoom lens 20 includes a front lens group 21, an intermediate lens group 22, and a rear lens 23 in order from the side from which light is emitted from the light source 10. In the drawing, illustration of a plurality of lenses constituting the lens group is omitted. The detailed configuration of the zoom lens 20 will be described later (see FIG. 2).

収束調整手段４０は、中間レンズ群２２（後述する第１中間レンズ群２２１、第２中間レンズ群２２２）を光軸Ｌに沿って移動させることにより、光源１０から射出された光の光軸Ｌに対する収束の度合を調整する機能を有する。例えば、収束調整手段４０は、ズームレンズ２０の近傍に配置されている。また、収束調整手段４０は、ボタン式などの調整機構となっており、観察者が適宜調整できるよう外部に露出されている。   The convergence adjusting unit 40 moves the intermediate lens group 22 (a first intermediate lens group 221 and a second intermediate lens group 222 described later) along the optical axis L, so that the optical axis L of the light emitted from the light source 10 is increased. Has a function of adjusting the degree of convergence with respect to. For example, the convergence adjusting unit 40 is disposed in the vicinity of the zoom lens 20. Further, the convergence adjusting means 40 is a button type adjusting mechanism and is exposed to the outside so that the observer can adjust appropriately.

このように、光源１０から射出された光が光軸Ｌ側に屈折して光軸Ｌに平行に、観察者の所望の収束の度合に調整されることにより、高コントラスト化を図ることが可能となる。また、本発明の照明装置１には、特許文献１のように光源からの光の一部を遮蔽して光路中の光量を絞る遮光装置が設けられていないので、輝度が低下してしまうことがない。   In this way, the light emitted from the light source 10 is refracted to the optical axis L side and adjusted in parallel with the optical axis L to the degree of convergence desired by the observer, so that high contrast can be achieved. It becomes. Moreover, since the illumination device 1 of the present invention is not provided with a light shielding device that blocks a part of light from the light source and reduces the amount of light in the optical path as in Patent Document 1, the luminance is lowered. There is no.

また、収束調整手段４０は、その内部に電動モーター（図示略）を有している。このため、観察者が手動で操作する場合よりも容易に、所望の収束の度合となるように収束調整手段４０を操作することができる。   The convergence adjusting means 40 has an electric motor (not shown) therein. For this reason, it is possible to operate the convergence adjusting means 40 so that the desired degree of convergence can be achieved more easily than when the observer manually operates.

一対のレンズアレイ３１，３２は、ズームレンズ２０から光が射出される側に配置されている。一対のレンズアレイ３１，３２は、ズームレンズ２０から光が射出される側から、第１レンズアレイ３１、第２レンズアレイ３２の順に配置されている。第１レンズアレイ３１は、ズームレンズ２０から光が射出される側から見て矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有するフライアイレンズである。第２レンズアレイ３２は、第１レンズアレイ３１と同様な構成を有するフライアイレンズであり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。これら第１レンズアレイ３１、第２レンズアレイ３２は、光源１０から射出された光の光軸Ｌに対して直交する面内における輝度分布を均一化させる機能を有する。   The pair of lens arrays 31 and 32 are disposed on the side from which light is emitted from the zoom lens 20. The pair of lens arrays 31 and 32 are arranged in the order of the first lens array 31 and the second lens array 32 from the side from which light is emitted from the zoom lens 20. The first lens array 31 is a fly-eye lens having a configuration in which small lenses having a rectangular outline as viewed from the side from which light is emitted from the zoom lens 20 are arranged in a matrix. The second lens array 32 is a fly-eye lens having a configuration similar to that of the first lens array 31, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix. The first lens array 31 and the second lens array 32 have a function of making the luminance distribution uniform in a plane orthogonal to the optical axis L of the light emitted from the light source 10.

なお、図示はしないが、これら第１レンズアレイ３１、第２レンズアレイ３２に続けて、均一化された不定偏光状態の光を特定の偏光方向の光に変換する偏光変換素子を設けてもよい。偏光変換素子は、例えばＰＢＳアレイ（偏光ビームスプリッタアレイ）と、１／２波長板とで構成され、ランダム偏光を特定の直線偏光に変換することができる。  Although not shown in the figure, a polarization conversion element that converts the uniform light having an indefinite polarization state into light having a specific polarization direction may be provided following the first lens array 31 and the second lens array 32. . The polarization conversion element includes, for example, a PBS array (polarization beam splitter array) and a half-wave plate, and can convert random polarization into specific linear polarization.

図２は、ズームレンズ２０の構成を示す図である。ズームレンズ２０は、光源１０から光が射出される側から順に、前側レンズ群２１と、前側レンズ群２１の後側焦点の近傍に配置された中間レンズ群２２と、前側レンズ群２１の後側焦点に前側焦点が重なるように配置された後側レンズ２３と、を備えている。前側レンズ群２１及び後側レンズ群２３は光軸Ｌ上の所定の位置に固定されており、中間レンズ群２２のレンズは光軸Ｌに沿って移動可能とされている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the zoom lens 20. The zoom lens 20 includes a front lens group 21, an intermediate lens group 22 disposed in the vicinity of a rear focal point of the front lens group 21, and a rear side of the front lens group 21 in order from the light emission side of the light source 10. And a rear lens 23 disposed so that the front focal point overlaps the focal point. The front lens group 21 and the rear lens group 23 are fixed at predetermined positions on the optical axis L, and the lenses of the intermediate lens group 22 are movable along the optical axis L.

このように、前側レンズ群２１の後側焦点と、後側レンズ２３の前側焦点とを一致させ、この位置に絞りを置くと、光源１０から射出された光は、後側レンズ群２３の後側（光源１０からの光の射出側）において光軸Ｌと平行となって両側テレセントリック性を有するようになる。つまり、光源１０から射出された光が光軸側に屈折して光軸Ｌと平行な光として射出される。したがって、光源１０からの光が光軸Ｌに平行に、光軸に対して収束されることにより、高コントラスト化を図ることが可能となる。   In this way, when the rear focal point of the front lens group 21 and the front focal point of the rear lens 23 are made to coincide with each other, and the diaphragm is placed at this position, the light emitted from the light source 10 is transmitted to the rear lens group 23. On the side (the light emission side from the light source 10), it becomes parallel to the optical axis L and has both-side telecentricity. That is, the light emitted from the light source 10 is refracted toward the optical axis and emitted as light parallel to the optical axis L. Accordingly, the light from the light source 10 is converged with respect to the optical axis parallel to the optical axis L, so that high contrast can be achieved.

なお、ズームレンズ２０は、複数の凸レンズ及び凹レンズを含んで構成されているが、レンズの形状、大きさ、配置間隔及び枚数、テレセントリック性、倍率、結像性能その他のレンズ特性は、要求される特性によって適宜変更され得るものである。   Although the zoom lens 20 includes a plurality of convex lenses and concave lenses, the lens shape, size, arrangement interval and number, telecentricity, magnification, imaging performance, and other lens characteristics are required. It can be appropriately changed depending on the characteristics.

前側レンズ群２１は、３つのレンズ群（以下、光源１０から光が射出される側から順に「第１前側レンズ群２１１」、「第２前側レンズ群２１２」、「第３前側レンズ群２１３」という。）から構成されている。   The front lens group 21 includes three lens groups (hereinafter referred to as “first front lens group 211”, “second front lens group 212”, and “third front lens group 213” in order from the side from which light is emitted from the light source 10). It is composed of.

第１前側レンズ群２１１は、光源１０からの光射出領域を覆う大きさの平凸レンズ１０１のみからなっている。この平凸レンズ１０１は、前側レンズ群２１のうち最も光源１０に近い位置に配置され、最も口径が大きいことから、加工が容易でコスト的に有利な単レンズとなっている。   The first front lens group 211 includes only a plano-convex lens 101 having a size that covers a light emission region from the light source 10. The plano-convex lens 101 is disposed at a position closest to the light source 10 in the front lens group 21 and has the largest aperture, so that it is a single lens that is easy to process and advantageous in terms of cost.

第２前側レンズ２１２は、両凸レンズ１０２及び両凹レンズ１０３を貼り合わせた接合レンズ（タブレットレンズ）となっている。このタブレットレンズ２１２は、単レンズ１０１において発生した球面収差を小さくする機能を有している。   The second front lens 212 is a cemented lens (tablet lens) in which the biconvex lens 102 and the biconcave lens 103 are bonded together. The tablet lens 212 has a function of reducing spherical aberration generated in the single lens 101.

第３前側レンズ２１３は、光源１０からの光の射出方向（図２の矢印）（光源１０から光が射出される側と反対の側）に凸となる光軸Ｌに対して光を収束させるメニスカスレンズ１０４及び両凹レンズ１０５を貼り合わせた接合レンズとなっている。この両凹レンズ１０５は、ズームレンズ２０の全長を短くする手段として、前側レンズ群２１に加えられている。   The third front lens 213 converges the light with respect to the optical axis L that is convex in the light emission direction from the light source 10 (arrow in FIG. 2) (the side opposite to the light emission side from the light source 10). This is a cemented lens in which the meniscus lens 104 and the biconcave lens 105 are bonded together. The biconcave lens 105 is added to the front lens group 21 as means for shortening the overall length of the zoom lens 20.

中間レンズ群２２は、光源１０から光が射出される側から順に、光軸Ｌに沿って移動可能な光軸Ｌに対して前側レンズ群２１により屈折された光を拡散させるように屈折させる第１中間レンズ群２２１と、第１中間レンズ群２２１から独立して光軸Ｌに沿って移動可能な光軸Ｌに対して第１中間レンズ群２２１により屈折された光を収束させるように屈折させる第２中間レンズ群２２２と、から構成されている。つまり、中間レンズ群２２は、ズームレンズ２０におけるズーム変倍部として機能している。   The intermediate lens group 22 refracts the light refracted by the front lens group 21 with respect to the optical axis L that can move along the optical axis L in order from the side from which light is emitted from the light source 10. The first intermediate lens group 221 and the light refracted by the first intermediate lens group 221 are refracted so as to converge with respect to the optical axis L that can move along the optical axis L independently of the first intermediate lens group 221. And a second intermediate lens group 222. That is, the intermediate lens group 22 functions as a zoom magnification changing unit in the zoom lens 20.

第１中間レンズ群２２１は、光源１０から光が射出される側に凸となる光軸Ｌに対して光を収束させるメニスカスレンズ１０６と、両凸レンズ１０７及び両凹レンズ１０８を貼り合わせた接合レンズ（タブレットレンズ）と、からなっている。   The first intermediate lens group 221 is a cemented lens in which a meniscus lens 106 that converges light with respect to an optical axis L that is convex on the side from which light is emitted from the light source 10, and a biconvex lens 107 and a biconcave lens 108 are bonded together. Tablet lens).

第２中間レンズ群２２２は、両凸レンズ１０９に光源１０からの光の射出方向に凸となる光軸Ｌに対して光を拡散させるメニスカスレンズ１１０を貼り合わせた接合レンズとなっている。   The second intermediate lens group 222 is a cemented lens in which a bi-convex lens 109 is bonded with a meniscus lens 110 that diffuses light with respect to an optical axis L that is convex in the light emission direction from the light source 10.

なお、第１中間レンズ群２２１を構成するレンズ１０６及びレンズ１０７，１０８の接合レンズは独立して光軸Ｌに沿って移動可能とされ、第２中間レンズ群２２２を構成するレンズ１０９，１１０の接合レンズも光軸Ｌに沿って移動可能とされる。つまり、移動単位としては、中間レンズ群２２は３つのレンズ群により構成される。   Note that the lens 106 and the cemented lenses of the lenses 107 and 108 constituting the first intermediate lens group 221 are independently movable along the optical axis L, and the lenses 109 and 110 constituting the second intermediate lens group 222 are movable. The cemented lens is also movable along the optical axis L. That is, as a moving unit, the intermediate lens group 22 is constituted by three lens groups.

このように、ズーム変倍部としての中間レンズ群２２は、光源１０から光が射出される側から、光源１０から射出された光を光軸Ｌに対して収束させるメニスカスレンズ１０６、光源１０から射出された光を光軸Ｌに対して拡散させるタブレットレンズ（レンズ１０７，１０８の接合レンズ）、光源１０から射出された光を光軸Ｌに対して収束させる接合レンズ（レンズ１０９，１１０の接合レンズ）により構成されることとなる。   As described above, the intermediate lens group 22 as the zoom magnification changing unit includes the meniscus lens 106 and the light source 10 that converge the light emitted from the light source 10 with respect to the optical axis L from the light emitted from the light source 10. A tablet lens that diffuses the emitted light with respect to the optical axis L (a cemented lens of the lenses 107 and 108), a cemented lens that converges the light emitted from the light source 10 with respect to the optical axis L (a cemented lens of 109 and 110) Lens).

後側レンズ群２３は、両凹レンズ１１１及び両凸レンズ１１２を貼り合わせた接合レンズ、両凸レンズ１１３、及び光源１０から光が射出される側に凸となる光軸Ｌに対して光を収束させるメニスカスレンズ１１４、及び保護ガラス１１５により構成されている。   The rear lens group 23 includes a cemented lens obtained by bonding the biconcave lens 111 and the biconvex lens 112, the biconvex lens 113, and a meniscus for converging the light with respect to the optical axis L that is convex toward the light emission side from the light source 10. The lens 114 and the protective glass 115 are included.

後側レンズ群２３において、最も光源１０に近い位置に配置された接合レンズ（レンズ１１１，１１２の接合レンズ）は、光源１０から射出された光を光軸Ｌに対して拡散させる機能を有している。これにより、中間レンズ群２２は、前側レンズ群２１から射出された光を光軸Ｌに対して収束させるように屈折させて、この屈折された光を後側レンズ群２３へと中継する役割を果たす。   In the rear lens group 23, the cemented lens (the cemented lens of the lenses 111 and 112) disposed at the position closest to the light source 10 has a function of diffusing the light emitted from the light source 10 with respect to the optical axis L. ing. Thus, the intermediate lens group 22 has a function of refracting the light emitted from the front lens group 21 so as to converge with respect to the optical axis L and relaying the refracted light to the rear lens group 23. Fulfill.

光の光軸Ｌに対する収束の度合いを調整する場合、中間レンズ群２２の全レンズは、ほぼ一体的に光軸Ｌに沿う同一の方向へと移動される。中間レンズ群２２に含まれる全てのレンズは、収束調整手段４０（図１参照）により精度よく移動される。また、中間レンズ群２２の移動は、前側レンズ群２１の後側焦点の近傍で行われる。これにより、光の光軸Ｌに対する収束の度合いを調整する場合でも、光源１０から射出された光が後側レンズ２３の後側において光軸Ｌと平行となって両側テレセントリック性が維持される。   When adjusting the degree of convergence of the light with respect to the optical axis L, all the lenses of the intermediate lens group 22 are moved in the same direction along the optical axis L almost integrally. All the lenses included in the intermediate lens group 22 are accurately moved by the convergence adjusting means 40 (see FIG. 1). The intermediate lens group 22 is moved in the vicinity of the rear focal point of the front lens group 21. As a result, even when the degree of convergence of the light with respect to the optical axis L is adjusted, the light emitted from the light source 10 is parallel to the optical axis L on the rear side of the rear lens 23 and the both-side telecentricity is maintained.

図３は、ズームレンズ２０により光源１０から射出された光を収束させた状態の照明装置２を示す模式図である。本図は、図１に対応した照明装置２の概略構成を示した図である。図３に示すように、照明装置２は、ズームレンズ２０を構成するレンズ群が光軸に沿って移動されて光源１０から射出された光が光軸Ｌに対して収束されている点、で上述の照明装置１と異なっている。その他の点は照明装置１と同様であるので、図１と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the illumination device 2 in a state where the light emitted from the light source 10 by the zoom lens 20 is converged. This figure is the figure which showed schematic structure of the illuminating device 2 corresponding to FIG. As shown in FIG. 3, the illumination device 2 is such that the lens group constituting the zoom lens 20 is moved along the optical axis and the light emitted from the light source 10 is converged with respect to the optical axis L. It is different from the above-described lighting device 1. Since the other points are the same as those of the lighting device 1, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図３に示すように、照明装置２は、収束調整手段４０により光の光軸Ｌに対する収束の度合が調整されて、光源１０から射出された光が光軸Ｌに対して収束されている。具体的には、上述の照明装置１では、収束調整手段４０により光の光軸Ｌに対する収束の度合が調整されてなく、光源１０から射出された光がズームレンズ２０を通過する前後において、光の光軸Ｌに対する収束の幅はそれほど変化していない（第１のモード）。これに対して、照明装置２では、収束調整手段４０により光の光軸Ｌに対する収束の度合が調整され、光源１０から射出された光がズームレンズ２０を通過する前よりも通過した後において、光の光軸Ｌに対する収束の幅が小さくなっている（第２のモード）。   As shown in FIG. 3, in the illumination device 2, the degree of convergence of the light with respect to the optical axis L is adjusted by the convergence adjusting unit 40, and the light emitted from the light source 10 is converged with respect to the optical axis L. Specifically, in the lighting device 1 described above, the degree of convergence of the light with respect to the optical axis L is not adjusted by the convergence adjusting unit 40, and the light emitted from the light source 10 is light before and after passing through the zoom lens 20. The width of convergence with respect to the optical axis L is not changed so much (first mode). On the other hand, in the illuminating device 2, the degree of convergence of the light with respect to the optical axis L is adjusted by the convergence adjusting means 40, and after the light emitted from the light source 10 passes through before passing through the zoom lens 20, The convergence width of the light with respect to the optical axis L is small (second mode).

つまり、収束調整手段４０により、光源１０から射出され外側に斜めに広がった光を屈折させて光の直進性を向上させて、必要に応じて高コントラストを図ることが可能となっている。例えば、第１のモードは、ズームレンズ２０が設けられていない場合と等価であり、それほどコントラストが必要でないときに有効である。これに対して第２のモードは、コントラストを重視するときに有効である。   That is, the convergence adjusting means 40 refracts the light emitted from the light source 10 and spreads obliquely outward to improve the straightness of the light, and can achieve high contrast as necessary. For example, the first mode is equivalent to the case where the zoom lens 20 is not provided, and is effective when the contrast is not so necessary. On the other hand, the second mode is effective when the contrast is important.

本実施形態の照明装置１によれば、光源１０から射出された光を、光軸Ｌに平行に、かつ、光軸Ｌに対して収束させるように屈折させるズームレンズ２０が設けられている。これにより、光源１０から射出された光が光軸側に屈折して光軸Ｌと平行な光として射出される。このように、光源１０からの光が光軸Ｌに平行に、光軸Ｌに対して収束されることにより、高コントラスト化を図ることが可能となる。また、従来遮光していた光を有効利用することで輝度の向上を図ることが可能となる。具体的には、コントラストが必要な映像モードではズームレンズ２０のズーム機能を用いて、光量確保とコントラスト向上を同時に実現できる。一方、コントラストが特に必要とされない映像モードでは、ズームレンズ２０は光源１０からの入射光を大きく作用せずにそのまま射出させることができる。また、本発明の照明装置１には、特許文献１のように光源からの光の一部を遮蔽して光路中の光量を絞る遮光装置が設けられていないので、輝度が低下してしまうことがない。したがって、光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することが可能な照明装置１が提供できる。   According to the illumination device 1 of the present embodiment, the zoom lens 20 that refracts the light emitted from the light source 10 so as to be converged in parallel to the optical axis L and to the optical axis L is provided. Thereby, the light emitted from the light source 10 is refracted toward the optical axis and emitted as light parallel to the optical axis L. In this way, the light from the light source 10 is converged with respect to the optical axis L in parallel with the optical axis L, so that high contrast can be achieved. In addition, it is possible to improve the luminance by effectively using the light that has been conventionally shielded. Specifically, in a video mode that requires contrast, the zoom function of the zoom lens 20 can be used to simultaneously secure light quantity and improve contrast. On the other hand, in a video mode in which contrast is not particularly required, the zoom lens 20 can emit the incident light from the light source 10 as it is without greatly acting. In addition, the illumination device 1 of the present invention is not provided with a light-shielding device that blocks part of the light from the light source and reduces the amount of light in the optical path as in Patent Document 1, so that the luminance is reduced. There is no. Therefore, it is possible to provide the lighting device 1 capable of simultaneously ensuring the light amount and improving the contrast.

また、この構成によれば、ズームレンズ２０を構成する前側レンズ群２１の後側焦点と後側レンズ群２３の前側焦点とが重なり、この位置に中間レンズ群２２が配置されるので、光源１０から射出された光軸Ｌから離れる方向に広がる光を、後側レンズ群２３の後側（光源１０からの光の射出側）において光軸Ｌと平行にすることができる。このように、光源１０からの光が光軸Ｌに平行に、光軸Ｌに対して収束されることにより、高コントラスト化を図ることが可能となる。また、中間レンズ群２２を構成する第１中間レンズ群２２１と第２中間レンズ群２２２とにより、光源１０から射出された光軸Ｌから離れる方向に広がる光を光軸側に屈折させることができる。このように、従来遮光していた光を有効利用することで輝度の向上を図ることが可能となる。したがって、光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することが可能な照明装置１が提供できる。   Further, according to this configuration, the rear focal point of the front lens group 21 constituting the zoom lens 20 and the front focal point of the rear lens group 23 overlap, and the intermediate lens group 22 is disposed at this position. The light that spreads in the direction away from the optical axis L emitted from can be made parallel to the optical axis L on the rear side of the rear lens group 23 (the light emission side of the light source 10). In this manner, the light from the light source 10 is converged with respect to the optical axis L in parallel with the optical axis L, so that high contrast can be achieved. Further, the first intermediate lens group 221 and the second intermediate lens group 222 constituting the intermediate lens group 22 can refract light that is emitted from the light source 10 in a direction away from the optical axis L to the optical axis side. . As described above, it is possible to improve the luminance by effectively using the light that has been conventionally shielded. Therefore, it is possible to provide the lighting device 1 capable of simultaneously ensuring the light amount and improving the contrast.

また、この構成によれば、観察者は収束調整手段４０を用いて光源１０からの光を所望の収束の度合となるようにズームレンズ２０の位置を適宜変更できる。このように、光源１０からの光が光軸Ｌに平行に、観察者の所望の収束の度合に調整されることにより、所望のコントラストを得ることが可能となる。   In addition, according to this configuration, the observer can appropriately change the position of the zoom lens 20 using the convergence adjusting unit 40 so that the light from the light source 10 has a desired degree of convergence. In this way, the light from the light source 10 is adjusted in parallel with the optical axis L to the desired degree of convergence of the observer, so that a desired contrast can be obtained.

また、この構成によれば、収束調整手段４０が電動モーターを有しているので、観察者が手動で操作する場合よりも容易に、所望の収束の度合となるように収束調整手段４０を操作することができる。   Further, according to this configuration, since the convergence adjustment means 40 has the electric motor, the convergence adjustment means 40 is operated so as to achieve a desired degree of convergence more easily than when the observer manually operates. can do.

また、この構成によれば、一対のレンズアレイ３１，３２によって光源１０から射出された光の光軸Ｌに対して直交する面内における輝度分布が均一化される。したがって、輝度の低下を抑え、さらに輝度分布の均一化した、高コントラスト化を図ることが可能な照明装置１が提供できる。   Further, according to this configuration, the luminance distribution in the plane orthogonal to the optical axis L of the light emitted from the light source 10 by the pair of lens arrays 31 and 32 is made uniform. Therefore, it is possible to provide the lighting device 1 that can suppress a decrease in luminance and can achieve high contrast with a uniform luminance distribution.

（プロジェクター）
図４は本発明の照明装置１を備えたプロジェクター（投射型表示装置）１００の概略構成を示す模式図である。図４に示すように、プロジェクター１００は、上述の照明装置１と、照明装置１から射出された光を変調して画像を生成する画像表示素子５０と、画像表示素子５０により生成された画像をスクリーン（被投射面）Ｓに投射する投射レンズ（投射手段）６０と、を具備して構成されている。そして、プロジェクター１００は、画像表示素子５０により生成された画像を、投射レンズ６０を介してスクリーンＳ上に拡大投射するようになっている。 (projector)
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a projector (projection display device) 100 provided with the illumination device 1 of the present invention. As illustrated in FIG. 4, the projector 100 includes the above-described illumination device 1, an image display element 50 that generates an image by modulating light emitted from the illumination device 1, and an image generated by the image display element 50. And a projection lens (projection means) 60 that projects onto a screen (projected surface) S. The projector 100 enlarges and projects the image generated by the image display element 50 on the screen S via the projection lens 60.

画像表示素子５０は、例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイや、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイである。本実施形態の場合、画像表示素子５０は、透過型液晶パネルであり、照明装置１の光射出面側に設けられ、照明装置１から射出された光を変調して画像を生成する機能を有する。   The image display element 50 is a display such as an organic EL (Electro Luminescence) display, an inorganic EL display, or a liquid crystal display (LCD). In the case of the present embodiment, the image display element 50 is a transmissive liquid crystal panel, and is provided on the light emission surface side of the illumination device 1 and has a function of generating an image by modulating light emitted from the illumination device 1. .

投射レンズ６０は、画像表示素子５０の照明装置１の設けられた側と反対の側に配置され、画像表示素子５０により生成された画像をスクリーンＳに投射する機能を有する。画像表示素子５０により生成された画像は、投射レンズ６０を介してスクリーンＳ上に拡大投射される。   The projection lens 60 is disposed on the side of the image display element 50 opposite to the side where the illumination device 1 is provided, and has a function of projecting an image generated by the image display element 50 onto the screen S. The image generated by the image display element 50 is enlarged and projected on the screen S via the projection lens 60.

本実施形態のプロジェクター１００によれば、上記の照明装置１を備えているため、光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することが可能なプロジェクター１００が提供できる。   According to the projector 100 of the present embodiment, since the illumination device 1 is provided, it is possible to provide the projector 100 that can simultaneously ensure the light amount and improve the contrast.

なお、図５に示すように、上記の照明装置１と、照明装置１から射出された光を変調して画像を生成する画像生成手段１２０と、画像生成手段１２０により生成された画像をスクリーンＳに投射する投射レンズ６０と、を備えていてもよい。   As shown in FIG. 5, the above-described lighting device 1, an image generating unit 120 that generates an image by modulating light emitted from the lighting device 1, and an image generated by the image generating unit 120 is displayed on a screen S. And a projection lens 60 that projects onto the projector.

図５は、上述のプロジェクター１００と異なる形態のプロジェクター２００の概略構成を示す模式図である。本図は図４に対応した、プロジェクター２００の概略構成を示した図である。図５に示すように、本実施形態のプロジェクター２００は、上述の画像表示素子５０に替えて、画像生成手段１２０が用いられている点、で上述のプロジェクター１００と異なっている。その他の点はプロジェクター１００と同様であるので、図４と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a projector 200 having a different form from the projector 100 described above. This figure shows a schematic configuration of the projector 200 corresponding to FIG. As shown in FIG. 5, the projector 200 according to the present embodiment is different from the projector 100 described above in that an image generating unit 120 is used instead of the image display element 50 described above. Since the other points are the same as those of the projector 100, the same elements as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図５に示すように、本実施形態のプロジェクター２００は、上記の照明装置１と、照明装置１から射出された光を変調して画像を生成する画像生成手段１２０と、画像生成手段１２０により生成された画像をスクリーンＳに投射する投射レンズ６０と、を具備して構成されている。   As shown in FIG. 5, the projector 200 according to the present embodiment is generated by the illumination device 1, the image generation unit 120 that modulates the light emitted from the illumination device 1 to generate an image, and the image generation unit 120. And a projection lens 60 that projects the projected image onto the screen S.

本実施形態における画像生成手段１２０は、光源１０から射出される異なる色の色光についてそれぞれ色変調を行う複数の色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｒ，１２１Ｇ，１２１Ｂと、各色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｒ，１２１Ｇ，１２１Ｂにより変調された光を合成するダイクロイックプリズム１３７と、このダイクロイックプリズム１３７から射出される光についての輝度変調を行う輝度変調用ライトバルブ１２２と、を含む。   The image generation unit 120 in the present embodiment includes a plurality of color modulation liquid crystal light valves 121R, 121G, and 121B that perform color modulation on the different color lights emitted from the light source 10, and the color modulation liquid crystal light valves 121R and 121G. , 121B, and a luminance modulation light valve 122 that modulates the luminance of the light emitted from the dichroic prism 137.

また、光源１０は、赤色光（以下「Ｒ光」と称す）と緑色光（以下「Ｇ光」と称す）と青色光（以下「Ｂ光」と称す）とを含む白色光を射出するものである。本実施形態に係るプロジェクター２００は、光源１０から射出された光を複数種の色光に分離する色分離手段１７０を備えている。そして、色分離手段１７０により分離された各々の色光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）は、上記各色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｒ，１２１Ｇ，１２１Ｂに入射されるようになっている。すなわち、本実施形態に係るプロジェクター２００は、いわゆる三板方式のプロジェクターとされている。   The light source 10 emits white light including red light (hereinafter referred to as “R light”), green light (hereinafter referred to as “G light”), and blue light (hereinafter referred to as “B light”). It is. The projector 200 according to this embodiment includes a color separation unit 170 that separates light emitted from the light source 10 into a plurality of types of color light. Each color light (R light, G light, B light) separated by the color separation means 170 is incident on the color modulation liquid crystal light valves 121R, 121G, 121B. That is, the projector 200 according to the present embodiment is a so-called three-plate projector.

色分離手段１７０は、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうち、Ｒ光を反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させるＲ光反射ダイクロイックミラー１７１と、Ｇ光を反射させ、Ｂ光を透過させるＧ光反射ダイクロイックミラー１７２と、を備えている。   The color separation means 170 reflects the R light out of the light emitted from the high-pressure mercury lamp 11a, reflects the R light reflecting dichroic mirror 171 that transmits the G light and the B light, reflects the G light, and transmits the B light. And a G light reflecting dichroic mirror 172.

高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＲ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー１７１において光路が９０度折り曲げられ、反射ミラー１７５に入射する。そして、Ｒ光は、反射ミラー１７５により光路が９０度折り曲げられ、Ｒ光用の上記色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｒに入射される。色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｒにおいて変調されたＲ光は、上記ダイクロイックプリズム１３７に入射される。   Of the light emitted from the high-pressure mercury lamp 11 a, the R light is bent 90 degrees in the R light reflecting dichroic mirror 171 and is incident on the reflecting mirror 175. The optical path of the R light is bent 90 degrees by the reflection mirror 175, and is incident on the color modulation liquid crystal light valve 121R for R light. The R light modulated by the color modulation liquid crystal light valve 121R is incident on the dichroic prism 137.

また、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＧ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー１７１を透過し、Ｇ光反射ダイクロイックミラー１７２において光路が９０度折り曲げられる。そして、Ｇ光はＧ光用の上記色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｇに入射される。色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｇにおいて変調されたＧ光は、上記ダイクロイックプリズム１３７に入射される。   In addition, the G light out of the light emitted from the high-pressure mercury lamp 11 a passes through the R light reflecting dichroic mirror 171, and the optical path is bent 90 degrees in the G light reflecting dichroic mirror 172. The G light is incident on the color modulation liquid crystal light valve 121G for G light. The G light modulated by the color modulation liquid crystal light valve 121G is incident on the dichroic prism 137.

また、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＢ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー１７１及びＧ光反射ダイクロイックミラー１７２を透過し、レンズ１７６を経由して反射ミラー１７７に入射する。反射ミラー１７７に入射したＢ光は、光路が９０度折り曲げられ、レンズ１７８を経由して反射ミラー１７９に入射する。反射ミラー１７９に入射した光は、光路が９０度折り曲げられ、Ｂ光用の上記色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｂに入射される。色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｂにおいて変調されたＢ光は、上記ダイクロイックプリズム１３７に入射される。   Of the light emitted from the high-pressure mercury lamp 11 a, B light passes through the R light reflecting dichroic mirror 171 and the G light reflecting dichroic mirror 172, and enters the reflecting mirror 177 via the lens 176. The B light incident on the reflection mirror 177 is incident on the reflection mirror 179 via the lens 178 after the optical path is bent 90 degrees. The light incident on the reflection mirror 179 has its optical path bent by 90 degrees, and is incident on the color modulation liquid crystal light valve 121B for B light. The B light modulated by the color modulation liquid crystal light valve 121B is incident on the dichroic prism 137.

ダイクロイックプリズム１３７は、２つのダイクロイック膜１３７ａ，１３７ｂがＸ字型に直交して配置された構成となっている。ダイクロイック膜１３７ａは、Ｂ光を反射させ、Ｒ光、Ｇ光を透過させる。また、ダイクロイック膜１３７ｂは、Ｒ光を反射させ、Ｇ光、Ｂ光を透過させる。このように、ダイクロイックプリズム１３７は、上記各色変調用液晶ライトバルブ１２１Ｒ，１２１Ｇ，１２１Ｂのそれぞれにおいて変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。そして、画像生成手段１２０により生成された画像は、投射レンズ６０を介してスクリーンＳ上に拡大投射される。   The dichroic prism 137 has a configuration in which two dichroic films 137a and 137b are arranged orthogonal to the X shape. The dichroic film 137a reflects B light and transmits R light and G light. The dichroic film 137b reflects R light and transmits G light and B light. Thus, the dichroic prism 137 combines the R light, G light, and B light modulated in each of the color modulation liquid crystal light valves 121R, 121G, and 121B. Then, the image generated by the image generation unit 120 is enlarged and projected on the screen S via the projection lens 60.

本実施形態のプロジェクター２００によれば、上述のプロジェクター１００と同様に照明装置１を備えているため、光量の確保とコントラストの向上を同時に実現することが可能なプロジェクター２００が提供できる。   According to the projector 200 of the present embodiment, since the illumination device 1 is provided in the same manner as the projector 100 described above, it is possible to provide the projector 200 capable of simultaneously ensuring the amount of light and improving the contrast.

１，２…照明装置、１０…光源、２０…ズームレンズ、２１…前側レンズ群、２２…中間レンズ群、２３…後側レンズ群、３１…第１レンズアレイ、３２…第２レンズアレイ、４０…収束調整手段、５０…画像表示素子、６０…投射レンズ（投射手段）、１００，２００…プロジェクター、２２１…第１中間レンズ群、２２２…第２中間レンズ群、Ｌ…光軸、Ｓ…スクリーン（被投射面） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Illuminating device, 10 ... Light source, 20 ... Zoom lens, 21 ... Front lens group, 22 ... Intermediate lens group, 23 ... Rear lens group, 31 ... 1st lens array, 32 ... 2nd lens array, 40 ... Convergence adjusting means, 50 ... Image display element, 60 ... Projection lens (projection means), 100, 200 ... Projector, 221 ... First intermediate lens group, 222 ... Second intermediate lens group, L ... Optical axis, S ... Screen (Projected surface)

Claims (6)

光を射出する光源と、
前記光源から射出された前記光を、光軸に平行に、かつ、該光軸に対して収束させるように屈折させるズームレンズと、
を備えることを特徴とする照明装置。 A light source that emits light;
A zoom lens that refracts the light emitted from the light source so that the light is parallel to and converged to the optical axis;
A lighting device comprising: 前記ズームレンズは、前記光源から前記光が射出される側から順に、前側レンズ群と、前記前側レンズ群の後側焦点の近傍に配置された中間レンズ群と、前記前側レンズ群の後側焦点に前側焦点が重なるように配置された後側レンズ群と、を有し、
前記中間レンズ群は、前記光源から前記光が射出される側から順に、前記光軸に沿って移動可能な、前記光軸に対して前記前側レンズ群により屈折された光を拡散させるように屈折させる第１中間レンズ群と、前記第１中間レンズ群から独立して前記光軸に沿って移動可能な、前記光軸に対して前記第１中間レンズ群により屈折された光を収束させるように屈折させる第２中間レンズ群と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。 The zoom lens includes a front lens group, an intermediate lens group disposed in the vicinity of a rear focal point of the front lens group, and a rear focal point of the front lens group in order from the light emission side of the light source. And a rear lens group arranged so that the front focal point overlaps,
The intermediate lens group is refracted so as to diffuse light refracted by the front lens group with respect to the optical axis, which is movable along the optical axis in order from the light emission side from the light source. The first intermediate lens group to be moved and the light refracted by the first intermediate lens group with respect to the optical axis, which is movable along the optical axis independently of the first intermediate lens group. The lighting device according to claim 1, further comprising a second intermediate lens group that is refracted. 前記ズームレンズを前記光軸に沿って移動させることにより前記光源から射出された前記光の前記光軸に対する収束の度合を調整する収束調整手段を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。   2. A convergence adjusting unit that adjusts a degree of convergence of the light emitted from the light source with respect to the optical axis by moving the zoom lens along the optical axis. 2. The illumination device according to 2. 前記収束調整手段が電動モーターを有していることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 3, wherein the convergence adjusting unit includes an electric motor. 前記ズームレンズの光射出面側に前記光源から射出された前記光の前記光軸に対して直交する面内における輝度分布を均一化させる一対のレンズアレイが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。   A pair of lens arrays for equalizing a luminance distribution in a plane orthogonal to the optical axis of the light emitted from the light source is provided on a light emission surface side of the zoom lens. Item 5. The lighting device according to any one of Items 1 to 4. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置と、
前記照明装置の光射出面側に設けられ、前記照明装置から射出された光を変調して画像を生成する画像表示素子と、
前記画像表示素子の前記照明装置の設けられた側と反対の側に配置され、該画像表示素子により生成された画像を被投射面に投射する投射手段と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 The lighting device according to any one of claims 1 to 5,
An image display element that is provided on the light emission surface side of the illumination device and that generates an image by modulating light emitted from the illumination device;
A projection unit disposed on a side of the image display element opposite to the side on which the illumination device is provided, and projecting an image generated by the image display element onto a projection surface;
A projector comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021063138A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 广州市浩洋电子股份有限公司 Stage light system having beam divergence angle varying with voltage

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