JP2012252102A

JP2012252102A - Projection type display device

Info

Publication number: JP2012252102A
Application number: JP2011123671A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamauchi; 謙二山内
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-12-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection type display device, when using a solid light source as a light source, capable of favorably improving the luminance of the light source.SOLUTION: A projector 1 includes: a red light source unit 200 having a red LED 201 that emits a red light flux; a blue light source unit 300 having a blue LED 301 that emits a blue light flux; a green light source unit 400 having green LEDs 401 and 402 that emit green light fluxes; and liquid crystal panels 510, 511, and 512 modulating the light fluxes emitted from the respective light source units 200, 300, and 400. The green light source unit 400 includes: a first green LED 401; a second green LED 402; and a light integration section that consists of a half mirror 407 and a reflection mirror 408 and that integrates the light flux emitted from the first green LED 401 and the light flux emitted from the second green LED 402 in such a manner as superposing the two light fluxes and emits the integrated light flux.

Description

本発明は、光源からの光を変調して被投写面に投写する投写型表示装置に関する。 The present invention relates to a projection display device that modulates light from a light source and projects the light onto a projection surface.

従来、投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）では、光源として、ランプ光源の他、ＬＥＤ光源、レーザ光源等の固体光源が用いられる。たとえば、プロジェクタには、赤色の光束、緑色の光束および青色の光束をそれぞれ発する３種類の固体光源が配される。各固体光源から発せられた各光束は、各光束に対応する映像信号に応じて光変調素子により変調される。変調された各光束は、１つの光束に合成された状態で被投写面に投写される。これにより、被投写面にカラー画像が映し出される。なお、以下、「光束」との表現が望ましい場合を除き、「光束」を、単に「光」という。 Conventionally, in a projection display device (hereinafter referred to as “projector”), a solid-state light source such as an LED light source or a laser light source is used in addition to a lamp light source. For example, the projector is provided with three types of solid light sources that respectively emit a red light beam, a green light beam, and a blue light beam. Each light beam emitted from each solid light source is modulated by a light modulation element in accordance with a video signal corresponding to each light beam. Each modulated light beam is projected onto the projection surface in a state of being combined into one light beam. As a result, a color image is projected on the projection surface. Hereinafter, the “light beam” is simply referred to as “light” unless the expression “light beam” is desirable.

固体光源は、ランプ光源に比べて寿命が長い。よって、固体光源を用いることにより、光源の交換頻度を減らすことが可能となる。 Solid light sources have a longer life than lamp light sources. Therefore, it is possible to reduce the replacement frequency of the light source by using the solid light source.

しかしながら、現在のところ、実際にプロジェクタに用いられ得る固体光源は、ランプ光源に比べて輝度が低い。よって、投写される画像が暗くなり易い。 However, at present, the luminance of a solid light source that can be actually used in a projector is lower than that of a lamp light source. Therefore, the projected image tends to be dark.

そこで、輝度を高めるため、同じ色に関して、固体光源を複数個配する構成が採られ得る。たとえば、複数個の固体光源が横方向に配列されることにより、１つの光源ユニットが構成される（特許文献１参照）。各固体光源からは、同じ方向に向けて光が発せられる。これにより、光源ユニットからは、各固体光源からの各光束が集まった大きな光束が出射される。 Therefore, in order to increase the luminance, a configuration in which a plurality of solid light sources are arranged for the same color can be employed. For example, one light source unit is configured by arranging a plurality of solid light sources in the horizontal direction (see Patent Document 1). Each solid light source emits light in the same direction. Thereby, the light source unit emits a large light beam in which each light beam from each solid light source is collected.

特開２００３−５７７４６号公報JP 2003-57746 A

しかしながら、上記構成とした場合、一部の固体光源が故障等により点灯しなくなると、光源ユニットから出射される光束の一部の領域が暗くなり、光束内に輝度むらが生じる虞がある。これにより、投写される画像の画質が劣化する虞がある。 However, in the case of the above configuration, when some solid light sources are not turned on due to failure or the like, a part of the light flux emitted from the light source unit becomes dark, and there is a possibility that uneven brightness occurs in the light flux. As a result, the image quality of the projected image may be degraded.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、光源として固体光源が用いられる場合に、光源の輝度を良好に高めることができる投写型表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a projection display device that can improve the luminance of a light source satisfactorily when a solid light source is used as the light source.

本発明の第１の態様に係る投写型表示装置は、固体光源を有し、光束の色がそれぞれ異なる複数の光源部と、前記複数の光源部からそれぞれ出射された光束を変調する光変調部と、を備える。ここで、前記複数の光源部のうち、少なくとも１つの光源部は、第１の固体光源と、前記第１の固体光源と同色の光束を発する第２の固体光源と、前記第１の固体光源から発せられた光束と前記第２の固体光源から発せられた光束を、これら２つの光束が重なるように統合し、統合された光束を出射する光統合部と、を含む。 A projection display device according to a first aspect of the present invention includes a plurality of light source units each having a solid light source and having different colors of light beams, and a light modulation unit that modulates light beams emitted from the plurality of light source units. And comprising. Here, among the plurality of light source units, at least one light source unit includes a first solid light source, a second solid light source that emits a light beam of the same color as the first solid light source, and the first solid light source. And a light integrating unit that integrates the light beam emitted from the second light source and the light beam emitted from the second solid-state light source so that the two light beams overlap each other and emits the integrated light beam.

本発明の第１の態様に係る投写型表示装置によれば、少なくとも高い輝度が求められる
色に対応する光源部の輝度を高めることができる。しかも、光統合部によって、第１の固体光源および第２の固体光源から発せられた２つ光束が重なるように統合されるため、一方の固体光源が故障等により点灯しなくなっても、光源部から出射される光束内に輝度むらが生じにくい。 With the projection display device according to the first aspect of the present invention, it is possible to increase the luminance of the light source unit corresponding to a color that requires at least high luminance. In addition, since the two light beams emitted from the first solid light source and the second solid light source are integrated by the light integration unit, even if one of the solid light sources does not light up due to a failure or the like, the light source unit Brightness unevenness is less likely to occur in the light beam emitted from.

本態様に係る投写型表示装置において、前記第１の固体光源は、第１の方向に光束を発するよう配置され得る。また、前記第２の固体光源は、前記第１の方向と交わる第２の方向に光束を発するよう配置され得る。この場合、前記光統合部は、前記第１の固体光源から発せられた光束の一部を前記第２の方向へ反射するとともに当該光束の残りを前記第１の方向へ透過させ、前記第２の固体光源から発せられた光束の一部を前記第１の方向へ反射するとともに当該光束の残りを前記第２の方向へ透過させるハーフミラーと、前記ハーフミラーから前記第１の方向に出射された前記第１の固体光源および前記第２の固体光源の光束を反射して、前記第２の方向に向かわせるミラーと、を含むような構成とされ得る。 In the projection display device according to this aspect, the first solid-state light source may be arranged to emit a light beam in a first direction. The second solid-state light source may be arranged to emit a light beam in a second direction that intersects the first direction. In this case, the light integration unit reflects a part of the light beam emitted from the first solid-state light source in the second direction and transmits the remainder of the light beam in the first direction. A half mirror that reflects a part of the light beam emitted from the solid light source in the first direction and transmits the rest of the light beam in the second direction, and is emitted from the half mirror in the first direction. And a mirror that reflects the light beams of the first solid light source and the second solid light source and directs them in the second direction.

このような構成とすれば、ハーフミラーにより反射された第１の固体光源の光束とハーフミラーを透過した第２の固体光源の光束が重なった状態で統合され第２の方向に出射される。また、ハーフミラーを透過した第１の固体光源の光束とハーフミラーにより反射された第２の固体光源の光束が重なった状態で統合され、さらにミラーで反射されて第２の方向に出射される。このようして、ハーフミラーとミラーとにより、光統合部を容易に実現することができる。 With such a configuration, the light beam of the first solid light source reflected by the half mirror and the light beam of the second solid light source transmitted through the half mirror are integrated and emitted in the second direction. Further, the light beam of the first solid light source transmitted through the half mirror and the light beam of the second solid light source reflected by the half mirror are integrated in a superimposed state, and further reflected by the mirror and emitted in the second direction. . In this way, the light integration unit can be easily realized by the half mirror and the mirror.

本態様に係る投写型表示装置において、前記光統合部は、プリズム部材を含むよう構成され得る。この場合、前記第１の固体光源および前記第２の固体光源は、前記プリズム部材を挟んで相対する位置に配される。さらに、前記プリズム部材には、前記第１の固体光源から発せられた光束を屈折させる第１の屈折面と、前記第２の固体光源から発せられた光束を屈折させて前記第１の屈折面で屈折された前記第１の固体光源の光束の進行方向と同じ方向に向かわせる第２の屈折面とが、前記第１の固体光源と前記第２の固体光源との並び方向に交互に複数個配列される。 In the projection display device according to this aspect, the light integration unit may be configured to include a prism member. In this case, the first solid light source and the second solid light source are arranged at positions facing each other with the prism member interposed therebetween. Further, the prism member has a first refracting surface that refracts a light beam emitted from the first solid light source, and a first refracting surface that refracts a light beam emitted from the second solid light source. And a plurality of second refracting surfaces directed in the same direction as the direction of travel of the light beam of the first solid light source refracted in the step are alternately arranged in the arrangement direction of the first solid light source and the second solid light source. Are arranged.

このような構成とすれば、第１の固体光源から発せられた光束と第２の固体光源から発せられた光束が、プリズム部材における交互に配列された第１の屈折面および第２の屈折面で屈折されることにより、これら２つの光束が重なるように統合される。このようにして、プリズム部材により、光統合部を容易に実現することができる。 With such a configuration, the first refracting surface and the second refracting surface in which the light beam emitted from the first solid light source and the light beam emitted from the second solid light source are alternately arranged in the prism member. Are integrated so that these two light beams overlap each other. In this way, the light integration part can be easily realized by the prism member.

本態様に係る投写型表示装置において、前記光統合部は、反射部材を含むよう構成され得る。この場合、前記第１の固体光源および前記第２の固体光源は、前記反射部材を挟んで相対する位置に配される。さらに、前記反射部材には、前記第１の固体光源から発せたれた光束を反射させる第１の反射面と、前記第２の固体光源から発せられた光束を反射させ前記第１の反射面で反射された前記第１の固体光源の光束の進行方向と同じ方向に向かわせる第２の反射面とが、前記第１の固体光源と前記第２の固体光源との並び方向に交互に複数個配列される。 In the projection display device according to this aspect, the light integrating unit may be configured to include a reflecting member. In this case, the first solid light source and the second solid light source are arranged at positions facing each other with the reflection member interposed therebetween. Further, the reflecting member reflects the light beam emitted from the first solid light source and the light beam emitted from the second solid light source to reflect the light beam emitted from the first solid light source. A plurality of second reflecting surfaces directed in the same direction as the direction of travel of the reflected light beam of the first solid state light source are alternately arranged in the arrangement direction of the first solid state light source and the second solid state light source. Arranged.

このような構成とすれば、第１の固体光源から発せられた光束と第２の固体光源から発せられた光束が、反射部材における交互に配列された第１の反射面および第２の反射面で反射されることにより、これら２つの光束が重なるように統合される。このようにして、反射部材により、光統合部を容易に実現することができる。 With such a configuration, the first reflecting surface and the second reflecting surface in which the light beam emitted from the first solid light source and the light beam emitted from the second solid light source are alternately arranged in the reflecting member. Are integrated so that these two light beams overlap each other. In this way, the light integrating part can be easily realized by the reflecting member.

本態様に係る投写型表示装置は、前記光統合部により統合された光束内の光量分布を均一化する均一化部をさらに備えるような構成とされ得る。たとえば、均一化部は、フライ
アイインテグレータ、または、ロッドインテグレータにより構成され得る。 The projection display apparatus according to this aspect may be configured to further include a uniformizing unit that uniformizes the light amount distribution in the light beam integrated by the light integrating unit. For example, the uniformizing unit can be configured by a fly eye integrator or a rod integrator.

このような構成とすれば、第１の固体光源および第２の固体光源の一方が点灯しない場合であっても、光源部の光束内に輝度むらが生じにくいので、均一化部による光量分布の均一化効率が低下しにくい。 With such a configuration, even when one of the first solid light source and the second solid light source is not lit, luminance unevenness hardly occurs in the light flux of the light source unit. Uniformization efficiency is unlikely to decrease.

本発明の第２の態様に係る投写型表示装置は、赤色の光束を発する固体光源を有する赤色光源部と、青色の光束を発する固体光源を有する青色光源部と、緑色の光束を発する固体光源を有する緑色光源部と、前記各光源部からそれぞれ出射された光束を変調する光変調部と、を備える。ここで、前記緑色光源部は、第１の固体光源と、前記第１の固体光源と同色の光束を発する第２の固体光源と、前記第１の固体光源から発せられた光束と前記第２の固体光源から発せられた光束を、これら２つの光束が重なるように統合し、統合された光束を出射する光統合部と、を含む。 A projection display apparatus according to a second aspect of the present invention includes a red light source unit having a solid light source that emits a red light beam, a blue light source unit having a solid light source that emits a blue light beam, and a solid light source that emits a green light beam. And a light modulation unit that modulates the light beam emitted from each of the light source units. Here, the green light source unit includes a first solid light source, a second solid light source that emits a light beam having the same color as the first solid light source, a light beam emitted from the first solid light source, and the second solid light source. And a light integrating unit that integrates the light beams emitted from the solid light source so that these two light beams overlap and emits the integrated light beams.

本発明の第２の態様に係る投写型表示装置によれば、赤色、青色、緑色のうち、高い輝度が求められる緑色に対応する緑色光源部の輝度を高めることができる。しかも、光統合部によって、第１の固体光源および第２の固体光源から発せられた２つ光束が重なるように統合されるため、一方の固体光源が故障等により点灯しなくなっても、緑色光源部から出射される光束内に輝度むらが生じにくい。 According to the projection display device according to the second aspect of the present invention, it is possible to increase the luminance of the green light source unit corresponding to the green color for which high luminance is required among red, blue, and green. In addition, since the two light beams emitted from the first solid light source and the second solid light source are integrated by the light integrating unit, even if one solid light source does not light due to a failure or the like, the green light source Brightness unevenness hardly occurs in the light beam emitted from the portion.

以上のとおり、本発明によれば、光源として固体光源が用いられる場合に、光源の輝度を良好に高めることができる投写型表示装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, when a solid light source is used as the light source, it is possible to provide a projection display device that can improve the luminance of the light source satisfactorily.

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.

実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the projector which concerns on embodiment. 実施の形態に係る光学エンジンの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical engine which concerns on embodiment. 実施の形態に係る緑色光源ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the green light source unit which concerns on embodiment. 変更例１に係る緑色光源ユニットの構成を説明するため図である。It is a figure for demonstrating the structure of the green light source unit which concerns on the example 1 of a change. 変更例２に係る緑色光源ユニットの構成を説明するため図である。It is a figure for demonstrating the structure of the green light source unit which concerns on the example 2 of a change. 変更例に係る光学エンジンの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical engine which concerns on the example of a change. その他の変更例に係るミラーアレイの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mirror array which concerns on the other example of a change.

以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。 Hereinafter, a projector according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

図１は、プロジェクタ１の構成を示す図である。同図を参照して、プロジェクタ１は、筺体となる、横長の略直方体形状のキャビネット１０を備えている。キャビネット１０には、前面左側に投写窓１０１が形成されている。投写窓１０１からは、投写レンズユニット２０が外部に露出している。キャビネット１０の前面右側および右側面には、キャビネット１０内部から排気を行うための排気口１０２、１０３がそれぞれ形成されている。また、キャビネット１０の上面には、操作部１０４が設けられている。操作部１０４には、複数の操作キーが配されている。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the projector 1. Referring to FIG. 1, projector 1 includes a horizontally-long substantially rectangular parallelepiped cabinet 10 that is a casing. A projection window 101 is formed in the cabinet 10 on the left side of the front surface. From the projection window 101, the projection lens unit 20 is exposed to the outside. Exhaust ports 102 and 103 for exhausting air from the inside of the cabinet 10 are respectively formed on the front right side and the right side surface of the cabinet 10. An operation unit 104 is provided on the upper surface of the cabinet 10. The operation unit 104 is provided with a plurality of operation keys.

図２は、光学エンジン３０の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the optical engine 30.

キャビネット１０の内部には、光学エンジン３０が配されている。光学エンジン３０は、映像信号に基づいて変調された映像光を生成する。光学エンジン３０で生成された映像光は、投写レンズユニット２０により、プロジェクタ１の前方に配されたスクリーンに拡大投写される。 An optical engine 30 is arranged inside the cabinet 10. The optical engine 30 generates image light modulated based on the image signal. The image light generated by the optical engine 30 is enlarged and projected by the projection lens unit 20 onto a screen disposed in front of the projector 1.

図２を参照して、光学エンジン３０は、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）を出射する赤色光源ユニット２００と、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）を出射する青色光源ユニット３００と、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）を出射する緑色光源ユニット４００と、これら光源ユニット２００、３００、４００から出射されたＲ光、Ｂ光およびＧ光を変調して映像光を生成する映像生成ユニット５００とを含む。 Referring to FIG. 2, the optical engine 30 includes a red light source unit 200 that emits light in a red wavelength band (hereinafter referred to as “R light”) and light in a blue wavelength band (hereinafter referred to as “B light”). A blue light source unit 300 that emits light, a green light source unit 400 that emits light in a green wavelength band (hereinafter referred to as “G light”), and R light, B light, and G emitted from these light source units 200, 300, 400. And an image generation unit 500 that generates image light by modulating light.

赤色光源ユニット２００は、赤色ＬＥＤ２０１と、放熱板２０２と、コンデンサレンズ２０３とを備えている。赤色ＬＥＤ２０１はＲ光を発する。Ｒ光は、所定の拡がり角を有する。放熱板２０２は、赤色ＬＥＤ２０１に装着され、赤色ＬＥＤ２０１で発生した熱を外部に放出する。放熱板２０２には、図示しない冷却ファンから冷却風が供給され、これにより、放熱効果が高まる。コンデンサレンズ２０３は、赤色ＬＥＤ２０１から発せられたＲ光を平行光化する。 The red light source unit 200 includes a red LED 201, a heat radiating plate 202, and a condenser lens 203. The red LED 201 emits R light. The R light has a predetermined divergence angle. The heat radiating plate 202 is attached to the red LED 201 and releases heat generated by the red LED 201 to the outside. Cooling air is supplied to the heat radiating plate 202 from a cooling fan (not shown), thereby enhancing the heat radiation effect. The condenser lens 203 collimates the R light emitted from the red LED 201.

青色光源ユニット３００は、青色ＬＥＤ３０１と、放熱板３０２と、コンデンサレンズ３０３とを備えている。青色ＬＥＤ３０１はＢ光を発する。Ｂ光は、所定の拡がり角を有する。放熱板３０２は、青色ＬＥＤ３０１に装着され、青色ＬＥＤ３０１で発生した熱を外部に放出する。放熱板３０２には、図示しない冷却ファンから冷却風が供給され、これにより、放熱効果が高まる。コンデンサレンズ３０３は、青色ＬＥＤ３０１から発せられたＢ光を平行光化する。 The blue light source unit 300 includes a blue LED 301, a heat radiating plate 302, and a condenser lens 303. The blue LED 301 emits B light. The B light has a predetermined divergence angle. The heat radiating plate 302 is attached to the blue LED 301 and releases heat generated by the blue LED 301 to the outside. Cooling air is supplied to the heat radiating plate 302 from a cooling fan (not shown), thereby enhancing the heat radiation effect. The condenser lens 303 collimates the B light emitted from the blue LED 301.

プロジェクタ１では、自然なカラー画像を生成するために、Ｒ光およびＢ光に比べてＧ光の輝度を高める必要がある。このため、緑色光源ユニット４００は、２つの緑色ＬＥＤ４０１、４０２を備えている。これら２つの緑色ＬＥＤ４０１、４０２から発せられた光が合成され、合成された光が緑色光源ユニット４００から出射される。緑色光源ユニット４００の詳細な構成については追って説明する。 In the projector 1, in order to generate a natural color image, it is necessary to increase the luminance of the G light compared to the R light and the B light. For this reason, the green light source unit 400 includes two green LEDs 401 and 402. The light emitted from these two green LEDs 401 and 402 is combined, and the combined light is emitted from the green light source unit 400. The detailed configuration of the green light source unit 400 will be described later.

映像生成ユニット５００は、フライアイインテグレータ５０１、５０２、５０３と、ＰＢＳアレイ５０４、５０５、５０６と、コンデンサレンズ５０７、５０８、５０９と、液晶パネル５１０、５１１、５１２と、入射側偏光板５１３、５１４、５１５と、出射側偏光板５１６、５１７、５１８と、ダイクロイックプリズム５１９とを備えている。 The image generation unit 500 includes fly-eye integrators 501, 502, and 503, PBS arrays 504, 505, and 506, condenser lenses 507, 508, and 509, liquid crystal panels 510, 511, and 512, and incident-side polarizing plates 513 and 514. 515, output side polarizing plates 516, 517, 518, and a dichroic prism 519.

赤色光源ユニット２００から出射されたＲ光は、フライアイインテグレータ５０１、ＰＢＳアレイ５０４、コンデンサレンズ５０７を通過する。フライアイインテグレータ５０１は一対のフライアイレンズ５０１ａ、５０１ｂからなり、各フライアイレンズ５０１ａ、５０１ｂは蠅の目状に配列された多数の小レンズから構成されている。フライアイインテグレータ５０１に入射した光は、これら小レンズによって分割される。分割された各光は、コンデンサレンズ５０７により液晶パネル５１０に重畳される。これにより、液晶パネル５１０に照射される光の光量分布が均一化される。また、フライアイインテグレータ５０１により分割された各光は、ＰＢＳアレイ５０４によって偏光方向が一方向に揃えられる。 The R light emitted from the red light source unit 200 passes through the fly eye integrator 501, the PBS array 504, and the condenser lens 507. The fly-eye integrator 501 is composed of a pair of fly-eye lenses 501a and 501b, and each fly-eye lens 501a and 501b is composed of a large number of small lenses arranged in an eyelet shape. The light incident on the fly eye integrator 501 is divided by these small lenses. Each of the divided lights is superimposed on the liquid crystal panel 510 by the condenser lens 507. Thereby, the light quantity distribution of the light irradiated to the liquid crystal panel 510 is made uniform. Each light split by the fly eye integrator 501 is aligned in one direction by the PBS array 504.

コンデンサレンズ５０７から出射されたＲ光は、入射側偏光板５１３を介して液晶パネル５１０に照射される。液晶パネル５１０は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。液晶パネル５１０から出射されたＲ光は、出射側偏光板５１６を介してダイクロイックプリズム５１９に入射する。 The R light emitted from the condenser lens 507 is applied to the liquid crystal panel 510 via the incident side polarizing plate 513. The liquid crystal panel 510 is driven according to the red video signal and modulates the R light according to the driving state. The R light emitted from the liquid crystal panel 510 enters the dichroic prism 519 via the emission-side polarizing plate 516.

青色光源ユニット３００から出射されたＢ光は、フライアイインテグレータ５０２、ＰＢＳアレイ５０５、コンデンサレンズ５０８を通過する。フライアイインテグレータ５０２に入射した光は、各フライアイレンズ５０２ａ、５０２ｂを構成する小レンズによって分割され、分割された各光が、コンデンサレンズ５０８により液晶パネル５１１に重畳される。これにより、液晶パネル５１１に照射される光の光量分布が均一化される。また、フライアイインテグレータ５０２により分割された各光は、ＰＢＳアレイ５０５によって偏光方向が一方向に揃えられる。 The B light emitted from the blue light source unit 300 passes through the fly eye integrator 502, the PBS array 505, and the condenser lens 508. The light incident on the fly eye integrator 502 is divided by the small lenses constituting the fly eye lenses 502 a and 502 b, and each divided light is superimposed on the liquid crystal panel 511 by the condenser lens 508. Thereby, the light quantity distribution of the light irradiated to the liquid crystal panel 511 is made uniform. Each light split by the fly eye integrator 502 is aligned in one direction by the PBS array 505.

コンデンサレンズ５０８から出射されたＢ光は、入射側偏光板５１４を介して液晶パネル５１１に照射される。液晶パネル５１１は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。液晶パネル５１１から出射されたＢ光は、出射側偏光板５１７を介してダイクロイックプリズム５１９に入射する。 The B light emitted from the condenser lens 508 is irradiated to the liquid crystal panel 511 through the incident side polarizing plate 514. The liquid crystal panel 511 is driven according to the video signal for blue, and modulates the B light according to the driving state. The B light emitted from the liquid crystal panel 511 enters the dichroic prism 519 via the emission-side polarizing plate 517.

緑色光源ユニット４００から出射されたＧ光は、フライアイインテグレータ５０３、ＰＢＳアレイ５０６、コンデンサレンズ５０９を通過する。フライアイインテグレータ５０３に入射した光は、各フライアイレンズ５０３ａ、５０３ｂを構成する小レンズによって分割され、分割された各光が、コンデンサレンズ５０９により液晶パネル５１２に重畳される。これにより、液晶パネル５１２に照射される光の光量分布が均一化される。また、フライアイインテグレータ５０３により分割された各光は、ＰＢＳアレイ５０６によって偏光方向が一方向に揃えられる。 The G light emitted from the green light source unit 400 passes through the fly eye integrator 503, the PBS array 506, and the condenser lens 509. The light incident on the fly eye integrator 503 is divided by small lenses constituting the fly eye lenses 503a and 503b, and the divided lights are superimposed on the liquid crystal panel 512 by the condenser lens 509. Thereby, the light quantity distribution of the light irradiated to the liquid crystal panel 512 is made uniform. Each light split by the fly-eye integrator 503 is aligned in one direction by the PBS array 506.

コンデンサレンズ５０９から出射されたＧ光は、入射側偏光板５１５を介して液晶パネル５１２に照射される。液晶パネル５１２は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。液晶パネル５１２から出射されたＧ光は、出射側偏光板５１８を介してダイクロイックプリズム５１９に入射する。 The G light emitted from the condenser lens 509 is applied to the liquid crystal panel 512 via the incident side polarizing plate 515. The liquid crystal panel 512 is driven according to the green video signal, and modulates the G light according to the driving state. The G light emitted from the liquid crystal panel 512 is incident on the dichroic prism 519 via the emission-side polarizing plate 518.

ダイクロイックプリズム５１９は、入射したＲ光、Ｂ光およびＧ光のうち、Ｒ光とＢ光を反射するとともにＧ光を透過し、これにより、Ｒ光、Ｂ光およびＧ光を色合成する。こうして、色合成された映像光が、ダイクロイックプリズム５１９から投写レンズユニット２０に向けて出射される。 The dichroic prism 519 reflects R light and B light among the incident R light, B light, and G light and transmits G light, thereby color-combining the R light, B light, and G light. Thus, the color-combined video light is emitted from the dichroic prism 519 toward the projection lens unit 20.

図３は、緑色光源ユニット４００の構成を示す図である。図３において、緑色光源ユニット４００からフライアイインテグレータ５０３へのＧ光の出射方向に平行な方向をＸ軸方向と定義し、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ方向と定義する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the green light source unit 400. In FIG. 3, a direction parallel to the emission direction of the G light from the green light source unit 400 to the fly eye integrator 503 is defined as an X-axis direction, and a direction orthogonal to the X-axis direction is defined as a Y direction.

緑色光源ユニット４００は、第１緑色ＬＥＤ４０１と、第２緑色ＬＥＤ４０２と、第１放熱板４０３と、第２放熱板４０４と、第１コンデンサレンズ４０５と、第２コンデンサレンズ４０６と、ハーフミラー４０７と、反射ミラー４０８とを備えている。 The green light source unit 400 includes a first green LED 401, a second green LED 402, a first heat radiating plate 403, a second heat radiating plate 404, a first condenser lens 405, a second condenser lens 406, and a half mirror 407. And a reflection mirror 408.

第１緑色ＬＥＤ４０１は、Ｙ軸方向にＧ光を発する。第２緑色ＬＥＤ４０２は、Ｘ軸方向にＧ光を発する。第１緑色ＬＥＤ４０１および第２緑色ＬＥＤ４０２から発せられるＧ光は、所定の拡がり角を有する。 The first green LED 401 emits G light in the Y-axis direction. The second green LED 402 emits G light in the X-axis direction. The G light emitted from the first green LED 401 and the second green LED 402 has a predetermined divergence angle.

第１放熱板４０３は、第１緑色ＬＥＤ４０１に装着され、第１緑色ＬＥＤ４０１で発生した熱を外部に放出する。第２放熱板４０４は、第２緑色ＬＥＤ４０２に装着され、第２緑色ＬＥＤ４０２で発生した熱を外部に放出する。第１放熱板４０３および第２放熱板４０４には、図示しない冷却ファンから冷却風が供給され、これにより、放熱効果が高まる。 The first heat radiating plate 403 is attached to the first green LED 401 and releases the heat generated by the first green LED 401 to the outside. The second heat radiating plate 404 is attached to the second green LED 402 and releases heat generated by the second green LED 402 to the outside. The first heat radiating plate 403 and the second heat radiating plate 404 are supplied with cooling air from a cooling fan (not shown), thereby enhancing the heat radiation effect.

第１コンデンサレンズ４０５は、第１緑色ＬＥＤ４０１から発せられたＧ光を平行光化する。第２コンデンサレンズ４０６は、第２緑色ＬＥＤ４０２から発せられたＧ光を平行光化する。 The first condenser lens 405 collimates the G light emitted from the first green LED 401. The second condenser lens 406 collimates the G light emitted from the second green LED 402.

ハーフミラー４０７は、第１コンデンサレンズ４０５の光軸Ｌ１と第２コンデンサレンズ４０６の光軸Ｌ２とが交わる位置に配される。ハーフミラー４０７は２つの光軸Ｌ１、Ｌ２、即ち、２つのＧ光の出射方向に対して略４５°の傾きを有する。 The half mirror 407 is disposed at a position where the optical axis L1 of the first condenser lens 405 and the optical axis L2 of the second condenser lens 406 intersect. The half mirror 407 has an inclination of approximately 45 ° with respect to the two optical axes L1 and L2, that is, the emission directions of the two G lights.

反射ミラー４０８は、ハーフミラー４０７に対して、第１緑色ＬＥＤ４０１と反対側に配されている。反射ミラー４０８は、ハーフミラー４０７と同様、２つのＧ光の出射方向に対して略４５°の傾きを有する。 The reflection mirror 408 is disposed on the opposite side to the first green LED 401 with respect to the half mirror 407. Similar to the half mirror 407, the reflection mirror 408 has an inclination of approximately 45 ° with respect to the emission direction of the two G lights.

ハーフミラー４０７は、フライアイレンズ５０３ａの入射面における一方の半分領域の正面に位置し、反射ミラー４０８は、フライアイレンズ５０３ａの入射面における他方の半分領域の正面に位置する。 The half mirror 407 is located in front of one half region on the entrance surface of the fly-eye lens 503a, and the reflection mirror 408 is located in front of the other half region on the entrance surface of the fly-eye lens 503a.

第１コンデンサレンズ４０５からＹ軸方向に出射されたＧ光（白抜き矢印）は、略半分の光量がハーフミラー４０７により反射され、略半分の光量がハーフミラー４０７を透過する。ハーフミラー４０７により反射されたＧ光（実線矢印）は、Ｘ軸方向に進み、フライアイレンズ５０３ａの一方の半分領域に照射される。一方、ハーフミラー４０７を透過したＧ光（破線矢印）は、Ｙ軸方向に進み、反射ミラー４０８によりＸ軸方向に反射され、フライアイレンズ５０３ａの他方の半分領域に照射される。 The G light (outlined arrow) emitted from the first condenser lens 405 in the Y-axis direction is reflected by the half mirror 407 and substantially half the amount of light is transmitted through the half mirror 407. The G light (solid arrow) reflected by the half mirror 407 proceeds in the X-axis direction and is irradiated to one half region of the fly-eye lens 503a. On the other hand, the G light (broken arrow) transmitted through the half mirror 407 proceeds in the Y-axis direction, is reflected in the X-axis direction by the reflection mirror 408, and is irradiated to the other half region of the fly-eye lens 503a.

第２コンデンサレンズ４０６からＸ軸方向に出射されたＧ光（白抜き矢印）は、略半分の光量がハーフミラー４０７により反射され、略半分の光量がハーフミラー４０７を透過する。ハーフミラー４０７により反射されたＧ光（実線矢印）は、ハーフミラー４０７を透過した第１緑色ＬＥＤ４０１からのＧ光に重なり、ともにＹ軸方向に進む。そして、反射ミラー４０８によりＸ軸方向に反射され、フライアイレンズ５０３ａの他方の半分領域に照射される。一方、ハーフミラー４０７を透過したＧ光（破線矢印）は、ハーフミラー４０７により反射された第１緑色ＬＥＤ４０１からのＧ光に重なり、ともにＸ軸方向に進む。そして、フライアイレンズ５０３ａの一方の半分領域に照射される。 The G light (outlined arrow) emitted from the second condenser lens 406 in the X-axis direction is reflected by the half mirror 407 and substantially half the amount of light is transmitted through the half mirror 407. The G light (solid arrow) reflected by the half mirror 407 overlaps with the G light from the first green LED 401 transmitted through the half mirror 407, and travels in the Y-axis direction. Then, the light is reflected in the X-axis direction by the reflection mirror 408 and irradiated to the other half region of the fly-eye lens 503a. On the other hand, the G light (broken arrow) transmitted through the half mirror 407 overlaps with the G light from the first green LED 401 reflected by the half mirror 407 and travels in the X-axis direction. Then, one half region of the fly-eye lens 503a is irradiated.

このようにして、第１緑色ＬＥＤ４０１から発せられたＧ光と第２緑色ＬＥＤ４０２から発せられたＧ光が、ハーフミラー４０７および反射ミラー４０８の作用によって重なるように統合され、フライアイレンズ５０３ａの全面に近い領域に照射される。 In this way, the G light emitted from the first green LED 401 and the G light emitted from the second green LED 402 are integrated by the action of the half mirror 407 and the reflection mirror 408, and the entire surface of the fly-eye lens 503a is integrated. The area close to is irradiated.

以上、説明した通り、本実施の形態によれば、赤色、青色、緑色のうち、高い輝度が求められる緑色に対応する緑色光源ユニット４００から出射されるＧ光の輝度を高めることができる。よって、スクリーンに投写される画像の明るさを増加させることができる。しかも、ハーフミラー４０７および反射ミラー４０８によって、第１緑色ＬＥＤ４０１および第２緑色ＬＥＤ４０２から発せられた２つＧ光が重なるように統合されるため、一方の緑色ＬＥＤが故障等により点灯しなくなっても、緑色光源ユニット４００から出射される光束内に輝度むらが生じにくい。よって、スクリーンに投写される画像の画質が低下しにくい。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to increase the luminance of the G light emitted from the green light source unit 400 corresponding to the green for which high luminance is required among red, blue, and green. Therefore, the brightness of the image projected on the screen can be increased. In addition, since the two G lights emitted from the first green LED 401 and the second green LED 402 are integrated by the half mirror 407 and the reflection mirror 408, even if one of the green LEDs does not light up due to a failure or the like. In addition, luminance unevenness hardly occurs in the light beam emitted from the green light source unit 400. Therefore, the image quality of the image projected on the screen is unlikely to deteriorate.

また、本実施の形態によれば、一方の緑色ＬＥＤが故障等により点灯しなくなっても、緑色光源ユニット４００から出射される光束内に輝度むらが生じにくいので、フライアイインテグレータ５０３による光量分布の均一化効率が低下しにくい。 Further, according to the present embodiment, even if one of the green LEDs is not lit due to a failure or the like, luminance unevenness hardly occurs in the light beam emitted from the green light source unit 400, so that the light amount distribution by the fly eye integrator 503 is reduced. Uniformization efficiency is unlikely to decrease.

さらに、本実施の形態によれば、赤色、青色、緑色の異なる色の光源ユニット２００、
３００、４００が、それぞれ設けられ、これら光源ユニット２００、３００、４００の中で、高い輝度が求められる緑色光源ユニット４００のみが、２つの緑色ＬＥＤ４０１と、これら緑色ＬＥＤ４０１からの光束を統合させるハーフミラー４０７および反射ミラー４０８とを備える構成とされている。よって、光源ユニット２００、３００、４００全体してのコストの上昇や大型化を極力抑制することができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the light source unit 200 having different colors of red, blue, and green,
300 and 400 are provided, and only the green light source unit 400, which is required to have high luminance among these light source units 200, 300, and 400, has two green LEDs 401 and a half mirror that integrates light beams from these green LEDs 401. 407 and a reflection mirror 408. Therefore, the cost increase and enlargement of the light source units 200, 300, 400 as a whole can be suppressed as much as possible.

なお、本実施の形態では、色ごとに光源ユニットが配置されるため、投写画像において輝度を高めたい色の光源ユニットに、ハーフミラーと反射ミラーによる光の統合のための構成を適用することにより、容易に、所望の色の輝度を高めることができる。たとえば、全体的に青みがかった投写画像を実現したい場合には、青色光源ユニット３００にハーフミラーと反射ミラーによる光の統合のための構成を適用すれば良く、全体的に赤みがかった投写画像を実現したい場合には、赤色光源ユニット２００にハーフミラーと反射ミラーによる光の統合のための構成を適用すれば良い。 In the present embodiment, since the light source unit is arranged for each color, by applying the configuration for integrating the light by the half mirror and the reflection mirror to the light source unit of the color whose luminance is to be increased in the projected image. The brightness of the desired color can be easily increased. For example, when it is desired to realize an overall bluish projection image, a configuration for integrating light by a half mirror and a reflection mirror may be applied to the blue light source unit 300, and an overall reddish projection image may be realized. In this case, a configuration for integrating light by a half mirror and a reflection mirror may be applied to the red light source unit 200.

さらに、本実施の形態によれば、ハーフミラー４０７および反射ミラー４０８によって、２つＧ光が重なるように統合される構成を容易に実現することができる。 Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to easily realize a configuration in which two G lights are integrated by the half mirror 407 and the reflection mirror 408 so as to overlap each other.

＜緑色光源ユニットの変更例１＞
図４は、変更例１に係る緑色光源ユニット４１０の構成を説明するため図である。図４（ａ）は、緑色光源ユニット４１０の全体構成を示す図である。図４（ｂ）は、プリズムアレイ４１７の構成を示す斜視図である。図４（ｃ）は、プリズムアレイ４１７の作用を説明するための図である。 <Example 1 of changing the green light source unit>
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the green light source unit 410 according to the first modification. FIG. 4A is a diagram illustrating an overall configuration of the green light source unit 410. FIG. 4B is a perspective view showing the configuration of the prism array 417. FIG. 4C is a diagram for explaining the operation of the prism array 417.

図２に示す光学エンジン３０において、緑色光源ユニット４００を、本変更例の緑色光源ユニット４１０に置き換えることができる。 In the optical engine 30 shown in FIG. 2, the green light source unit 400 can be replaced with the green light source unit 410 of this modification.

図４（ａ）に示すように、緑色光源ユニット４１０は、第１緑色ＬＥＤ４１１と、第２緑色ＬＥＤ４１２と、第１放熱板４１３と、第２放熱板４１４と、第１コンデンサレンズ４１５と、第２コンデンサレンズ４１６と、プリズムアレイ４１７とを備えている。 As shown in FIG. 4A, the green light source unit 410 includes a first green LED 411, a second green LED 412, a first heat radiating plate 413, a second heat radiating plate 414, a first condenser lens 415, A two-condenser lens 416 and a prism array 417 are provided.

プリズムアレイ４１７は、フライアイインテグレータ５０３の正面位置に、フライアイインテグレータ５０３と平行に配される。 The prism array 417 is arranged in front of the fly eye integrator 503 in parallel with the fly eye integrator 503.

第１緑色ＬＥＤ４１１および第２緑色ＬＥＤ４１２は、プリズムアレイ４１７を挟んで相対する位置に配される。第１緑色ＬＥＤ４１１および第２緑色ＬＥＤ４１２は、プリズムアレイ４１７に向けてＧ光を発する。第１緑色ＬＥＤ４１１および第２緑色ＬＥＤ４１２から発せられるＧ光は、所定の拡がり角を有する。 The first green LED 411 and the second green LED 412 are arranged at positions facing each other with the prism array 417 interposed therebetween. The first green LED 411 and the second green LED 412 emit G light toward the prism array 417. The G light emitted from the first green LED 411 and the second green LED 412 has a predetermined divergence angle.

第１緑色ＬＥＤ４１１から発せられたＧ光は、第１コンデンサレンズ４１５により平行光化された後、プリズムアレイ４１７の入射面４１７ａに斜めに入射する。同様に、第２緑色ＬＥＤ４１２から発せられたＧ光は、第２コンデンサレンズ４１６により平行光化された後、プリズムアレイ４１７の入射面４１７ａに斜めに入射する。第１緑色ＬＥＤ４１１からのＧ光の入射方向と第２緑色ＬＥＤ４１２からのＧ光の入射方向は、プリズムアレイ４１７の中心軸Ｐに対して略対称となる。 The G light emitted from the first green LED 411 is collimated by the first condenser lens 415 and then obliquely enters the incident surface 417a of the prism array 417. Similarly, the G light emitted from the second green LED 412 is collimated by the second condenser lens 416 and then obliquely enters the incident surface 417a of the prism array 417. The incident direction of the G light from the first green LED 411 and the incident direction of the G light from the second green LED 412 are substantially symmetric with respect to the central axis P of the prism array 417.

なお、第１緑色ＬＥＤ４１１で発生した熱は第１放熱板４１３により外部に放出され、第２緑色ＬＥＤ４１２で発生した熱は第２放熱板４１４により外部に放出される。 The heat generated by the first green LED 411 is released to the outside by the first heat radiating plate 413, and the heat generated by the second green LED 412 is released to the outside by the second heat radiating plate 414.

図４（ｂ）に示すように、プリズムアレイ４１７は、略三角柱のプリズムが一列に複数個配列された構造を有する。即ち、プリズムアレイ４１７には、第１の出射面４１７ｂと
第２の出射面４１７ｃが第１緑色ＬＥＤ４１１と第２緑色ＬＥＤ４１２の並び方向に交互に複数個配列されている。第１の出射面４１７ｂと第２の出射面４１７ｃは、三角の波形を形成する。 As shown in FIG. 4B, the prism array 417 has a structure in which a plurality of substantially triangular prisms are arranged in a line. That is, in the prism array 417, a plurality of first emission surfaces 417b and second emission surfaces 417c are alternately arranged in the arrangement direction of the first green LEDs 411 and the second green LEDs 412. The first emission surface 417b and the second emission surface 417c form a triangular waveform.

図４（ｃ）に示すように、入射面４１７ａに入射した第１緑色ＬＥＤ４１１のＧ光（実線矢印）が入射面４１７ａおよび第１の出射面４１７ｂでの屈折によってプリズムアレイ４１７の中心軸Ｐと同じ方向に出射されるよう、入射面４１７ａへの第１緑色ＬＥＤ４１１のＧ光の入射角度（第１緑色ＬＥＤ４１１のプリズムアレイ４１７に対する向き）、および入射面４１７ａに対する第１の出射面４１７ｂの傾斜角度が設定されている。同様に、入射面４１７ａに入射した第２緑色ＬＥＤ４１２のＧ光（破線矢印）が入射面４１７ａおよび第２の出射面４１７ｃでの屈折によってプリズムアレイ４１７の中心軸Ｐと同じ方向に出射されるよう、入射面４１７ａへの第２緑色ＬＥＤ４１２のＧ光の入射角度（第２緑色ＬＥＤ４１２のプリズムアレイ４１７に対する向き）、および入射面４１７ａに対する第２の出射面４１７ｃの傾斜角度が設定されている。 As shown in FIG. 4C, the G light (solid arrow) of the first green LED 411 incident on the incident surface 417a is refracted on the incident surface 417a and the first exit surface 417b, and the central axis P of the prism array 417. The incident angle of the G light of the first green LED 411 to the incident surface 417a (the direction of the first green LED 411 with respect to the prism array 417) and the inclination angle of the first emitting surface 417b with respect to the incident surface 417a so as to be emitted in the same direction. Is set. Similarly, the G light (broken arrow) of the second green LED 412 incident on the incident surface 417a is emitted in the same direction as the central axis P of the prism array 417 by refraction at the incident surface 417a and the second emission surface 417c. The incident angle of the G light of the second green LED 412 to the incident surface 417a (the direction of the second green LED 412 with respect to the prism array 417) and the inclination angle of the second emission surface 417c with respect to the incident surface 417a are set.

このようにして、第１緑色ＬＥＤ４１１から発せられたＧ光と第２緑色ＬＥＤ４１２から発せられたＧ光が、プリズムアレイ４１７における第１の出射面４１７ｂおよび第２の出射面４１７ｃで屈折されることにより、２つのＧ光が重なるように統合されて、緑色光源ユニット４１０から出射される。そして、出射されたＧ光が、フライアイレンズ５０３ａの全面に近い領域に照射される。 In this way, the G light emitted from the first green LED 411 and the G light emitted from the second green LED 412 are refracted by the first emission surface 417b and the second emission surface 417c in the prism array 417. Thus, the two G lights are integrated so as to overlap and emitted from the green light source unit 410. Then, the emitted G light is irradiated to a region near the entire surface of the fly-eye lens 503a.

以上、本変更例によれば、上記実施の形態と同様、スクリーンに投写される画像の画質低下を防止しつつ、画像の明るさを増加させることができる。また、一方の緑色ＬＥＤが故障等により点灯しなくなっても、フライアイインテグレータ５０３による光量分布の均一化効率が低下しにくい。さらに、光源ユニット２００、３００、４１０全体してのコストの上昇や大型化を極力抑制することができる。 As described above, according to the present modified example, the brightness of the image can be increased while preventing the image quality of the image projected on the screen from being lowered, as in the above embodiment. Further, even if one of the green LEDs stops lighting due to a failure or the like, the efficiency of uniformizing the light amount distribution by the fly eye integrator 503 is unlikely to decrease. Furthermore, the cost increase and enlargement of the light source unit 200, 300, 410 as a whole can be suppressed as much as possible.

さらに、本変更例によれば、プリズムアレイ４１７によって、２つＧ光が重なるように統合される構成を容易に実現することができる。 Furthermore, according to this modification, the prism array 417 can easily realize a configuration in which two G lights are integrated so as to overlap each other.

＜緑色光源ユニットの変更例２＞
図５は、変更例２に係る緑色光源ユニット４２０の構成を説明するため図である。図５（ａ）は、緑色光源ユニット４２０の全体構成を示す図である。図５（ｂ）は、ミラーアレイ４２７の構成を示す斜視図である。図５（ｃ）は、ミラーアレイ４２７の作用を説明するための図である。 <Example 2 of changing the green light source unit>
FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the green light source unit 420 according to the second modification. FIG. 5A is a diagram illustrating an overall configuration of the green light source unit 420. FIG. 5B is a perspective view showing the configuration of the mirror array 427. FIG. 5C is a diagram for explaining the operation of the mirror array 427.

図２に示す光学エンジン３０において、緑色光源ユニット４００を、本変更例の緑色光源ユニット４２０に置き換えることができる。 In the optical engine 30 shown in FIG. 2, the green light source unit 400 can be replaced with the green light source unit 420 of the present modification.

図５（ａ）に示すように、緑色光源ユニット４２０は、第１緑色ＬＥＤ４２１と、第２緑色ＬＥＤ４２２と、第１放熱板４２３と、第２放熱板４２４と、第１コンデンサレンズ４２５と、第２コンデンサレンズ４２６と、ミラーアレイ４２７とを備えている。 As shown in FIG. 5A, the green light source unit 420 includes a first green LED 421, a second green LED 422, a first heat radiating plate 423, a second heat radiating plate 424, a first condenser lens 425, A two-condenser lens 426 and a mirror array 427 are provided.

ミラーアレイ４２７は、フライアイインテグレータ５０３の正面位置に、フライアイインテグレータ５０３と平行に配される。ミラーアレイ４２７とフライアイインテグレータ５０３間には、第１緑色ＬＥＤ４２１および第２緑色ＬＥＤ４２２からの光がフライアイインテグレータ５０３に遮られないだけの間隔が設けられている。 The mirror array 427 is arranged in front of the fly eye integrator 503 in parallel with the fly eye integrator 503. An interval is provided between the mirror array 427 and the fly eye integrator 503 so that light from the first green LED 421 and the second green LED 422 is not blocked by the fly eye integrator 503.

第１緑色ＬＥＤ４２１および第２緑色ＬＥＤ４２２は、ミラーアレイ４２７を挟んで相対する位置に配される。第１緑色ＬＥＤ４２１および第２緑色ＬＥＤ４２２は、ミラーア
レイ４２７に向けてＧ光を発する。第１緑色ＬＥＤ４１１および第２緑色ＬＥＤ４１２から発せられるＧ光は、所定の拡がり角を有する。 The first green LED 421 and the second green LED 422 are arranged at positions facing each other with the mirror array 427 interposed therebetween. The first green LED 421 and the second green LED 422 emit G light toward the mirror array 427. The G light emitted from the first green LED 411 and the second green LED 412 has a predetermined divergence angle.

第１緑色ＬＥＤ４２１から発せられたＧ光は、第１コンデンサレンズ４２５により平行光化された後、ミラーアレイ４２７に対して斜めに入射する。同様に、第２緑色ＬＥＤ４２２から発せられたＧ光は、第２コンデンサレンズ４２６により平行光化された後、ミラーアレイ４２７に対して斜めに入射する。第１緑色ＬＥＤ４２１からのＧ光の入射方向と第２緑色ＬＥＤ４２２からのＧ光の入射方向は、ミラーアレイ４２７の中心軸Ｐに対して略対称となる。 The G light emitted from the first green LED 421 is collimated by the first condenser lens 425 and then obliquely enters the mirror array 427. Similarly, the G light emitted from the second green LED 422 is collimated by the second condenser lens 426 and then obliquely enters the mirror array 427. The incident direction of the G light from the first green LED 421 and the incident direction of the G light from the second green LED 422 are substantially symmetric with respect to the central axis P of the mirror array 427.

なお、第１緑色ＬＥＤ４２１で発生した熱は第１放熱板４２３により外部に放出され、第２緑色ＬＥＤ４２２で発生した熱は第２放熱板４２４により外部に放出される。 The heat generated by the first green LED 421 is released to the outside by the first heat radiating plate 423, and the heat generated by the second green LED 422 is released to the outside by the second heat radiating plate 424.

図５（ｂ）に示すように、ミラーアレイ４２７は、たとえば、ガラス等からなる透明なベース材４２７ａを備え、ベース材４２７ａの表面にアルミ等の高反射材料が蒸着されることにより反射面４２７ｂが形成されている。ミラーアレイ４２７の反射面４２７ｂは、第１の反射面４２７ｃと第２の反射面４２７ｄが第１緑色ＬＥＤ４２１と第２緑色ＬＥＤ４２２の並び方向に交互に複数個配列された構成を有する。第１の反射面４２７ｃと第２の反射面４２７ｄは、三角の波形を形成する。 As shown in FIG. 5B, the mirror array 427 includes a transparent base material 427a made of glass or the like, for example, and a reflective surface 427b is formed by depositing a highly reflective material such as aluminum on the surface of the base material 427a. Is formed. The reflection surface 427 b of the mirror array 427 has a configuration in which a plurality of first reflection surfaces 427 c and second reflection surfaces 427 d are alternately arranged in the arrangement direction of the first green LEDs 421 and the second green LEDs 422. The first reflecting surface 427c and the second reflecting surface 427d form a triangular waveform.

図５（ｃ）に示すように、第１緑色ＬＥＤ４２１からのＧ光（実線矢印）が第１の反射面４２７ｃでの反射によってミラーアレイ４２７の中心軸Ｐと同じ方向に出射されるよう、Ｇ光の入射角度に対する第１の反射面４２７ｃの角度が設定されている。同様に、第２緑色ＬＥＤ４２２からのＧ光（破線矢印）が第２の反射面４２７ｄでの反射によってミラーアレイ４２７の中心軸Ｐと同じ方向に出射されるよう、Ｇ光の入射角度に対する第２の反射面４２７ｄの角度が設定されている。 As shown in FIG. 5C, G light (solid arrow) from the first green LED 421 is emitted in the same direction as the central axis P of the mirror array 427 by reflection at the first reflecting surface 427c. The angle of the first reflecting surface 427c with respect to the incident angle of light is set. Similarly, the second light with respect to the incident angle of the G light so that the G light (broken arrow) from the second green LED 422 is emitted in the same direction as the central axis P of the mirror array 427 by reflection at the second reflecting surface 427d. The angle of the reflecting surface 427d is set.

このようにして、第１緑色ＬＥＤ４２１から発せられたＧ光と第２緑色ＬＥＤ４２２から発せられたＧ光が、ミラーアレイ４２７における第１の反射面４１７ｃおよび第２の出射面４２７ｄで反射されることによって重なるように統合されて、緑色光源ユニット４２０から出射される。そして、出射されたＧ光が、フライアイレンズ５０３ａの全面に近い領域に照射される。 In this way, the G light emitted from the first green LED 421 and the G light emitted from the second green LED 422 are reflected by the first reflecting surface 417c and the second emitting surface 427d in the mirror array 427. So as to overlap with each other and emitted from the green light source unit 420. Then, the emitted G light is irradiated to a region near the entire surface of the fly-eye lens 503a.

以上、本変更例によれば、上記実施の形態と同様、スクリーンに投写される画像の画質低下を防止しつつ、画像の明るさを増加させることができる。また、一方の緑色ＬＥＤが故障等により点灯しなくなっても、フライアイインテグレータ５０３による光量分布の均一化効率が低下しにくい。さらに、光源ユニット２００、３００、４２０全体してのコストの上昇や大型化を極力抑制することができる。 As described above, according to the present modified example, the brightness of the image can be increased while preventing the image quality of the image projected on the screen from being lowered, as in the above embodiment. Further, even if one of the green LEDs stops lighting due to a failure or the like, the efficiency of uniformizing the light amount distribution by the fly eye integrator 503 is unlikely to decrease. Furthermore, the cost increase and enlargement of the light source unit 200, 300, 420 as a whole can be suppressed as much as possible.

さらに、本変更例によれば、ミラーアレイ４２７によって、２つＧ光が重なるように統合される構成を容易に実現することができる。 Furthermore, according to this modified example, it is possible to easily realize a configuration in which the two G lights are integrated by the mirror array 427 so as to overlap each other.

＜光学エンジンの変更例＞
図６は、変更例に係る光学エンジン３０の構成を示す図である。本変更例に係る光学エンジン３０は、光変調素子としてＤＭＤ５５７が用いられた映像生成ユニット５５０を備えている。なお、３つの光源ユニット２００、３００、４００については、上記実施の形態と同様である。 <Optical engine change example>
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the optical engine 30 according to the modification. The optical engine 30 according to this modification includes a video generation unit 550 using DMD557 as a light modulation element. The three light source units 200, 300, and 400 are the same as in the above embodiment.

図６を参照して、映像生成ユニット５５０は、ダイクロイックプリズム５５１と、コンデンサレンズ５５２と、ロッドインテグレータ５５３と、２つのリレーレンズ５５４、５
５５と、反射ミラー５５６と、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）５５７とを備えている。 Referring to FIG. 6, video generation unit 550 includes dichroic prism 551, condenser lens 552, rod integrator 553, and two relay lenses 554, 5.
55, a reflection mirror 556, and a DMD (Digital Micro-mirror Device) 557.

赤色光源ユニット２００、青色光源ユニット３００および緑色光源ユニット４００からは、時分割でＲ光、Ｂ光およびＧ光がそれぞれ出射される。Ｒ光およびＢ光は、ダイクロイックプリズム５５１によって反射され、Ｇ光はダイクロイックプリズム５５１を透過する。 From the red light source unit 200, the blue light source unit 300, and the green light source unit 400, R light, B light, and G light are emitted in a time division manner, respectively. The R light and the B light are reflected by the dichroic prism 551, and the G light is transmitted through the dichroic prism 551.

ダイクロイックプリズム５５１から出射された光（Ｒ光、Ｂ光およびＧ光）は、コンデンサレンズ５５２で集光されて、ロッドインテグレータ５５３に入射する。ロッドインテグレータ５５３は、ガラス材料で形成され、四角柱形状を有する。ロッドインテグレータ５５３に入射した光は、ロッド内部を伝搬する際に内壁面で繰り返し反射され、光量分布が均一化されて出射面から出射される。 Light (R light, B light, and G light) emitted from the dichroic prism 551 is collected by the condenser lens 552 and enters the rod integrator 553. The rod integrator 553 is made of a glass material and has a quadrangular prism shape. The light incident on the rod integrator 553 is repeatedly reflected on the inner wall surface when propagating through the rod, and the light quantity distribution is uniformed and emitted from the emission surface.

ロッドインテグレータ５５３から出射された光は２つのリレーレンズ５５４、５５５と反射ミラー５５６により導光され、ＤＭＤ５５７に照射される。 The light emitted from the rod integrator 553 is guided by the two relay lenses 554 and 555 and the reflection mirror 556 and is irradiated to the DMD 557.

ＤＭＤ５５７には、時分割でＲ光、Ｂ光およびＧ光が順次照射される。ＤＭＤ５５７は、マトリクス状に配されたマイクロミラーを備える。ＤＭＤ５５７には、入射したＲ光、Ｂ光およびＧ光に応じたＤＭＤ駆動信号が入力される。ＤＭＤ駆動信号に基づいてマイクロミラーがオン・オフ駆動されることにより、各光が変調される。 The DMD 557 is sequentially irradiated with R light, B light, and G light in a time-sharing manner. The DMD 557 includes micro mirrors arranged in a matrix. DMD drive signals corresponding to incident R light, B light, and G light are input to DMD 557. Each light is modulated by driving the micromirror on and off based on the DMD drive signal.

ＤＭＤ５５７で変調された光は、投写レンズユニット２０によってスクリーンに投写される。ここで、Ｒ光、Ｂ光およびＧ光の出射タイミングが高速で切り替えられるため、スクリーン上に順次投写された各光による映像は、ユーザの目には一つのカラー映像として映る。 The light modulated by the DMD 557 is projected onto the screen by the projection lens unit 20. Here, since the emission timings of the R light, the B light, and the G light are switched at high speed, an image by each light sequentially projected on the screen appears as one color image to the user's eyes.

なお、本変更例の光学エンジン３０において、緑色光源ユニット４００を、図４に示す緑色光源ユニット４１０、または、図５に示す緑色光源ユニット４２０に置き換えることができる。 In the optical engine 30 of this modification, the green light source unit 400 can be replaced with the green light source unit 410 shown in FIG. 4 or the green light source unit 420 shown in FIG.

＜その他＞
以上のとおり、本実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記実施の形態以外に、種々の変更が可能である。 <Others>
As described above, the present embodiment has been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made to the embodiment of the present invention in addition to the above embodiment. It is.

たとえば、上記実施の形態では、赤色光源ユニット２００および青色光源ユニット３００が、１つのＬＥＤにより構成されている。しかしながら、これに限らず、プロジェクタ１の性能等により、輝度を高めることが必要な場合には、赤色光源ユニット２００および／または青色光源ユニット３００が、緑色光源ユニット４００と同じ構成とされても良い。 For example, in the above embodiment, the red light source unit 200 and the blue light source unit 300 are configured by one LED. However, the present invention is not limited to this, and the red light source unit 200 and / or the blue light source unit 300 may have the same configuration as the green light source unit 400 when it is necessary to increase the luminance due to the performance of the projector 1 or the like. .

また、変更例２に係る緑色光源ユニット４２０では、図５に示すように、ミラーアレイ４２０が、ベース材４２７ａにおけるフライアイインテグレータ５０３に対向する面（以下、「対向面」という）に反射面４２７ｂが形成される構成とされている。しかしながら、図７のように、ミラーアレイ４２０が、ベース材４２７ａにおける対向面とは反対側の面に反射面４２７ｂが形成される構成とされても良い。この場合、対向面によるＧ光の屈折を考慮して、第１の反射面４２７ｃおよび第２の反射面４２７ｄの角度が設定されることとなる。 Further, in the green light source unit 420 according to the modified example 2, as shown in FIG. 5, the mirror array 420 has a reflecting surface 427b on a surface (hereinafter referred to as “opposing surface”) facing the fly eye integrator 503 in the base material 427a. Is formed. However, as shown in FIG. 7, the mirror array 420 may be configured such that the reflection surface 427b is formed on the surface of the base material 427a opposite to the facing surface. In this case, the angles of the first reflecting surface 427c and the second reflecting surface 427d are set in consideration of the refraction of the G light by the facing surface.

さらに、上記実施の形態では、固体光源として、赤色、青色、緑色のＬＥＤ光源が用いられているが、赤色、青色、緑色のレーザ光源が用いられても良い。 Furthermore, in the above embodiment, red, blue, and green LED light sources are used as the solid light sources, but red, blue, and green laser light sources may be used.

さらに、上記実施の形態では、各ＬＥＤ２０１、３０１、４０１、４０２を冷却するために放熱板２０２、３０２、４０３、４０４が設けられている。しかしながら、これに限らず、他の冷却機構が用いられてもよい。たとえば、ペルチェ素子を用いた冷却機構により各ＬＥＤ２０１、３０１、４０１、４０２が冷却されても良い。 Furthermore, in the said embodiment, in order to cool each LED201,301,401,402, the heat sink 202,302,403,404 is provided. However, the present invention is not limited to this, and other cooling mechanisms may be used. For example, each LED 201, 301, 401, 402 may be cooled by a cooling mechanism using a Peltier element.

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 In addition, the embodiment of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims.

３０光学エンジン
２００赤色光源ユニット（光源部）
３００青色光源ユニット（光源部）
４００緑色光源ユニット（光源部）
４０１第１緑色ＬＥＤ（第１の固体光源）
４０２第２緑色ＬＥＤ（第２の固体光源）
４０７ハーフミラー
４０８反射ミラー（ミラー）
４１０緑色光源ユニット（光源部）
４１１第１緑色ＬＥＤ（第１の固体光源）
４１２第２緑色ＬＥＤ（第２の固体光源）
４１７プリズムアレイ（プリズム部材）
４１７ｂ第１の出射面（第１の屈折面）
４１７ｃ第２の出射面（第２の屈折面）
４２０緑色光源ユニット（光源部）
４２１第１緑色ＬＥＤ（第１の固体光源）
４２２第２緑色ＬＥＤ（第２の固体光源）
４２７ミラーアレイ（反射部材）
４２７ｃ第１の反射面
４２７ｄ第２の反射面
５０３フライアイインテグレータ（均一化部）
５５３ロッドインテグレータ（均一化部） 30 Optical engine 200 Red light source unit (light source unit)
300 Blue light source unit (light source)
400 Green light source unit (light source part)
401 1st green LED (1st solid state light source)
402 Second green LED (second solid-state light source)
407 Half mirror 408 Reflective mirror (mirror)
410 Green light source unit (light source part)
411 first green LED (first solid state light source)
412 Second green LED (second solid-state light source)
417 Prism array (prism member)
417b First exit surface (first refracting surface)
417c Second exit surface (second refracting surface)
420 Green light source unit (light source part)
421 First green LED (first solid state light source)
422 Second green LED (second solid state light source)
427 Mirror array (reflective member)
427c First reflective surface 427d Second reflective surface 503 Fly eye integrator (homogenizing unit)
553 Rod integrator (homogenization part)

Claims

固体光源を有し、光束の色がそれぞれ異なる複数の光源部と、
前記複数の光源部からそれぞれ出射された光束を変調する光変調部と、を備え、
前記複数の光源部のうち、少なくとも１つの光源部は、
第１の固体光源と、
前記第１の固体光源と同色の光束を発する第２の固体光源と、
前記第１の固体光源から発せられた光束と前記第２の固体光源から発せられた光束を、これら２つの光束が重なるように統合し、統合された光束を出射する光統合部と、
を含む、
ことを特徴とする投写型表示装置。 A plurality of light source units each having a solid light source and having different colors of light fluxes;
A light modulation unit that modulates the light beam emitted from each of the plurality of light source units,
Of the plurality of light source units, at least one light source unit is
A first solid state light source;
A second solid light source that emits a light beam of the same color as the first solid light source;
A light integrating unit that integrates the light beam emitted from the first solid light source and the light beam emitted from the second solid light source so that these two light beams overlap, and emits the integrated light beam;
including,
A projection display device characterized by that.

請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記第１の固体光源は、第１の方向に光束を発するよう配置され、
前記第２の固体光源は、前記第１の方向と交わる第２の方向に光束を発するよう配置され、
前記光統合部は、
前記第１の固体光源から発せられた光束の一部を前記第２の方向へ反射するとともに当該光束の残りを前記第１の方向へ透過させ、前記第２の固体光源から発せられた光束の一部を前記第１の方向へ反射するとともに当該光束の残りを前記第２の方向へ透過させるハーフミラーと、
前記ハーフミラーから前記第１の方向に出射された前記第１の固体光源および前記第２の固体光源の光束を反射して、前記第２の方向に向かわせるミラーと、を含む、
ことを特徴とする投写型表示装置。 The projection display device according to claim 1,
The first solid state light source is arranged to emit a light beam in a first direction;
The second solid-state light source is arranged to emit a light beam in a second direction intersecting with the first direction;
The light integration unit is
A part of the light beam emitted from the first solid-state light source is reflected in the second direction and the rest of the light beam is transmitted in the first direction, and the light beam emitted from the second solid-state light source is transmitted. A half mirror that reflects part of the light flux in the first direction and transmits the remainder of the light flux in the second direction;
A mirror that reflects the light beams of the first solid-state light source and the second solid-state light source emitted from the half mirror in the first direction and directs them in the second direction.
A projection display device characterized by that.

請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記光統合部は、プリズム部材を含み、
前記第１の固体光源および前記第２の固体光源は、前記プリズム部材を挟んで相対する位置に配され、
前記プリズム部材には、前記第１の固体光源から発せられた光束を屈折させる第１の屈折面と、前記第２の固体光源から発せられた光束を屈折させて前記第１の屈折面で屈折された前記第１の固体光源の光束の進行方向と同じ方向に向かわせる第２の屈折面とが、前記第１の固体光源と前記第２の固体光源との並び方向に交互に複数個配列される、
ことを特徴とする投写型表示装置。 The projection display device according to claim 1,
The light integration unit includes a prism member,
The first solid light source and the second solid light source are arranged at positions facing each other with the prism member interposed therebetween,
The prism member has a first refracting surface that refracts the light beam emitted from the first solid light source, and refracts the light beam emitted from the second solid light source to be refracted by the first refracting surface. A plurality of second refracting surfaces directed in the same direction as the light beam traveling direction of the first solid-state light source arranged alternately in the direction of arrangement of the first solid-state light source and the second solid-state light source To be
A projection display device characterized by that.

請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記光統合部は、反射部材を含み、
前記第１の固体光源および前記第２の固体光源は、前記反射部材を挟んで相対する位置に配され、
前記反射部材には、前記第１の固体光源から発せたれた光束を反射させる第１の反射面と、前記第２の固体光源から発せられた光束を反射させ前記第１の反射面で反射された前記第１の固体光源の光束の進行方向と同じ方向に向かわせる第２の反射面とが、前記第１の固体光源と前記第２の固体光源との並び方向に交互に複数個配列される、
ことを特徴とする投写型表示装置。 The projection display device according to claim 1,
The light integrating part includes a reflecting member,
The first solid-state light source and the second solid-state light source are arranged at positions facing each other with the reflective member interposed therebetween,
The reflecting member reflects a light beam emitted from the first solid state light source and reflects the light beam emitted from the second solid state light source and reflects the reflected light from the first reflecting surface. A plurality of second reflecting surfaces directed in the same direction as the light beam traveling direction of the first solid state light source are alternately arranged in the arrangement direction of the first solid state light source and the second solid state light source. The
A projection display device characterized by that.

請求項１ないし４の何れか一項に記載の投写型表示装置において、
前記光統合部により統合された光束内の光量分布を均一化する均一化部を、さらに備える、
ことを特徴とする投写型表示装置。 The projection display device according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising a homogenizing unit for homogenizing the light quantity distribution in the luminous flux integrated by the light integrating unit,
A projection display device characterized by that.

赤色の光束を発する固体光源を有する赤色光源部と、
青色の光束を発する固体光源を有する青色光源部と、
緑色の光束を発する固体光源を有する緑色光源部と、
前記各光源部からそれぞれ出射された光束を変調する光変調部と、を備え、
前記緑色光源部は、
第１の固体光源と、
前記第１の固体光源と同色の光束を発する第２の固体光源と、
前記第１の固体光源から発せられた光束と前記第２の固体光源から発せられた光束を、これら２つの光束が重なるように統合し、統合された光束を出射する光統合部と、
を含む、
ことを特徴とする投写型表示装置。 A red light source unit having a solid light source that emits a red luminous flux;
A blue light source unit having a solid light source that emits a blue luminous flux;
A green light source unit having a solid light source that emits a green luminous flux;
A light modulation unit that modulates the light beam emitted from each light source unit, and
The green light source unit is
A first solid state light source;
A second solid light source that emits a light beam of the same color as the first solid light source;
A light integrating unit that integrates the light beam emitted from the first solid light source and the light beam emitted from the second solid light source so that these two light beams overlap, and emits the integrated light beam;
including,
A projection display device characterized by that.