JP6171471B2 - projector - Google Patents
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Description
本発明は、プロジェクターに関する。 The present invention relates to a projector.
従来のプロジェクターとして、光源から射出された白色光を複数の色光に分解し、複数
の液晶ライトバルブ等からなる光変調素子を用いて各色光を画像信号に基づいて変調し、
変調した光を光合成素子により合成し、合成した光を投写光学系によりスクリーンに拡大
投写するものが知られている。光合成素子としては、クロスダイクロイックプリズムが広
く知られている。
As a conventional projector, white light emitted from a light source is decomposed into a plurality of color lights, and each color light is modulated based on an image signal using a light modulation element composed of a plurality of liquid crystal light valves, etc.
There is known a technique in which modulated light is combined by a light combining element, and the combined light is enlarged and projected onto a screen by a projection optical system. A cross dichroic prism is widely known as a photosynthetic element.
クロスダイクロイックプリズムの一例が、下記の特許文献1に開示されている。特許文
献1に記載のクロスダイクロイックプリズムは、各々の断面形状が直角二等辺三角形をな
す4個の三角柱状プリズムが接合された構成を有する。4個の三角柱状プリズムは、隣り
合う三角柱状プリズムの互いに対向する面の間隙に接着剤が充填されて接合されている。
各三角柱状プリズムの斜面に相当するクロスダイクロイックプリズムの4つの面のうち、
3つの面には光学部材の一つである積層位相差板が直接貼り付けられている。
An example of a cross dichroic prism is disclosed in Patent Document 1 below. The cross dichroic prism described in Patent Document 1 has a configuration in which four triangular prisms each having a cross-sectional shape of a right isosceles triangle are joined. The four triangular prisms are bonded and filled with an adhesive in the space between the adjacent triangular prisms.
Of the four surfaces of the cross dichroic prism corresponding to the slope of each triangular prism,
A laminated phase difference plate, which is one of optical members, is directly attached to the three surfaces.
しかしながら、従来のプロジェクターにおいては、上記の構成を有するクロスダイクロ
イックプリズムに起因して、スクリーン上の正規の被投写領域以外の場所に意図しない光
が照射される現象が発生することがある。以下の説明では、被投写領域以外の場所に意図
しない光が照射される現象のことを光漏れと称する。
However, in a conventional projector, due to the cross dichroic prism having the above-described configuration, a phenomenon may occur in which unintended light is irradiated to a place other than the normal projection area on the screen. In the following description, a phenomenon in which unintended light is irradiated to a place other than the projection area is referred to as light leakage.
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、クロスダ
イクロイックプリズムに起因する光漏れが生じにくいプロジェクターを提供することを目
的の一つとする。
One aspect of the present invention is made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a projector in which light leakage due to a cross dichroic prism hardly occurs.
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、照明装置と、
前記照明装置から射出された複数の色光の各々を画像信号に基づいて変調する複数の光変
調素子と、前記複数の光変調素子の各々により変調された複数の色光を合成するクロスダ
イクロイックプリズムと、前記複数の光変調素子の各々と前記クロスダイクロイックプリ
ズムの複数の光入射端面の各々との間に介在し、前記クロスダイクロイックプリズムに接
着剤を介して固定された複数の基材と、前記クロスダイクロイックプリズムにより合成さ
れた光を被投写面上に投写する投写光学系と、を備え、前記複数の基材が、前記クロスダ
イクロイックプリズムの前記複数の光入射端面のうちの第1の光入射端面に配置された第
1の基材と、前記第1の光入射端面に隣り合う第2の光入射端面に配置された第2の基材
と、を少なくとも含み、前記第1の基材の前記クロスダイクロイックプリズムとの対向面
と前記第2の基材の端面とが対向、または前記第2の基材の前記クロスダイクロイックプ
リズムとの対向面と前記第1の基材の端面とが対向、または前記第1の基材の端面と前記
第2の基材の端面とが対向、のいずれかの位置関係にあることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a projector according to an aspect of the present invention includes a lighting device,
A plurality of light modulation elements that modulate each of a plurality of color lights emitted from the illumination device based on an image signal; a cross dichroic prism that combines a plurality of color lights modulated by each of the plurality of light modulation elements; A plurality of base materials interposed between each of the plurality of light modulation elements and each of a plurality of light incident end faces of the cross dichroic prism, and fixed to the cross dichroic prism via an adhesive; and the cross dichroic A projection optical system that projects the light combined by the prism onto the projection surface, and the plurality of base materials are arranged on a first light incident end surface of the plurality of light incident end surfaces of the cross dichroic prism. Including at least a first base material disposed and a second base material disposed on a second light incident end surface adjacent to the first light incident end surface, The surface of the first substrate facing the cross dichroic prism and the end surface of the second substrate face each other, or the surface of the second substrate facing the cross dichroic prism and the first substrate. It is characterized in that the end surface is opposite or the end surface of the first base material is opposite to the end surface of the second base material.
詳しくは後で説明するが、本発明者は、例えば光変調素子をクロスダイクロイックプリ
ズムの光入射端面上に支持するための基材を光変調素子とクロスダイクロイックプリズム
との間に介在させた場合、隣り合う基材間に存在する接着剤の表面が反射面となってクロ
スダイクロイックプリズムへの入射光が意図しない方向に反射することが光漏れの原因の
一つであることを突き止めた。
As will be described in detail later, the present inventor, for example, when a base material for supporting the light modulation element on the light incident end face of the cross dichroic prism is interposed between the light modulation element and the cross dichroic prism, It has been found that one of the causes of light leakage is that the surface of the adhesive existing between adjacent substrates becomes a reflecting surface and the incident light to the cross dichroic prism is reflected in an unintended direction.
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、第1の基材と第2の基材の端部同士の
位置関係は、第1の基材のクロスダイクロイックプリズムとの対向面と第2の基材の端面
とが対向、または第2の基材のクロスダイクロイックプリズムとの対向面と第1の基材の
端面とが対向、または第1の基材の端面と第2の基材の端面とが対向、のいずれかである
。そのため、第1の基材と第2の基材との間隙が狭く、第1の基材と第2の基材との間に
介在する接着剤の表面のうち、意図しない方向への光の反射面となる領域が小さくなる。
その結果、クロスダイクロイックプリズムに起因する光漏れが生じにくいプロジェクター
を実現することができる。
In the projector according to one aspect of the present invention, the positional relationship between the ends of the first base material and the second base material is such that the opposing surface of the first base material facing the cross dichroic prism and the second base material The end surface is opposed, or the second substrate is opposed to the cross dichroic prism and the first substrate is opposed to the end surface, or the first substrate is opposed to the end surface of the second substrate. , Either. For this reason, the gap between the first base material and the second base material is narrow, and light in an unintended direction among the surfaces of the adhesive interposed between the first base material and the second base material. The area that becomes the reflection surface is reduced.
As a result, it is possible to realize a projector in which light leakage due to the cross dichroic prism hardly occurs.
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記複数の基材が、前記クロスダイク
ロイックプリズムの前記第2の光入射端面に隣り合うとともに前記第1の光入射端面の反
対側に位置する第3の光入射端面上に配置された第3の基材を含み、前記第2の基材の前
記対向面と前記第3の基材の端面とが対向、または前記第3の基材の前記クロスダイクロ
イックプリズムとの対向面と前記第2の基材の端面とが対向、または前記第2の基材の端
面と前記第3の基材の端面とが対向、のいずれかの位置関係にあることが好ましい。
In the projector according to one aspect of the present invention, the plurality of base materials are adjacent to the second light incident end surface of the cross dichroic prism and are located on the opposite side of the first light incident end surface. A third substrate disposed on the incident end surface, wherein the facing surface of the second substrate and the end surface of the third substrate face each other, or the cross dichroic prism of the third substrate And the end surface of the second base material are opposed to each other, or the end surface of the second base material and the end surface of the third base material are preferably opposed to each other. .
この構成によれば、上記と同様、第2の基材と第3の基材との間隙が狭く、第2の基材
と第3の基材との間に介在する接着剤の表面のうち、意図しない方向への光の反射面とな
る領域が小さくなる。その結果、クロスダイクロイックプリズムに起因する光漏れが生じ
にくいプロジェクターを実現することができる。
According to this configuration, similarly to the above, the gap between the second base material and the third base material is narrow, and the surface of the adhesive interposed between the second base material and the third base material is A region that becomes a reflection surface of light in an unintended direction becomes small. As a result, it is possible to realize a projector in which light leakage due to the cross dichroic prism hardly occurs.
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第2の基材の幅が、前記クロスダ
イクロイックプリズムの前記第2の光入射端面の幅よりも大きく、前記第2の基材の前記
対向面と前記第1の基材の端面とが対向し、前記第2の基材の前記対向面と前記第3の基
材の端面とが対向している構成としてもよい。
なお、クロスダイクロイックプリズムの第2の光入射端面の幅は、クロスダイクロイッ
クプリズムの互いに直交する2つの波長選択膜の双方に直交する方向における第2の光入
射端面の寸法である。第2の基材の幅は、第2の光入射端面の幅に対応する方向の第2の
基材の寸法である。
In the projector according to one aspect of the present invention, a width of the second base material is larger than a width of the second light incident end surface of the cross dichroic prism, and the opposing surface of the second base material and the It is good also as a structure which the end surface of the 1st base material opposes, and the said opposing surface of the said 2nd base material and the end surface of the said 3rd base material oppose.
The width of the second light incident end face of the cross dichroic prism is the dimension of the second light incident end face in the direction perpendicular to both of the two wavelength selection films perpendicular to each other of the cross dichroic prism. The width of the second substrate is the dimension of the second substrate in the direction corresponding to the width of the second light incident end face.
この構成によれば、第2の基材の対向面の法線方向から見たとき、第2の基材の両端が
対称的な構成を実現することができる。
According to this configuration, when viewed from the normal direction of the opposing surface of the second base material, a configuration in which both ends of the second base material are symmetrical can be realized.
あるいは、本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第2の基材の前記対向
面と前記第1の基材の前記端面とが対向し、前記第2の基材の前記端面と前記第3の基材
の前記対向面とが対向している構成としてもよい。
Alternatively, in the projector according to one aspect of the present invention, the facing surface of the second base material and the end surface of the first base material face each other, and the end surface of the second base material and the third base material It is good also as a structure which the said opposing surface of the base material of has opposed.
この構成によれば、第2の基材の一端が第1の基材の端面側にずれ、第3の基材の一端
が第2の基材の端面側にずれた構成となる。そのため、第1の基材、第2の基材、第3の
基材の各々の幅を一致させやすく、基材の共通化を図りやすくなる。
According to this configuration, one end of the second base material is shifted to the end surface side of the first base material, and one end of the third base material is shifted to the end surface side of the second base material. Therefore, the widths of the first base material, the second base material, and the third base material can be easily matched, and the base materials can be easily shared.
あるいは、本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第2の基材の一方の前
記端面と前記第1の基材の前記端面とが対向し、前記第2の基材の他方の前記端面と前記
第3の基材の前記端面とが対向している構成としてもよい。
Alternatively, in the projector according to one aspect of the present invention, the one end surface of the second base material and the end surface of the first base material face each other, and the other end surface of the second base material It is good also as a structure which the said end surface of the said 3rd base material has opposed.
この構成によれば、第1の基材、第2の基材、第3の基材の各々の端面を例えば斜めに
切削する加工を行うことにより、接着剤の表面の位置をクロスダイクロイックプリズムか
ら遠ざけることができる。これにより、意図しない方向へ反射する光の量を減らすことが
できる。
According to this configuration, the position of the surface of the adhesive is changed from the cross dichroic prism by performing, for example, an oblique cutting process on the end surfaces of the first base material, the second base material, and the third base material. You can keep away. Thereby, the amount of light reflected in an unintended direction can be reduced.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図4を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調素子として3組の液晶ライトバルブを備えたプ
ロジェクター、いわゆる3板式の液晶プロジェクターの例である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法
の縮尺を異ならせて示すことがある。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The projector according to the present embodiment is an example of a so-called three-plate liquid crystal projector that includes three sets of liquid crystal light valves as light modulation elements.
In the following drawings, in order to make each component easy to see, the scale of the size may be varied depending on the component.
図1に示すように、本実施形態のプロジェクター1は、光学ユニット2と、排気ファン
3と、筐体6と、を備えている。光学ユニット2は、照明装置8と、色分離光学系53と
、光変調素子55と、ダイクロイックプリズム554と、投写光学系56と、を備える。
照明装置8は、光源装置51と、均一照明光学系52と、から構成されている。
As shown in FIG. 1, the projector 1 of this embodiment includes an optical unit 2, an exhaust fan 3, and a
The illumination device 8 includes a
以下、光学ユニット2について説明する。
光源装置51は、均一照明光学系52に向けて光を射出する。光源装置51は、光源装
置本体51Aと、平行化レンズ513と、ハウジング部材514と、を備える。光源装置
本体51Aは、ランプ511と、リフレクター512と、を備える。ランプ511として
は、例えば超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を採用できる。
ランプ511、リフレクター512、および平行化レンズ513は、ハウジング部材51
4の内部に収納されている。図1中の符号「A」は、ランプ511から射出された光の中
心軸を示し、以下の説明では照明光軸と称する。
Hereinafter, the optical unit 2 will be described.
The
The
4 is housed inside. A symbol “A” in FIG. 1 indicates a central axis of light emitted from the
均一照明光学系52は、光源装置51から射出された光を液晶ライトバルブ551の画
像形成領域に略均一に照明するための光学系である。均一照明光学系52は、第1レンズ
アレイ521と、第2レンズアレイ522と、偏光変換素子523と、重畳レンズ524
と、を備える。
The uniform illumination
And comprising.
第1レンズアレイ521は、複数の小レンズが照明光軸Aと直交する面内に複数行、複
数列のマトリクス状に配列された構成を有する。第1レンズアレイ521は、平行化レン
ズ513からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有する。
図示による説明は省略するが、小レンズの外形形状は、液晶ライトバルブ551の画像形
成領域の外形形状と略相似形である。
The
Although not illustrated, the outer shape of the small lens is substantially similar to the outer shape of the image forming area of the liquid crystal
第2レンズアレイ522は、第1レンズアレイ521と同様、複数の小レンズが照明光
軸Aに直交する面内に複数行、複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。第2レ
ンズアレイ522は、重畳レンズ524とともに、第1レンズアレイ521の各小レンズ
の像を液晶ライトバルブ551の画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。
Similar to the
偏光変換素子523は、第1レンズアレイ521により分割された各部分光束の偏光方
向を、偏光方向の揃った略1種類の直線偏光として射出する。偏光変換素子523は、偏
光分離層と反射層と位相差板とを有する。偏光分離層は、ランプ511からの照明光のう
ち、一方の偏光(例えばP偏光)を透過し、他方の偏光(例えばS偏光)を照明光軸Aに
垂直な方向に向けて反射する。反射層は、偏光分離層で反射された他方の偏光成分を有す
る光を照明光軸Aに平行な方向に反射する。位相差板は、偏光分離層を透過した一方の偏
光成分を有する光を他方の偏光成分を有する光に変換する。
The
重畳レンズ524は、第1レンズアレイ521、第2レンズアレイ522および偏光変
換素子523を経た複数の部分光束を集光して液晶ライトバルブ551の画像形成領域近
傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ524は、複数のレンズを組み合わせ
た複合レンズで構成されていてもよい。
The superimposing
色分離光学系53は、第1のダイクロイックミラー531と、第2のダイクロイックミ
ラー532と、反射ミラー533と、を備えている。第1のダイクロイックミラー531
および第2のダイクロイックミラー532は、均一照明光学系52から射出された複数の
部分光束を、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
第1のダイクロイックミラー531は、赤色光および緑色光を透過し、青色光を反射する
。第2のダイクロイックミラー532は、第1のダイクロイックミラー531を透過した
光のうち、赤色光を透過し、緑色光を反射する。
The color separation
The second
The first
第1のダイクロイックミラー531では、赤色光および緑色光と、青色光と、が分離さ
れる。青色光は、反射ミラー533で反射されて青色光用液晶ライトバルブ551Bへ導
かれる。第2のダイクロイックミラー532では、緑色光と赤色光とが分離される。緑色
光は、緑色光用液晶ライトバルブ551Gへ導かれる。
In the first
色分離光学系53は、さらにリレー光学系54を備えている。リレー光学系54は、入
射側レンズ541と、リレーレンズ543と、反射ミラー542と、反射ミラー544と
、を備えている。リレー光学系54は、他の色光と比べて光路の長い赤色光の損失を防ぐ
ため、色分離光学系53で分離された赤色光を赤色光用液晶ライトバルブ551Rまで導
く機能を有している。フィールドレンズ525は、第2レンズアレイ522から射出され
た各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。
The color separation
光変調素子55は、3組の液晶ライトバルブ551(赤色光用液晶ライトバルブ551
R、緑色光用液晶ライトバルブ551G、青色光用液晶ライトバルブ551B)と、液晶
ライトバルブ551の光入射側および光射出側にそれぞれ配置された入射側偏光板552
および射出側偏光板553と、を備える。光変調素子55は、照明装置8から入射した光
を画像信号に基づいて変調する。
The
R, a liquid crystal light valve for
And an exit
クロスダイクロイックプリズム554は、各色光用の液晶ライトバルブ551で変調さ
れた光を合成する。クロスダイクロイックプリズム554は、変調された各色光を合成し
、カラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム554は、4つ
の直角三角柱状プリズムを貼り合わせたものであり、平面視で略正方形状をなしている。
直角三角柱状プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面に、誘電体多層膜が形成されて
いる。略X字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は青色光を反射し、緑色光および
赤色光を透過する。他方の界面に形成された誘電体多層膜は赤色光を反射し、緑色光およ
び青色光を透過する。誘電体多層膜によって青色光および赤色光の光路は折り曲げられ、
緑色光の光路と揃えられることにより、3つの色光が合成される。
The cross
A dielectric multilayer film is formed at a substantially X-shaped interface where right-angled triangular prisms are bonded together. The dielectric multilayer film formed at one of the substantially X-shaped interfaces reflects blue light and transmits green light and red light. The dielectric multilayer film formed on the other interface reflects red light and transmits green light and blue light. The optical path of blue light and red light is bent by the dielectric multilayer film,
By aligning with the optical path of green light, the three color lights are combined.
投写光学系56は、クロスダイクロイックプリズム554により合成された光が入射す
る複数の投写レンズと、複数の投写レンズを収容する投写レンズ筐体と、を含んでいる。
複数の投写レンズは、各投写レンズの光軸が一致するように配置されている。複数の投写
レンズに共通の光軸を投写光軸Bと称する。
The projection
The plurality of projection lenses are arranged so that the optical axes of the projection lenses coincide. An optical axis common to the plurality of projection lenses is referred to as a projection optical axis B.
図1に示すように、照明装置8の照明光軸Aと投写光学系56の投写光軸Bとは、互い
に直交している。排気ファン3は、照明装置8と投写光学装置56とにより囲まれた領域
に設置されている。排気ファン3は、例えばシロッコファンにより構成される。排気口1
0は、下部ケース11の側面のうち、投写光学装置56の側方に設けられている。排気フ
ァン3は、排気口10を通して筐体6の内部の高温の空気を外部に排出する。熱風の流れ
を符号FEの矢印で示す。
As shown in FIG. 1, the illumination optical axis A of the illumination device 8 and the projection optical axis B of the projection
0 is provided on the side of the projection
図2は、上記構成のプロジェクター1のうち、クロスダイクロイックプリズム554の
部分だけを取り出して示す斜視図である。図2に示すように、クロスダイクロイックプリ
ズム554は、概ね立方体状の形状を有している。以下、X字状の誘電体多層膜が見える
クロスダイクロイックプリズム554の2つの面を上面および下面と称し、それ以外の4
つの面を側面と称する。クロスダイクロイックプリズム554の4つの側面のうち、3つ
の側面が光入射端面554R,554G,554Bとなり、残りの1つの側面が光射出端
面となる。すなわち、3つの光入射端面554R,554G,554Bから入射した3つ
の色光は、合成されて光射出端面から射出される。
FIG. 2 is a perspective view showing only the portion of the cross
One surface is called a side surface. Of the four side surfaces of the cross
青色光用光変調素子55Bは、第1の基材11を介してクロスダイクロイックプリズム
554の第1の光入射端面554Bに固定されている。緑色光用光変調素子55Gは、第
2の基材12を介してクロスダイクロイックプリズム554の第2の光入射端面554G
に固定されている。図2には現れないが、赤色光用光変調素子は、第3の基材13を介し
てクロスダイクロイックプリズム554の第3の光入射端面554Rに固定されている。
The blue
It is fixed to. Although not shown in FIG. 2, the red light light modulation element is fixed to the third light
第1の基材11、第2の基材12、および第3の基材13は全て、同じ厚さのガラス基
材で構成されている。第1の基材11、第2の基材12、および第3の基材13は、各光
変調素子の射出側偏光板と接触しており、射出側偏光板で発する熱を放散させる。すなわ
ち、第1の基材11、第2の基材12、および第3の基材13は、射出側偏光板の冷却手
段としても機能する。
The
言い換えると、青色用光変調素子55Bとクロスダイクロイックプリズム554との間
に、青色用光変調素子55Bをクロスダイクロイックプリズム554の第1の光入射端面
554B上に支持するための第1の基材11が設けられている。緑色用光変調素子55G
とクロスダイクロイックプリズム554との間に、緑色用光変調素子55Gをクロスダイ
クロイックプリズム554の第2の光入射端面554G上に支持するための第2の基材1
2が設けられている。赤色用光変調素子55Rとクロスダイクロイックプリズム554と
の間に、赤色用光変調素子55Rをクロスダイクロイックプリズム554の第3の光入射
端面554R上に支持するための第3の基材13が設けられている。
In other words, the
And the cross
2 is provided. Between the red
本明細書において、第1の基材11の縦方向の寸法は、誘電体多層膜の2つの膜面の交
線に平行な方向(クロスダイクロイックプリズム554の側面に平行な方向)の第1の基
材11の寸法を指し、第1の基材11の長さと言うこともある。
第1の基材11の横方向の寸法は、誘電体多層膜の2つの膜面の交線に垂直であり、且
つクロスダイクロイックプリズム554の側面に平行な方向(クロスダイクロイックプリ
ズム554の上面および下面に平行な方向)の第1の基材11の寸法を指し、第1の基材
11の幅と言うこともある。第2の基材12、第3の基材13についても同様である。
In this specification, the vertical dimension of the
The horizontal dimension of the
図2に示すように、本実施形態においては、第1の基材11の長さはクロスダイクロイ
ックプリズム554の縦方向寸法よりも長く、第1の基材11の上端と下端とはクロスダ
イクロイックプリズム554の上下にはみ出している。ただし、第1の基材11の長さは
必ずしもクロスダイクロイックプリズム554の縦方向寸法より長くなくてもよい。第2
の基材12、第3の基材13についても同様である。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the length of the
The same applies to the
このような光変調素子55の支持構造に関して、最初に従来の支持構造とその問題点に
ついて説明する。
図9は、従来のクロスダイクロイックプリズム654への光変調素子55R,55G,
55Bの支持構造を上面側から見た平面図である。図9では、図示の都合上、各基材11
1,112,113と本来接触するべき光変調素子55R,55G,55Bを各基材11
1,112,113から離して示している。
Regarding the support structure of the
FIG. 9 shows
It is the top view which looked at the support structure of 55B from the upper surface side. In FIG. 9, for convenience of illustration, each
The
1 and 112 and 113 are shown apart.
本発明者が見出したクロスダイクロイックプリズムに起因する光漏れの原因は、以下の
通りである。
従来の構造においては、図9に示すように、クロスダイクロイックプリズム654の各
光入射端面654R,654G,654Bの幅と各基材111,112,113の幅とは
略一致していた。すなわち、クロスダイクロイックプリズム654の第1の光入射端面6
54Bの幅と第1の基材111の幅とは略一致し、第2の光入射端面654Gの幅と第2
の基材112の幅とは略一致し、第3の光入射端面654Rの幅と第3の基材113の幅
とは略一致していた。
The causes of light leakage caused by the cross dichroic prism found by the present inventors are as follows.
In the conventional structure, as shown in FIG. 9, the widths of the light incident end faces 654R, 654G, and 654B of the cross
The width of 54B and the width of the
The width of the
図10は、図9の符号Aの円で囲んだ部分の拡大断面図である。
図10に示すように、ダイクロイックプリズム654の角の部分には切り欠き部654
Kが設けられている。第1の基材111および第2の基材112は、切り欠き部654K
の縁から僅かに突出するように配置されている。第1の基材111と第2の基材112と
ダイクロイックプリズム654とに囲まれた空間に接着剤120が充填され、第1の基材
111および第2の基材112は接着剤120を介してダイクロイックプリズム654に
固定される。接着剤120は硬化する際に体積が収縮するため、接着剤120の表面形状
は湾曲した凹面120Pとなる。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a portion surrounded by a circle indicated by symbol A in FIG.
As shown in FIG. 10, a
K is provided. The
It arrange | positions so that it may protrude slightly from the edge of this. The space surrounded by the
ここで用いる接着剤120は一般的な光学接着剤であり、接着剤120の屈折率はクロ
スダイクロイックプリズム654や各基材111,112の屈折率と略同等である。その
ため、各基材111,112と接着剤120との界面、およびクロスダイクロイックプリ
ズム654と接着剤120との界面では、光の反射や屈折はほとんど生じない。光の反射
や屈折は、空気と接着剤120との界面でのみ生じる。接着剤120の表面120Pが図
10に示すような凹面であると、緑色光用光変調素子55Gから接着剤120に入射した
光Lは、接着剤120の表面120Pで全反射し、投写光軸Bに対して小さい角度をなす
方向に進む。投写光軸Bに対して小さい角度をなす方向に進む光は、後段の投写光学系5
6でけられることが少ない。そのため、光Lは投写光学系56によりスクリーン等の被投
写面の意図しない位置に照射され、光漏れが生じる。接着剤120の表面120Pのうち
、例えば符号R0で示す領域で反射した光Lが光漏れの原因となる。
The adhesive 120 used here is a general optical adhesive, and the refractive index of the adhesive 120 is substantially equal to the refractive index of the cross
6 is rarely lost. Therefore, the light L is irradiated to an unintended position on a projection surface such as a screen by the projection
一方、図3は、本実施形態のクロスダイクロイックプリズム654への各基材11,1
2,13の配置を示す平面図である。図3においても、図示の都合上、各基材11,12
,13と本来接触するべき光変調素子55R,55G,55Bを各基材11,12,13
から離して示している。
On the other hand, FIG. 3 shows the
It is a top view which shows arrangement | positioning of 2,13. Also in FIG. 3, for convenience of illustration, each of the
, 13 and the
Shown away from.
本実施形態においては、図3に示すように、第2の基材12の幅W1は、クロスダイク
ロイックプリズム554の第2の光入射端面554Gの幅W2よりも大きい。より具体的
には、第2の基材12の幅W1は、第2の光入射端面554Gの幅W2よりも2枚のガラ
ス基材の厚み分だけ大きい。第2の基材12は、第2の基材12の両端が1枚のガラス基
材の厚み分ずつ第2の光入射端面554Gの外側にはみ出すように配置されている。これ
により、第2の基材12のクロスダイクロイックプリズム554との対向面12Aと第1
の基材11の端面11Cとは互いに対向した状態となる。同様に、第2の基材12のクロ
スダイクロイックプリズム554との対向面12Aと第3の基材13の端面13Cとは互
いに対向した状態となる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the width W1 of the
The end surfaces 11 </ b> C of the
図4は、図3の符号Aの円で囲んだ部分の拡大断面図である。
図4に示すように、ダイクロイックプリズム554の角の部分には切り欠き部554K
が設けられている。第1の基材11および第2の基材12は、それぞれ切り欠き部554
Kの縁から突出するように配置されている。第2の基材12の切り欠き部554Kの縁か
らの突出長さF2は、第1の基材11の切り欠き部554Kの縁からの突出長さF1より
も長い。第1の基材11と第2の基材12とダイクロイックプリズム554とに囲まれた
空間に接着剤20が充填されている。第1の基材11および第2の基材12は、接着剤2
0を介してダイクロイックプリズム554に固定される。従来と同様、接着剤20の表面
形状は湾曲した凹面20Pとなるが、凹面20Pの面積は従来よりも小さくなる。
4 is an enlarged cross-sectional view of a portion surrounded by a circle denoted by reference symbol A in FIG.
As shown in FIG. 4, a
Is provided. The
It arrange | positions so that it may protrude from the edge of K. The protrusion length F2 from the edge of the
It is fixed to the
図4の場合も、接着剤20の表面20Pのうち、符号R1で示す領域に入射した光Lは
、接着剤20の表面20Pで全反射し、投写光軸Bに対して小さい角度をなす方向に進む
。この光Lは光漏れの原因となり得る光である。しかしながら、このような光漏れの原因
となる反射光が生じる領域R1の面積は、図10の領域R0の面積に比べて十分に小さい
。したがって、光漏れの原因となる反射光の量を減らすことができ、光漏れが生じにくい
プロジェクターを実現することができる。
Also in the case of FIG. 4, the light L incident on the region indicated by reference numeral R <b> 1 in the
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態について、図5〜図6を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターの基本構成は第1実施形態と同様であり、光変調素子をダ
イクロイックプリズムに支持するための基材の配置が第1実施形態と異なる。
したがって、本実施形態ではプロジェクターの基本構成についての説明を省略し、基材
の配置についてのみ説明する。
図5は、本実施形態のクロスダイクロイックプリズムへの光変調素子の支持構造を示す
平面図である。図6は、図5の符号Aの円で囲んだ部分の拡大断面図である。
図5、図6において、第1実施形態で用いた図3、図4と共通の構成要素には同一の符
号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the projector of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the arrangement of the base material for supporting the light modulation element on the dichroic prism is different from that of the first embodiment.
Therefore, in the present embodiment, description of the basic configuration of the projector is omitted, and only the arrangement of the base material will be described.
FIG. 5 is a plan view showing a support structure of the light modulation element to the cross dichroic prism of the present embodiment. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion surrounded by a circle denoted by reference symbol A in FIG.
5 and 6, the same reference numerals are given to the same components as those in FIGS. 3 and 4 used in the first embodiment, and description thereof will be omitted.
本実施形態においては、図5に示すように、第2の基材22の幅W1は、第2の光入射
端面554Gの幅W2よりも略1枚のガラス基材の厚み分だけ大きい。第2の基材22は
、第2の基材22の右端が略1枚のガラス基材の厚み分だけ第2の光入射端面554Gの
外側にはみ出すように配置されている。同様に、第1の基材21の幅は、第1の光入射端
面554Bの幅よりも略1枚のガラス基材の厚み分だけ大きい。第1の基材21は、第1
の基材21の上端が略1枚のガラス基材の厚み分だけ第1の光入射端面554Bの外側に
はみ出すように配置されている。同様に、第3の基材23の幅は、第3の光入射端面55
4Rの幅よりも略1枚のガラス基材の厚み分だけ大きい。第3の基材23は、第3の基材
23の下端が略1枚のガラス基材の厚み分だけ第3の光入射端面554Rの外側にはみ出
すように配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the width W1 of the
The upper end of the
It is larger than the width of 4R by the thickness of approximately one glass substrate. The
これにより、図5に示すクロスダイクロイックプリズム554の右下の箇所において、
第2の基材22のクロスダイクロイックプリズム554との対向面22Aと第1の基材2
1の端面21Cとは、互いに対向した状態となる。同様に、図5に示すクロスダイクロイ
ックプリズム554の左下の箇所において、第3の基材23のクロスダイクロイックプリ
ズム554との対向面23Aと第2の基材22の端面22Cとは、互いに対向した状態と
なる。
Thereby, in the lower right part of the cross
The opposing
The first end face 21C is in a state of facing each other. Similarly, in the lower left portion of the cross
図5に示すクロスダイクロイックプリズム554の右下の箇所の基材21,22同士の
位置関係は第1実施形態と同一であるため、図6では、図5に示すクロスダイクロイック
プリズム554の左下の箇所を示した。図6に示すように、第2の基材22と第3の基材
23とダイクロイックプリズム554とに囲まれた空間に接着剤20が充填されている。
第2の基材22および第2の基材23は、接着剤20を介してダイクロイックプリズム5
54に固定される。従来と同様、接着剤20の表面形状は湾曲した凹面20Pとなり、凹
面20Pの面積は従来よりも小さくなる。
Since the positional relationship between the
The
54 is fixed. As in the conventional case, the surface shape of the adhesive 20 is a curved
図6の場合、接着剤20の表面20Pのうち、符号R2で示す領域に入射した光Lは、
接着剤20の表面20Pで全反射し、投写光軸Bに対して小さい角度をなす方向に進む。
この光Lは光漏れの原因となり得る光である。しかしながら、このような光漏れの原因と
なる反射光が生じる領域R2の面積は、図10の領域R0の面積に比べて十分に小さい。
したがって、光漏れの原因となる反射光の量を減らすことができ、光漏れが生じにくいプ
ロジェクターを実現することができる。
In the case of FIG. 6, the light L incident on the region indicated by the symbol R2 in the
It is totally reflected by the
This light L is light that can cause light leakage. However, the area of the region R2 where the reflected light causing such light leakage occurs is sufficiently smaller than the area of the region R0 in FIG.
Therefore, the amount of reflected light that causes light leakage can be reduced, and a projector that does not easily cause light leakage can be realized.
本実施形態の場合、第1の基材21、第2の基材22、および第3の基材23を、各基
材21,22,23の中心を各光入射端面554B,554G,554Rの中心に合わせ
た位置から同じ方向にずらした配置としている。この配置を採用した場合、第1の基材2
1、第2の基材22、第3の基材23の各々の幅を一致させやすく、基材の共通化を図り
やすくなる。
In the case of the present embodiment, the
The widths of the first,
[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態について、図7〜図8を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターの基本構成は第1実施形態と同様であり、光変調素子をダ
イクロイックプリズムに支持するための基材の配置が第1実施形態と異なる。
したがって、本実施形態ではプロジェクターの基本構成についての説明を省略し、基材
の配置についてのみ説明する。
図7は、本実施形態のクロスダイクロイックプリズムへの光変調素子の支持構造を示す
平面図である。図8は、図7の符号Aの円で囲んだ部分の拡大断面図である。
図7、図8において、第1実施形態で用いた図3、図4と共通の構成要素には同一の符
号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the projector of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the arrangement of the base material for supporting the light modulation element on the dichroic prism is different from that of the first embodiment.
Therefore, in the present embodiment, description of the basic configuration of the projector is omitted, and only the arrangement of the base material will be described.
FIG. 7 is a plan view showing a support structure of the light modulation element to the cross dichroic prism of the present embodiment. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a portion surrounded by a circle denoted by reference symbol A in FIG.
In FIG. 7 and FIG. 8, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIG. 3, FIG. 4 used in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
本実施形態においては、図7に示すように、第2の基材32の両側の端面32Cは、ダ
イクロイックプリズム554との接合面32Aに対して略135°の角度をなすように斜
めに加工されている。第2の基材32は、斜めに加工された両端面32Cが第2の光入射
端面554Gの外側にはみ出すように配置されている。同様に、第1の基材31の下側の
端面31Cは、ダイクロイックプリズム554との接合面31Aに対して略135°の角
度をなすように斜めに加工されている。第1の基材31は、斜めに加工された端面31C
が第1の光入射端面554Bの外側にはみ出すように配置されている。同様に、第3の基
材33の下側の端面33Cは、ダイクロイックプリズム554との接合面33Aに対して
略135°の角度をなすように斜めに加工されている。第3の基材33は、斜めに加工さ
れた端面33Cが第3の光入射端面554Rの外側にはみ出すように配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the end surfaces 32C on both sides of the
Is arranged so as to protrude outside the first light
これにより、図7に示すクロスダイクロイックプリズム554の右下の箇所において、
第2の基材32の端面32Cと第1の基材31の端面31Cとは、互いに対向した状態と
なる。同様に、図7に示すクロスダイクロイックプリズム554の左下の箇所において、
第2の基材32の端面32Cと第3の基材33の端面33Cとは、互いに対向した状態と
なる。
Thereby, in the lower right part of the cross
The
The
図8に示すように、第1の基材31と第2の基材32とダイクロイックプリズム554
とに囲まれた空間に接着剤20が充填されている。第1の基材31および第2の基材32
は、接着剤20を介してダイクロイックプリズム554に固定される。従来と同様、接着
剤20の表面形状は湾曲した凹面20Pとなり、凹面20Pの面積は従来よりも小さくな
る。
As shown in FIG. 8, the
An adhesive 20 is filled in a space surrounded by.
Is fixed to the
図8の場合、接着剤20の表面20Pのうち、符号R3で示す領域に入射した光Lは、
接着剤20の表面20Pで全反射し、投写光軸Bに対して小さい角度をなす方向に進む。
この光Lは光漏れの原因となり得る光である。しかしながら、このような光漏れの原因と
なる反射光が生じる領域R3の面積は、図10の領域R0の面積に比べて十分に小さい。
したがって、光漏れの原因となる反射光の量を減らすことができ、光漏れが生じにくいプ
ロジェクターを実現することができる。
In the case of FIG. 8, the light L incident on the region indicated by the symbol R3 in the
It is totally reflected by the
This light L is light that can cause light leakage. However, the area of the region R3 where the reflected light causing such light leakage occurs is sufficiently smaller than the area of the region R0 in FIG.
Therefore, the amount of reflected light that causes light leakage can be reduced, and a projector that does not easily cause light leakage can be realized.
本実施形態の場合、第1の基材31の端面31C、第2の基材32の端面32C、第3
の基材33の端面33Cをそれぞれ斜めに切削する加工を行うことにより、接着剤20の
表面20Pの位置をクロスダイクロイックプリズム554から遠ざけ、表面20Pの面積
を小さくすることができる。これにより、意図しない方向へ反射する光の量を減らすこと
ができる。
In the case of the present embodiment, the
By performing the process of obliquely cutting the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態で例示
したプロジェクターの各光学要素の具体的構成については適宜変更が可能である。上記実
施形態では、光源装置から射出される白色光を複数の色光に分離する色分離光学系を備え
た例を示したが、この構成に代えて、赤色光、緑色光、青色光を個別に射出する光源を備
え、色分離光学系を備えていないプロジェクターに本発明を適用してもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the specific configuration of each optical element of the projector exemplified in the above embodiment can be changed as appropriate. In the above-described embodiment, an example in which the color separation optical system that separates the white light emitted from the light source device into a plurality of color lights is shown, but instead of this configuration, the red light, the green light, and the blue light are individually provided. The present invention may be applied to a projector that includes a light source that emits light and does not include a color separation optical system.
1…プロジェクター、8…照明装置、11,21,31…第1の基材、12,22,3
2…第2の基材、13,23,33…第3の基材、20…接着剤、55…光変調素子、5
54…ダイクロイックプリズム、554B…第1の光入射端面、554G…第2の光入射
端面、554R…第3の光入射端面、56…投写光学系。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 8 ... Illuminating device, 11, 21, 31 ... 1st base material, 12, 22, 3
2 ... 2nd base material, 13, 23, 33 ... 3rd base material, 20 ... Adhesive agent, 55 ... Light modulation element, 5
54 ... Dichroic prism, 554B ... First light incident end face, 554G ... Second light incident end face, 554R ... Third light incident end face, 56 ... Projection optical system.
Claims (5)
前記照明装置から射出された複数の色光の各々を画像信号に基づいて変調する複数の光変調素子と、
前記複数の光変調素子の各々により変調された複数の色光を合成するクロスダイクロイックプリズムと、
前記複数の光変調素子の各々と前記クロスダイクロイックプリズムの複数の光入射端面の各々との間に介在し、前記クロスダイクロイックプリズムに接着剤を介して固定された複数の基材と、
前記クロスダイクロイックプリズムにより合成された光を被投写面上に投写する投写光学系と、
を備え、
前記複数の基材が、前記クロスダイクロイックプリズムの前記複数の光入射端面のうちの第1の光入射端面に配置された第1の基材と、前記第1の光入射端面に隣り合う第2の光入射端面に配置された第2の基材と、を少なくとも含み、
前記第1の光入射端面と前記第2の光入射端面とで形成する角の部分に第1の切り欠き部が設けられ、
前記第1の基材および前記第2の基材は、それぞれ前記第1の光入射端面および前記第2の光入射端面から第1の切り欠き部に突出して配置され、
前記クロスダイクロイックプリズムと前記第1の基材と前記第2の基材とに囲まれた空間に前記接着剤が充填され、
前記第1の基材の前記クロスダイクロイックプリズムとの対向面と前記第2の基材の端面とが対向、または前記第2の基材の前記クロスダイクロイックプリズムとの対向面と前記第1の基材の端面とが対向、または前記第1の基材の端面と前記第2の基材の端面とが対向、のいずれかの位置関係にあることを特徴とするプロジェクター。 A lighting device;
A plurality of light modulation elements for modulating each of a plurality of color lights emitted from the illumination device based on an image signal;
A cross dichroic prism that combines a plurality of color lights modulated by each of the plurality of light modulation elements;
A plurality of base materials interposed between each of the plurality of light modulation elements and each of a plurality of light incident end faces of the cross dichroic prism, and fixed to the cross dichroic prism via an adhesive;
A projection optical system that projects the light combined by the cross dichroic prism onto a projection surface;
With
The plurality of substrates are a first substrate disposed on a first light incident end surface of the plurality of light incident end surfaces of the cross dichroic prism, and a second adjacent to the first light incident end surface. And at least a second substrate disposed on the light incident end face of
A first notch is provided at a corner formed by the first light incident end face and the second light incident end face;
The first base material and the second base material are disposed so as to protrude from the first light incident end face and the second light incident end face to the first cutout portion, respectively.
The adhesive is filled in a space surrounded by the cross dichroic prism, the first base material, and the second base material,
The opposing surface of the first base material facing the cross dichroic prism and the end surface of the second base material face each other, or the opposing surface of the second base material facing the cross dichroic prism and the first base. A projector having a positional relationship between an end surface of a material and an end surface of the first base material and an end surface of the second base material facing each other.
前記第1の光入射端面と前記第3の光入射端面とで形成する角の部分に第2の切り欠き部が設けられ、
前記第1の基材および前記第3の基材はそれぞれ前記第1の光入射端面および前記第3の光入射端面から前記第2の切り欠き部に突出して配置され、
前記クロスダイクロイックプリズムと前記第1の基材と前記第3の基材とに囲まれた空間に前記接着剤が充填され、
前記第2の基材の前記対向面と前記第3の基材の端面とが対向、または前記第3の基材の前記クロスダイクロイックプリズムとの対向面と前記第2の基材の端面とが対向、または前記第2の基材の端面と前記第3の基材の端面とが対向、のいずれかの位置関係にあることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。 The plurality of base materials are arranged on a third light incident end surface adjacent to the second light incident end surface of the cross dichroic prism and located on the opposite side of the first light incident end surface. Including a substrate,
A second notch is provided at a corner formed by the first light incident end face and the third light incident end face;
The first base material and the third base material are disposed so as to protrude from the first light incident end face and the third light incident end face to the second cutout portion, respectively.
The adhesive is filled in a space surrounded by the cross dichroic prism, the first base material, and the third base material,
The opposed surface of the second substrate and the end surface of the third substrate are opposed to each other, or the opposed surface of the third substrate to the cross dichroic prism and the end surface of the second substrate are 2. The projector according to claim 1, wherein the projector has a positional relationship of facing, or an end surface of the second base material and an end surface of the third base material facing each other.
前記第2の基材の前記対向面と前記第1の基材の端面とが対向し、前記第2の基材の前記対向面と前記第3の基材の端面とが対向していることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクター。 A width of the second base material is larger than a width of the second light incident end face of the cross dichroic prism;
The facing surface of the second base material and the end surface of the first base material face each other, and the facing surface of the second base material and the end surface of the third base material face each other. The projector according to claim 2.
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