JPH09211723A - Color projector - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color projector low in cost, high in brightness and high in resolution with small number of liquid crystal light valves. SOLUTION: A relay optical system 105 for synthesizing forming the enlarged images of the liquid crystal light valves for a first, a second and a third chrominance signals 8R, 8G and 8B at a conjugate position with the liquid crystal light valve for a brightness signal 13 as for a projection lens 107 is arranged between a color synthesizing optical system 9 and a polarizing and synthesizing optical system 14 so that the images of chrominance signals formed on the light valves 8R, 8G and 8B are formed by the same size as a brightness signal image formed on the light valve 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ライトバルブ
上に形成される画像をスクリーン上に投射するカラー投
射装置に関し、特に複数の色成分用の液晶ライトバルブ
に形成される画像をそれぞれ複数の色成分の照明光で照
明するとともに、これら画像を合成して投射レンズに該
合成像を投射する装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color projection device for projecting an image formed on a liquid crystal light valve onto a screen, and particularly to a plurality of images formed on the liquid crystal light valve for a plurality of color components. The present invention relates to a device that illuminates with illumination light of color components, combines these images, and projects the combined image on a projection lens.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光源からの白色光を偏光ビームスプリッ
タ（ＰＢＳ）にてＰ偏光成分光とＳ偏光成分光とに分
け、両偏光成分とも液晶パネルに入射させ、投射光の輝
度を向上させることは既に知られている。例えば、特開
平４−１８５４４号公報の第図１には基本原理としての
液晶プロジェクタの構成が、同号公報の第図２には同原
理を用いたフルカラープロジェクターの構成が記載され
ている。このフルカラープロジェクターの構成を簡単に
説明する。光源から出射した光源光はＰＢＳにて透過す
るＰ偏光成分光（公報ではＳ偏光となっているがＰ偏光
の誤りであろう）と反射されるＳ偏光成分光とに分離さ
れる。分離されたＰ偏光成分光とＳ偏光成分光は共にダ
イクロイックミラーにて赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ
光）、青色光（Ｂ光）に色分離される。それぞれ色分離
された光は透過タイプの液晶パネルにて変調を受け、パ
ネル出射側の偏光板は入射側に対して直交に配置されて
いる場合には偏光はＰ偏光成分光はＳ偏光成分光に、Ｓ
偏光成分光はＰ偏光成分光に変換される。液晶パネルを
出射した各偏光成分光は合成ダイクロイックミラーにて
各偏光毎に合成され、さらに合成用の偏光ビームスプリ
ッタ（ＰＢＳ）にて合成され投射レンズにて投射される
構造である。2. Description of the Related Art White light from a light source is split into a P-polarized component light and an S-polarized component light by a polarization beam splitter (PBS) and both polarization components are made incident on a liquid crystal panel to improve the brightness of projected light. Is already known. For example, FIG. 1 of Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-18544 discloses the configuration of a liquid crystal projector as a basic principle, and FIG. 2 of the same publication describes the configuration of a full-color projector using the same principle. The configuration of this full-color projector will be briefly described. The light source light emitted from the light source is separated into P-polarized component light (which is S-polarized in the publication but may be an error of P-polarized light) transmitted by the PBS and reflected S-polarized component light. The separated P-polarized component light and S-polarized component light are both red light (R light) and green light (G light) by a dichroic mirror.
Light) and blue light (B light). The respective color-separated lights are modulated by the transmission type liquid crystal panel, and when the polarizing plate on the panel emission side is arranged orthogonal to the incident side, the polarized light is the P-polarized component light and the S-polarized component light. To S
The polarized component light is converted into P-polarized component light. Each polarization component light emitted from the liquid crystal panel is synthesized for each polarization by a synthesis dichroic mirror, further synthesized by a polarization beam splitter (PBS) for synthesis, and projected by a projection lens.

【０００３】しかしながら、この方式は分離用の偏光ビ
ームスプリッタにて分離された一方の偏光成分光を廃棄
する方法に比較して確かに投射像は明るくなるが、液晶
パネルと色分解と色合成のダイクロイックミラーが片方
の偏光成分と同数必要になる上に、解像度を向上させる
ためには、高価な高解像度の液晶パネルを６枚も用意し
なくてはいけなくなる。However, although this method surely makes the projected image brighter than the method of discarding one polarized component light separated by the polarization beam splitter for separation, the liquid crystal panel and the color separation and color combination are not used. In addition to the same number of dichroic mirrors as one polarization component, in order to improve the resolution, it is necessary to prepare six expensive high-resolution liquid crystal panels.

【０００４】これ以外の従来例として、色信号用ライト
バルブ３個と輝度信号用ライトバルブ１個を使用する投
射装置が特開平３−２９６０３０号公報に開示されてい
る。同号公報の第１図に示す実施例を図４に従来例とし
て示す。同号公報によれば光源２０１からの光源光を偏
光ビームスプリッタ２０２にて偏光分離し、その一方の
透過したＰ偏光成分光をダイクロイックミラー２１０、
２１５からなる色分離光学系で色分離し、色分離された
Ｒ、Ｂ、Ｇ色光を各色信号用ライトバルブ２０６、２０
７、２０８に入射させ、各ライトバルブの色信号によっ
て変調させ各色ライトバルブから出射させる。他方、も
う一方のＳ偏光成分光を輝度信号用ライトバルブ２０４
に入射させ、輝度信号によって変調させて輝度信号用ラ
イトバルブから変調光として出射させる。色信号変調光
を色合成用ダイクロイックミラー２１３、２１４にて色
合成し、前記色合成された光と輝度信号変調光とを合成
用偏光ビームスプリッタ２０８で合成した後、投射レン
ズ２１９で合成像を投射する装置である。この装置によ
れば使用するライトバルブは４個と減らすことができ、
輝度信号が色信号に重畳されるため高輝度が達成でき、
さらに輝度用ライトバルブを高解像度のものを使用する
ことにより高解像度の投射像を得ることができる。As another conventional example, a projection device using three color signal light valves and one luminance signal light valve is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-296030. The embodiment shown in FIG. 1 of the same publication is shown in FIG. 4 as a conventional example. According to the publication, the light source light from the light source 201 is polarized and separated by the polarization beam splitter 202, and one of the transmitted P-polarized component light is dichroic mirror 210,
The color separation optical system 215 separates the color-separated R, B, and G color lights into light valves 206, 20 for respective color signals.
7, 208, and is modulated by the color signal of each light valve and emitted from each color light valve. On the other hand, the other S-polarized component light is used for the brightness signal light valve 204.
The light signal is modulated by the luminance signal and is emitted from the luminance signal light valve as modulated light. The color signal modulated light is color-synthesized by the color synthesizing dichroic mirrors 213 and 214, and the color-synthesized light and the luminance signal modulated light are synthesized by the synthesizing polarization beam splitter 208, and then the synthesized image is formed by the projection lens 219. It is a device for projecting. With this device, the number of light valves used can be reduced to four,
Since the luminance signal is superimposed on the color signal, high luminance can be achieved,
Further, by using a high resolution light valve for brightness, a high resolution projection image can be obtained.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には以下に示す問題があった。つまり、従来の投射
装置においては色信号用液晶ライトバルブと輝度信号用
液晶ライトバルブとは同じ大きさ、形状であることが必
要であった。本来的に輝度信号による像と色信号による
像を重畳する方法は色信号による像の解像度は悪くて
も、輝度信号系の像が高解像度であれば、これらを重畳
することにより高解像度でかつ高輝度の投射像を得るこ
とをその目的とするところである。そのためには輝度信
号用液晶ライトバルブは、色信号用液晶ライトバルブよ
り高解像度に作製する必要がある。However, the above-mentioned conventional example has the following problems. That is, in the conventional projection device, the color signal liquid crystal light valve and the brightness signal liquid crystal light valve need to have the same size and shape. Originally, the method of superimposing the image of the luminance signal and the image of the color signal has a low resolution of the image of the color signal, but if the image of the luminance signal system has a high resolution, it is possible to obtain a high resolution by superimposing these. The purpose is to obtain a projected image of high brightness. For that purpose, the liquid crystal light valve for luminance signal needs to be manufactured with higher resolution than the liquid crystal light valve for color signal.

【０００６】しかしながら、液晶ライトバルブの最小の
画素の大きさには製造上限度があり、高解像度の輝度信
号用ライトバルブを作製するためにはその解像度に比例
して液晶ライトバルブを大きくしなければならない。そ
の上、色信号用液晶ライトバルブも輝度信号用液晶ライ
トバルブと同じ大きさにする必要があるために必然的に
液晶ライトバルブが大型化することになる。その結果装
置全体も大きくなり、液晶ライトバルブの枚数は４枚に
なったとはいえ、コスト高になることが避けられなかっ
た。However, the minimum pixel size of a liquid crystal light valve has a manufacturing upper limit, and in order to manufacture a high resolution luminance signal light valve, the liquid crystal light valve must be enlarged in proportion to the resolution. I have to. In addition, since the liquid crystal light valve for color signals also needs to have the same size as the liquid crystal light valve for luminance signals, the liquid crystal light valve inevitably becomes large. As a result, the size of the entire device is increased, and although the number of liquid crystal light valves has been increased to 4, the increase in cost is inevitable.

【０００７】本発明は、少ない枚数の液晶ライトバルブ
を用いて、コスト低減が図れるとともに高輝度でかつ高
解像の表示が得られるカラー投射装置を提供することを
その目的とするものである。It is an object of the present invention to provide a color projection device which can reduce the cost and can obtain a display with high brightness and high resolution by using a small number of liquid crystal light valves.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１では、光源からの光を第１の偏
光成分光と第２の偏光成分光とに偏光分離する偏光分離
光学系と、該偏光分離光学系により偏光分離された前記
第１の偏光成分光を第１、第２及び第３の各色成分光に
色分離する色分離光学系と、前記色分離された第１、第
２及び第３の色成分光をそれぞれ所定の色信号に基づき
変調を行う第１、第２及び第３の色信号用液晶ライトバ
ルブと、該第１、第２及び第３の色信号用液晶ライトバ
ルブにより変調されて第１及び第２の色信号用液晶ライ
トバルブから出射される光を色合成する色合成光学系
と、前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第２
の偏光成分光を所定の輝度信号に基づき変調を行う輝度
信号用液晶ライトバルブと、前記色合成光学系からの射
出光と前記輝度信号用液晶ライトバルブから出射した光
とを合成する偏光合成光学系と、該偏光合成光学系から
の光をスクリーン上に投射する投射レンズとを有するカ
ラー投射装置において、前記色合成光学系と前記偏光合
成光学系との間には、前記第１、第２及び第３の色信号
用液晶ライトバルブの拡大像を、前記投射レンズに関し
て前記輝度信号用液晶ライトバルブと共役な位置に形成
するリレー光学系が配置され、該リレー光学系は、前記
色信号用ライトバルブ上に形成される色信号像を前記輝
度信号用液晶ライトバルブ上に形成される輝度信号像と
同じ大きさに結像するように配置することを特徴とす
る。In order to achieve the above-mentioned object, according to claim 1 of the present invention, a polarized light for polarization-separating light from a light source into a first polarized component light and a second polarized component light. A separation optical system, a color separation optical system that color-separates the first polarized component light polarized and separated by the polarization separation optical system into first, second, and third color component lights, and the color separation Liquid crystal light valves for the first, second and third color signals for respectively modulating the first, second and third color component lights based on predetermined color signals, and the first, second and third liquid crystal light valves. A color synthesizing optical system that color-synthesizes light emitted from the first and second color signal liquid crystal light valves after being modulated by the color signal liquid crystal light valve, and the second polarization-separating optical system.
A liquid crystal light valve for a luminance signal that modulates the polarized component light of the light source based on a predetermined luminance signal, and a polarization combining optical that combines the light emitted from the color combining optical system and the light emitted from the liquid crystal light valve for the luminance signal In a color projection device having a system and a projection lens for projecting light from the polarized light combining optical system onto a screen, the first and second portions are provided between the color combining optical system and the polarized light combining optical system. And a relay optical system for forming an enlarged image of the third color signal liquid crystal light valve at a position conjugate with the brightness signal liquid crystal light valve with respect to the projection lens, and the relay optical system is provided for the color signal. The color signal image formed on the light valve is arranged so as to form an image of the same size as the brightness signal image formed on the brightness signal liquid crystal light valve.

【０００９】また、本発明の請求項２は、上記記載の請
求項１及び２に付け加え、前記色合成光学系はクロスダ
イクロイックプリズムから構成され、かつ色信号用液晶
ライトバルブは前記クロスダイクロイックプリズムの異
なる側面にそれぞれ近接して配置されることを特徴とす
る。さらに、本発明の請求項３は、上記記載の請求項１
及び２に付け加え、前記色合成光学系を射出した合成光
は、前記リレー光学系を介して、折曲げミラーにて光の
進行方向を変えて合成用偏光ビームスプリッタに入射さ
せることを特徴とする。A second aspect of the present invention is the addition to the first and second aspects of the above, wherein the color combining optical system is composed of a cross dichroic prism, and the color signal liquid crystal light valve is of the cross dichroic prism. It is characterized in that they are arranged close to each other on different side surfaces. Further, claim 3 of the present invention is the claim 1 described above.
And 2, the combined light emitted from the color combining optical system is made to enter the combining polarization beam splitter with the bending mirror changing the traveling direction of the light via the relay optical system. .

【００１０】また、本発明の請求項４は、上記記載の請
求項３に加え、前記色合成用ダイクロイックプリズム面
の３側面近傍に配置された第１、第２及び第３の色成分
光に対応したおのおの前記色信号用液晶ライトバルブ上
の色信号像の駆動表示方向において、前記色合成用ダイ
クロイックプリズムを透過する前記第１の色信号用液晶
ライトバルブと前記色合成用ダイクロイックプリズム内
の反射面にて反射される前記第２及び第３の色信号用液
晶ライトバルブの液晶駆動方向は左右のみ反転させて駆
動表示させることを特徴とする。In addition to the above-mentioned claim 3, the claim 4 of the present invention is directed to the first, second and third color component lights arranged in the vicinity of the three side surfaces of the color combining dichroic prism surface. Reflection in the first color signal liquid crystal light valve and the color composition dichroic prism that passes through the color composition dichroic prism in the driving display direction of the color signal image on the corresponding color signal liquid crystal light valve. It is characterized in that the liquid crystal driving directions of the second and third color signal liquid crystal light valves reflected on the surface are reversed only for left and right for driving display.

【００１１】また、本発明の請求項５は、請求項１〜４
に付け加え、前記第１の色信号用液晶ライトバルブ及び
前記輝度信号用液晶ライトバルブは、前記第１の色信号
用液晶ライトバルブ上の色信号像と前記輝度信号用液晶
ライトバルブ上の輝度信号像との各像の表示方向は光軸
を中心として１８０゜反転した像となるように配置する
とともに、前記各々液晶ライトバルブの駆動方向は左右
同じ方向に駆動することを特徴とする。A fifth aspect of the present invention includes the first to fourth aspects.
In addition to the above, the first color signal liquid crystal light valve and the brightness signal liquid crystal light valve include a color signal image on the first color signal liquid crystal light valve and a brightness signal on the brightness signal liquid crystal light valve. The display directions of the respective images and the images are arranged so as to be inverted by 180 ° about the optical axis, and the driving directions of the respective liquid crystal light valves are driven in the same right and left directions.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】次に、図１及び図２を参照して、
本発明による実施の形態を説明する。図１は、本発明に
よる実施の形態に係る投射装置の全体構成を説明するた
めの斜視図であり、説明を簡単にするためにＸＹＺ座標
系を採用している。図２は、図１に示す投射装置のＹＺ
平面図における光路図であり、図中実線は軸外光束の最
周縁光線を示し、破線はこの軸外光束の主光線を示す。
なお、図２における座標系は図１のものと対応してい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, referring to FIG. 1 and FIG.
An embodiment according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view for explaining the overall configuration of a projection device according to an embodiment of the present invention, and adopts an XYZ coordinate system for the sake of simplicity. FIG. 2 shows the YZ of the projection device shown in FIG.
FIG. 6 is an optical path diagram in a plan view, in which solid lines indicate the outermost marginal rays of the off-axis light flux, and broken lines indicate the principal rays of the off-axis light flux.
The coordinate system in FIG. 2 corresponds to that in FIG.

【００１３】図１において、図示なきランプと該ランプ
が第１焦点になるように設けられた楕円鏡とからなる光
源１からの光は、図示なき赤外吸収フィルター及び紫外
吸収フィルターを通過した後、角柱形状の透明光学部材
からなるロッドインテグレータ２の入射面に集光され
る。ロッドインテグレータ２に入射した光は、その内面
にて反射を繰り返して入射面と対向する射出面から射出
される。ここで、射出面には均一の光強度分布を持つ面
光源が形成される。言い換えると、この射出面は、ロッ
ドインテグレータ２の内面反射によってその入射面の位
置に形成される複数の光源の虚像からの光で重畳的に照
明されている。In FIG. 1, light from a light source 1 including a lamp (not shown) and an elliptic mirror provided so that the lamp has a first focus passes through an infrared absorption filter (not shown) and an ultraviolet absorption filter (not shown). The light is focused on the incident surface of the rod integrator 2 made of a prism-shaped transparent optical member. The light that has entered the rod integrator 2 is repeatedly reflected by the inner surface of the rod integrator 2 and exits from the exit surface that faces the entrance surface. Here, a surface light source having a uniform light intensity distribution is formed on the exit surface. In other words, the exit surface is superposedly illuminated with light from virtual images of a plurality of light sources formed at the position of the entrance surface by the internal reflection of the rod integrator 2.

【００１４】次に、ロッドインテグレータ２の射出面か
らの光は、図中−Ｚ方向に沿って進行し、第１及び第２
照明レンズ１０１，１０２からなる照明用リレー光学系
に入射する。この照明用リレー光学系は、前群としての
焦点距離ｆ１の第１照明レンズ１０１と後群としての焦
点距離ｆ２の第２照明レンズ１０２とが間隔ｆ１＋ｆ２
となるように、すなわち第１照明レンズ１０１の後側焦
点位置と第２照明レンズ１０２の前側焦点位置とが合致
するように構成されている。Next, the light from the exit surface of the rod integrator 2 travels along the -Z direction in the figure, and the first and second lights are emitted.
The light enters the illumination relay optical system including the illumination lenses 101 and 102. In this illumination relay optical system, a first illumination lens 101 having a focal length f1 as a front group and a second illumination lens 102 having a focal length f2 as a rear group are separated by a distance f1 + f2.
That is, that is, that is, the rear focal position of the first illumination lens 101 and the front focal position of the second illumination lens 102 match.

【００１５】この照明用リレー光学系の瞳位置、すなわ
ち第１照明レンズ１０１の後側焦点位置と第２照明レン
ズ１０２の前側焦点位置とが合致した位置には、第１偏
光ビームスプリッタ３が設けられている。第１偏光ビー
ムスプリッタ３に入射する第１照明レンズ１０１からの
光のうち、偏光ビームスプリッタ３に対してＰ偏光成分
（振動方向が図中±Ｙ方向の直線偏光）となる第１偏光
成分は、この偏光ビームスプリッタ３を通過した後、そ
の射出側に配置された１／２波長板４を通過して偏光方
向が９０度回転した状態の偏光成分（振動方向が図中±
Ｘ方向の直線偏光）で第２照明レンズに入射する。The first polarization beam splitter 3 is provided at the pupil position of this illumination relay optical system, that is, at the position where the rear focal position of the first illuminating lens 101 and the front focal position of the second illuminating lens 102 coincide with each other. Has been. Of the light from the first illumination lens 101 that enters the first polarization beam splitter 3, the first polarization component that is a P polarization component (linear polarization whose vibration direction is ± Y direction in the drawing) with respect to the polarization beam splitter 3 is After passing through the polarization beam splitter 3, the polarization component in the state where the polarization direction is rotated by 90 degrees after passing through the half-wave plate 4 arranged on the exit side (the vibration direction is ±
The linearly polarized light in the X direction) is incident on the second illumination lens.

【００１６】照明用レンズ１０２を通過した直線偏光光
は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー５ＲとＢ光反射ダイ
クロイックミラー５ＢをＸ型に組み合わせたクロスダイ
クロイックミラー５に入射する。ここで、Ｒ成分光はＲ
光反射ダイクロイックミラー５Ｒにて図中−Ｘ方向へ向
けて反射され、Ｂ成分光はＢ光反射ダイクロイックミラ
ー５Ｂにて図中＋Ｘ方向へ向けて反射される。そして、
Ｇ成分光はＲ光反射ダイクロイックミラー５Ｒ及びＢ光
反射ダイクロイックミラー５Ｂを透過して図中−Ｚ方向
へ進行する。The linearly polarized light that has passed through the illumination lens 102 enters a cross dichroic mirror 5 in which an R light reflection dichroic mirror 5R and a B light reflection dichroic mirror 5B are combined in an X type. Here, the R component light is R
The light reflection dichroic mirror 5R reflects in the -X direction in the figure, and the B component light is reflected in the B light reflection dichroic mirror 5B in the + X direction in the figure. And
The G component light passes through the R light reflection dichroic mirror 5R and the B light reflection dichroic mirror 5B and travels in the -Z direction in the figure.

【００１７】クロスダイクロイックミラー５によって分
離されたＲ成分光、Ｇ成分光及びＢ成分光の光路におけ
る第２照明用レンズ１０２の後側焦点位置には、ロッド
インテグレータ２の射出面の像が、各色成分光ごとに形
成される。さて、各色成分光のうちＧ成分光の光路を示
す図２を参照して、Ｇ成分光について説明する。クロス
ダイクロイックミラー５を通過したＧ成分光は、第２照
明用レンズ１０２から光路長ｆ２だけ離れた位置に、ロ
ッドインテグレータ２の射出面のＧ成分光による像を形
成する。この像からのＧ成分光は、折曲げミラー６Ｇに
て反射されて図中−Ｙ方向に沿って進行する。その後、
Ｇ成分光は、レンズ１０３Ｇを通過した後に折曲げミラ
ー７Ｇにて反射されて、図中＋Ｚ方向に向きを変えてレ
ンズ１０４Ｇを通過する。ここで、レンズ１０３Ｇ及び
１０４Ｇは、Ｇ光用リレー光学系を構成し、焦点距離ｆ
２のレンズ１０３Ｇと焦点距離ｆ１のレンズ１０４Ｇと
が間隔ｆ１＋ｆ２となるように、すなわちレンズ１０３
Ｇの後側焦点とレンズ１０４Ｇの前側焦点とが合致する
ように配置される。At the rear focal position of the second illumination lens 102 in the optical paths of the R component light, the G component light and the B component light separated by the cross dichroic mirror 5, the image of the exit surface of the rod integrator 2 is shown in each color. It is formed for each component light. Now, the G component light will be described with reference to FIG. 2 showing the optical path of the G component light of each color component light. The G component light that has passed through the cross dichroic mirror 5 forms an image of the G component light on the exit surface of the rod integrator 2 at a position separated from the second illumination lens 102 by the optical path length f2. The G component light from this image is reflected by the bending mirror 6G and travels along the -Y direction in the drawing. afterwards,
After passing through the lens 103G, the G component light is reflected by the bending mirror 7G, changes its direction in the + Z direction in the drawing, and passes through the lens 104G. Here, the lenses 103G and 104G constitute a relay optical system for G light, and the focal length f
The second lens 103G and the lens 104G having the focal length f1 have a distance f1 + f2, that is, the lens 103G.
The rear focal point of G and the front focal point of the lens 104G are arranged so as to coincide with each other.

【００１８】このＧ光用リレー光学系からのＧ成分光
は、＋Ｚ方向に沿って進行し、色信号用ライトバルブと
してのＧ光用液晶ライトバルブ８Ｇに達する。このＧ光
用液晶ライトバルブ８Ｇは、Ｇ光用リレー光学系から間
隔ｆ１だけ離れて配置されており、ここには、ロッドイ
ンテグレータ２の射出面のＧ成分光による像が形成され
る。The G component light from the G light relay optical system travels along the + Z direction and reaches the G light liquid crystal light valve 8G as a color signal light valve. The G light liquid crystal light valve 8G is arranged at a distance f1 from the G light relay optical system, and an image formed by the G component light on the exit surface of the rod integrator 2 is formed here.

【００１９】図１に戻って、クロスダイクロイックミラ
ー５によって−Ｘ方向へ向けて反射されたＲ成分光は、
Ｇ成分光と同様に、第２照明用レンズ１０２から光路長
ｆ２だけ離れた位置に、ロッドインテグレータ２の射出
面のＲ成分光による像を形成する。この像からのＲ成分
光は、折曲げミラー６Ｒにて反射されて図中−Ｙ方向に
沿って進行する。その後、Ｒ成分光は、レンズ１０３Ｒ
を通過した後に折曲げミラー７Ｒにて反射されて、図中
＋Ｚ方向に向きを変えてレンズ１０４Ｒを通過する。こ
こで、レンズ１０３Ｒ及び１０４Ｒは、Ｒ光用リレー光
学系を構成し、焦点距離ｆ２のレンズ１０３Ｒと焦点距
離ｆ１のレンズ１０４Ｒとが間隔ｆ１＋ｆ２となるよう
に、すなわちレンズ１０３Ｒの後側焦点とレンズ１０４
Ｒの前側焦点とが合致するように配置される。Returning to FIG. 1, the R component light reflected in the -X direction by the cross dichroic mirror 5 is
Similar to the G component light, an image of the R component light on the exit surface of the rod integrator 2 is formed at a position away from the second illumination lens 102 by the optical path length f2. The R component light from this image is reflected by the bending mirror 6R and travels along the -Y direction in the figure. After that, the R component light is reflected by the lens 103R.
After passing through, the light is reflected by the bending mirror 7R, changes its direction in the + Z direction in the figure, and passes through the lens 104R. Here, the lenses 103R and 104R form a relay optical system for R light, and the lens 103R having the focal length f2 and the lens 104R having the focal length f1 have a distance f1 + f2, that is, the rear focus and the lens of the lens 103R. 104
It is arranged so that the front focus of R matches.

【００２０】このＲ光用リレー光学系からのＲ成分光
は、＋Ｘ方向に沿って進行し、色信号用ライトバルブと
してのＲ光用液晶ライトバルブ８Ｒに達する。このＲ光
用液晶ライトバルブ８Ｒは、Ｒ光用リレー光学系から間
隔ｆ１だけ離れて配置されており、ここには、ロッドイ
ンテグレータ２の射出面のＲ光成分による像が形成され
る。The R component light from the R light relay optical system travels along the + X direction and reaches the R light liquid crystal light valve 8R as a color signal light valve. The R light liquid crystal light valve 8R is arranged at a distance f1 from the R light relay optical system, and an image formed by the R light component on the exit surface of the rod integrator 2 is formed here.

【００２１】また、クロスダイクロイックミラー５にて
反射されたＢ成分光は、Ｇ成分光と同様に、第２照明用
レンズ１０２から光路長ｆ２だけ離れた位置に、ロッド
インテグレータ２の射出面のＢ成分光による像を形成す
る。この像からのＢ成分光は、折曲げミラー６Ｂにて反
射されて図中−Ｙ方向に沿って進行する。その後、Ｂ成
分光は、レンズ１０３Ｂを通過した後に折曲げミラー７
Ｂにて反射されて、図中＋Ｚ方向に向きを変えてレンズ
１０４Ｂを通過する。ここで、レンズ１０３Ｂ及び１０
４Ｂは、Ｂ光用リレー光学系を構成し、焦点距離ｆ２の
レンズ１０３Ｂと焦点距離ｆ１のレンズ１０４Ｂとが間
隔ｆ１＋ｆ２となるように、すなわちレンズ１０３Ｂの
後側焦点とレンズ１０４Ｂの前側焦点とが合致するよう
に配置される。Further, the B component light reflected by the cross dichroic mirror 5 is, similarly to the G component light, at the position separated from the second illumination lens 102 by the optical path length f2, the B component of the exit surface of the rod integrator 2. An image is formed by the component light. The B component light from this image is reflected by the bending mirror 6B and travels along the -Y direction in the figure. After that, the B component light passes through the lens 103B and then the bending mirror 7
The light is reflected by B, changes its direction in the + Z direction in the figure, and passes through the lens 104B. Here, the lenses 103B and 10
4B constitutes a relay optical system for B light, so that the lens 103B having the focal length f2 and the lens 104B having the focal length f1 have an interval f1 + f2, that is, the rear focus of the lens 103B and the front focus of the lens 104B. Arranged to match.

【００２２】このＢ光用リレー光学系からのＢ成分光
は、＋Ｘ方向に沿って進行し、色信号用ライトバルブと
してのＢ光用液晶ライトバルブ８Ｂに達する。このＢ光
用液晶ライトバルブ８Ｂは、Ｂ光用リレー光学系から間
隔ｆ１だけ離れて配置されており、ここには、ロッドイ
ンテグレータ２の射出面のＢ光成分による像が形成され
る。The B component light from the B light relay optical system travels along the + X direction and reaches the B light liquid crystal light valve 8B as a color signal light valve. The B-light liquid crystal light valve 8B is arranged at a distance f1 from the B-light relay optical system, and an image formed by the B-light component on the exit surface of the rod integrator 2 is formed here.

【００２３】このように、各色用液晶ライトバルブ上に
は、均一な光強度分布を持つロッドインテグレータ２の
射出面の像が形成される。すなわち、各色用液晶ライト
バルブは、均一な面光源によってクリティカル照明され
る。また、実施の形態においては、照明用リレー光学系
１０１，１０２はロッドインテグレータ２の射出面の像
をｆ２／ｆ１倍で形成し、各色用リレー光学系は、この
像をｆ１／ｆ２倍で各液晶ライトバルブ上に再結像す
る。すなわち、各液晶ライトバルブ上には、ロッドイン
テグレータ２の射出面の等倍像を形成する。このよう
に、実施の形態においては、ロッドインテグレータ２の
射出面と各色用液晶ライトバルブとが共役な配置であ
り、その倍率関係も等倍であるため、角柱形状のロッド
インテグレータ２の射出面を各液晶ライトバルブの画像
表示面と同一サイズ・同一形状となるようにその縦横サ
イズを定めている。Thus, an image of the exit surface of the rod integrator 2 having a uniform light intensity distribution is formed on the liquid crystal light valve for each color. That is, the liquid crystal light valve for each color is critically illuminated by a uniform surface light source. Further, in the embodiment, the illumination relay optical systems 101 and 102 form an image of the exit surface of the rod integrator 2 at f2 / f1 times, and each color relay optical system produces this image at f1 / f2 times. Reimage on the liquid crystal light valve. That is, an equal-magnification image of the exit surface of the rod integrator 2 is formed on each liquid crystal light valve. As described above, in the embodiment, since the exit surface of the rod integrator 2 and the liquid crystal light valve for each color are arranged in a conjugate manner, and the magnification relationship is the same, the exit surface of the rod-shaped rod integrator 2 is The vertical and horizontal sizes are determined so that they have the same size and shape as the image display surface of each liquid crystal light valve.

【００２４】なお、図１及び図２に示す実施の形態によ
る投射装置において、Ｒ光用リレー光学系のレンズ１０
３Ｒと、Ｇ光用リレー光学系のレンズ１０３Ｇと、Ｂ光
用リレー光学系のレンズ１０３Ｂとは、焦点距離ｆ２の
同一なレンズであり、Ｒ光用リレー光学系のレンズ１０
４Ｒと、Ｇ光用リレー光学系のレンズ１０４Ｇと、Ｂ光
用リレー光学系のレンズ１０４Ｂとは、焦点距離ｆ１の
同一なレンズである。また、色分離光学系であるクロス
ダイクロイックミラー５から各色用液晶ライトバルブ８
Ｒ，８Ｂ，８Ｇまでの光路長はそれぞれ実質的に同一で
ある。In the projection device according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the lens 10 of the relay optical system for R light is used.
3R, the lens 103G of the G light relay optical system, and the lens 103B of the B light relay optical system have the same focal length f2.
4R, the lens 104G of the relay optical system for G light, and the lens 104B of the relay optical system for B light are the same lens having the focal length f1. Further, from the cross dichroic mirror 5 which is a color separation optical system to the liquid crystal light valve 8 for each color.
The optical path lengths up to R, 8B, and 8G are substantially the same.

【００２５】ここで、これらの各色用液晶ライトバルブ
８Ｒ，８Ｂ，８Ｇについて説明する。各液晶ライトバル
ブは、液晶パネルをクロスニコルを構成する２枚の偏光
板にて挟み込んだ構造をなしており、この液晶パネル
は、光の入射側から順に、透明ガラス基板、該ガラス基
板上に形成された格子状の画素を選択スイッチングする
アクティブ非線形素子（例えばＴＦＴ）及びこれと結合
された画素を構成する電極、液晶層、対向電極及び透明
ガラス基板から構成されている。上記アクティブ素子が
各色ごとの色信号によって電極をスイッチングすると、
この電極と対向する対向電極間に電圧が印加され、この
電界によって液晶の分子が互いに平行かつ基板に対して
垂直に配列される。そのため入射側の偏光板からの偏光
はそのまま液晶パネルを通過し、クロスニコルを構成す
る射出側の偏光板に吸収される。ここで、アクティブ素
子によって選択されない箇所はねじれ構造を維持するこ
ととなり、この場合には、入射側の偏光板からの偏光
は、液晶のねじれに倣って偏光方向が９０度変換されて
パネルから射出され、射出側の偏光板を通過する。この
ように、各液晶ライトバルブは、各色信号によりスイッ
チングされることにより、その上に各色信号に応じた画
像を形成する、すなわち各液晶ライトバルブを通過する
光に対して変調をかける。The liquid crystal light valves 8R, 8B and 8G for each color will be described below. Each liquid crystal light valve has a structure in which a liquid crystal panel is sandwiched between two polarizing plates that form a crossed Nicols. The liquid crystal panel includes a transparent glass substrate, and a transparent glass substrate and a glass plate on the glass substrate in order from the light incident side. It is composed of an active non-linear element (for example, a TFT) that selectively switches the formed grid-like pixel, an electrode that is combined with the active non-linear element, a liquid crystal layer, a counter electrode, and a transparent glass substrate. When the active element switches the electrode by the color signal for each color,
A voltage is applied between the counter electrodes facing this electrode, and the electric field causes the molecules of the liquid crystal to be aligned parallel to each other and perpendicular to the substrate. Therefore, the polarized light from the incident side polarizing plate passes through the liquid crystal panel as it is, and is absorbed by the emitting side polarizing plate forming the crossed Nicols. Here, a twisted structure is maintained in a portion that is not selected by the active element, and in this case, the polarization direction of the polarized light from the incident side polarization plate is changed by 90 degrees in accordance with the twist of the liquid crystal and is emitted from the panel. And passes through the exit side polarizing plate. As described above, each liquid crystal light valve is switched by each color signal to form an image corresponding to each color signal thereon, that is, the light passing through each liquid crystal light valve is modulated.

【００２６】さて、各色用液晶ライトバルブ８Ｒ，８
Ｂ，８Ｇの射出側には、Ｒ光反射ダイクロイック膜９Ｒ
とＢ光反射ダイクロイック膜９ＢとがＸ型になるように
４つの直角プリズムを組み合わせたクロスダイクロイッ
クプリズム９が設けられている。Ｇ光用液晶ライトバル
ブ８Ｇにより変調されたＧ成分光は、図中＋Ｚ方向へ向
けて進行し、Ｒ光反射ダイクロイック膜９ＲとＢ光反射
ダイクロイック膜９Ｂとを透過する。また、Ｒ光用液晶
ライトバルブ８Ｒにより変調されたＲ成分光は、図中＋
Ｘ方向へ向けて進行し、Ｒ光反射ダイクロイック膜９Ｒ
にて＋Ｚ方向へ向けて反射され、Ｂ光用液晶ライトバル
ブ８Ｂにより変調されたＢ成分光は、図中−Ｘ方向へ向
けて進行し、Ｂ光反射ダイクロイック膜６Ｂにて＋Ｚ方
向へ向けて反射される。すなわち、クロスダイクロイッ
クミラー５によって、３方向（Ｒ成分光は＋Ｘ方向、Ｇ
成分光は−Ｚ方向、Ｂ成分光は−Ｘ方向）に分離された
各色成分光は、各液晶ライトバルブを通過した後、上記
３方向とは逆向き（Ｒ成分光は−Ｘ方向、Ｇ成分光は＋
Ｚ方向、Ｂ成分光は＋Ｘ方向）にクロスダイクロイック
プリズム９に入射して、クロスダイクロイックミラー５
への入射方向（−Ｚ方向）とは逆向き（＋Ｚ方向）でク
ロスダイクロイックプリズム９から各色成分光が合成さ
れて射出される。このとき、Ｒ光用液晶ライトバルブ８
ＲからのＲ成分光は±Ｙ方向に振動する直線偏光光であ
り、Ｂ光用液晶ライトバルブ８ＢからのＢ成分光は±Ｙ
方向に振動する直線偏光光であり、Ｇ光用液晶ライトバ
ルブ８ＧからのＧ成分光は±Ｙ方向に振動する直線偏光
光である。このように、実施の形態では、偏光ビームス
プリッタ３とクロスダイクロイックミラー５との間に１
／２波長板４を設けているため、各色液晶ライトバルブ
からの直線偏光光をクロスダイクロイックプリズム９の
各ダイクロイック膜９Ｒ，９Ｂに対してＳ偏光とするこ
とができ、各ダイクロイック膜９Ｒ，９Ｂの分光特性を
良好にすることができる。Now, the liquid crystal light valves for each color 8R, 8
On the exit side of B and 8G, the R light reflection dichroic film 9R
A cross dichroic prism 9 in which four right angle prisms are combined is provided so that the B light reflection dichroic film 9B and the B light reflection dichroic film 9B are X-shaped. The G component light modulated by the G light liquid crystal light valve 8G travels in the + Z direction in the drawing and passes through the R light reflection dichroic film 9R and the B light reflection dichroic film 9B. The R component light modulated by the R light liquid crystal light valve 8R is +
Progressing in the X direction, R light reflection dichroic film 9R
The B component light reflected by the liquid crystal light valve 8B for B light in the + Z direction travels in the -X direction in the figure, and is directed in the + Z direction by the B light reflection dichroic film 6B. Is reflected. That is, by the cross dichroic mirror 5, three directions (R component light is + X direction, G
Each color component light separated into the component light in the -Z direction and the B component light in the -X direction passes through each liquid crystal light valve and then is in the opposite direction to the above three directions (R component light is in the -X direction, G direction). The component light is +
The Z component light and the B component light are incident on the cross dichroic prism 9 in the + X direction), and the cross dichroic mirror 5
The respective color component lights are combined and emitted from the cross dichroic prism 9 in the opposite direction (+ Z direction) to the incident direction (−Z direction). At this time, the R light liquid crystal light valve 8
The R component light from R is linearly polarized light vibrating in the ± Y directions, and the B component light from the B light liquid crystal light valve 8B is ± Y.
The linearly polarized light that vibrates in the directions, and the G component light from the liquid crystal light valve for G light 8G is the linearly polarized light that vibrates in the ± Y directions. As described above, in the embodiment, the distance between the polarization beam splitter 3 and the cross dichroic mirror 5 is 1
Since the / 2 wavelength plate 4 is provided, the linearly polarized light from the liquid crystal light valve of each color can be S-polarized with respect to the dichroic films 9R and 9B of the cross dichroic prism 9, and the dichroic films 9R and 9B of The spectral characteristics can be improved.

【００２７】このクロスダイクロイックプリズム９の射
出側（＋Ｚ方向側）には、合成光用リレー光学系１０５
が設けられており、この合成用リレー光学系１０５を通
過した光は、＋Ｚ方向に沿って進行し、折曲げミラー１
０にて向きを変えて＋Ｙ方向へ向けて進行し、各色用液
晶ライトバルブ８Ｒ，８Ｂ，８Ｇの像を同じ位置に形成
する、すなわち合成用リレー光学系によって、各色用液
晶ライトバルブ８Ｒ，８Ｂ，８Ｇの合成像Ｉが形成され
る。この合成用リレー光学系１０５は、例えば図２に示
すように、焦点距離ｆ３のレンズ１０５‘と焦点距離ｆ
４のレンズ１０５“とを間隔ｆ３＋ｆ４で配置したもの
を用いることができる。On the exit side (the + Z direction side) of the cross dichroic prism 9, a combined light relay optical system 105 is provided.
Is provided, and the light that has passed through the synthesizing relay optical system 105 travels in the + Z direction, and the bending mirror 1
The direction of the liquid crystal light valves 8R, 8B and 8G is changed to 0 and the images of the liquid crystal light valves 8R, 8B and 8G for the respective colors are formed at the same position. , 8G composite image I is formed. The combining relay optical system 105 includes a lens 105 ′ having a focal length f3 and a focal length f, as shown in FIG.
It is possible to use the lens 105 ″ of No. 4 and the lens 105 ″ arranged at an interval of f3 + f4.

【００２８】さて、偏光ビームスプリッタ３にて反射さ
れた第２偏光成分（振動方向が図中±Ｘ方向の直線偏
光）は、図中−Ｙ方向に沿って進行し、焦点距離ｆ２の
第３照明用レンズ１０６を通過した後、折曲げミラー１
２にて図中＋Ｚ方向へ向けて反射される。ここで、第３
照明用レンズ１０６は、第１照明用レンズ１０１との光
路長がｆ１＋ｆ２となるように、すなわち第１照明用レ
ンズ１０１の後側焦点位置と第３照明用レンズ１０６の
前側焦点位置とが合致するように配置されている。そし
て、第３照明用レンズ１０６の後側焦点位置には、輝度
信号用ライトバルブ１３が配置されている。ここで、輝
度信号用ライトバルブ１３にロッドインテグレータ２の
射出端の像を形成する輝度信号用リレー光学系は、前群
としての照明用リレー光学系の第１照明レンズ１０１
と、後群としての第３照明レンズ１０６とから構成され
ている。Now, the second polarized component reflected by the polarization beam splitter 3 (linearly polarized light whose vibration direction is ± X direction in the figure) travels along the -Y direction in the figure and has the third focal length f2. After passing through the illumination lens 106, the folding mirror 1
At 2, the light is reflected in the + Z direction in the figure. Here, the third
The illumination lens 106 has an optical path length of f1 + f2 with the first illumination lens 101, that is, the rear focus position of the first illumination lens 101 and the front focus position of the third illumination lens 106 match. Are arranged as follows. The light valve 13 for luminance signal is arranged at the rear focal position of the third illuminating lens 106. Here, the brightness signal relay optical system that forms an image of the exit end of the rod integrator 2 on the brightness signal light valve 13 is the first illumination lens 101 of the illumination relay optical system as the front group.
And a third illumination lens 106 as a rear group.

【００２９】ここで、輝度信号用ライトバルブ１３にロ
ッドインテグレータ２の像を形成する輝度信号用リレー
光学系は、前群としての照明用リレー光学系の第１照明
レンズ１０１と、後群としての輝度信号用リレー光学系
の第３照明レンズ１０６とから構成されており、照明用
リレー光学系と輝度信号用リレー光学系とで第１照明レ
ンズ１０１を共用している。ここで、第２の実施の形態
に係る投射装置では、照明用リレー光学系の第２照明レ
ンズ１０２と輝度信号用リレー光学系の第３照明レンズ
１０６とは、同一なレンズを用いている。Here, the brightness signal relay optical system for forming the image of the rod integrator 2 on the brightness signal light valve 13 is the first illumination lens 101 of the illumination relay optical system as the front group and the rear group as the rear group. The third illumination lens 106 of the luminance signal relay optical system is used, and the first illumination lens 101 is shared by the illumination relay optical system and the luminance signal relay optical system. Here, in the projection apparatus according to the second embodiment, the same lens is used for the second illumination lens 102 of the illumination relay optical system and the third illumination lens 106 of the luminance signal relay optical system.

【００３０】この輝度信号用ライトバルブ１３は、構造
的には上述の色信号用ライトバルブ８Ｒ，８Ｂ，８Ｇと
同様であるが、その大きさが色信号用ライトバルブ８
Ｒ，８Ｂ，８Ｇよりも大きく、かつ画素の数も多くなる
ように構成されている。上記のリレー光学系１０１，１
０６によって、輝度信号用ライトバルブ１３上には、ロ
ッドインテグレータ２の射出面の拡大像が形成される。
このとき、輝度信号用ライトバルブ１３上の拡大像の倍
率は、ｆ２／ｆ１倍で与えられる。従って、第１乃至第
３照明用レンズの焦点距離並びに各色用リレー光学系の
レンズの焦点距離ｆ１，ｆ２は、輝度信号用ライトバル
ブ１３と各色用液晶ライトバルブ８Ｒ，８Ｂ，９Ｇとの
大きさの比によって定めれば良い。The brightness signal light valve 13 is structurally similar to the color signal light valves 8R, 8B, and 8G described above, but the size thereof is different from that of the color signal light valve 8.
It is configured to be larger than R, 8B, and 8G and have a large number of pixels. The above relay optical system 101, 1
Due to 06, an enlarged image of the exit surface of the rod integrator 2 is formed on the brightness signal light valve 13.
At this time, the magnification of the magnified image on the luminance signal light valve 13 is given by f2 / f1. Therefore, the focal lengths of the first to third illumination lenses and the focal lengths f1 and f2 of the lenses of each color relay optical system are the same as those of the brightness signal light valve 13 and the liquid crystal light valves 8R, 8B and 9G for each color. It may be determined by the ratio of.

【００３１】輝度信号用ライトバルブ１３の射出側（＋
Ｚ方向側）には、合成光学系としての偏光ビームスプリ
ッタ１４が配置されている。輝度信号用ライトバルブ１
３から射出される光は、図中±Ｙ方向の振動方向を持つ
直線偏光光であり、偏光ビームスプリッタ１３に対して
Ｐ偏光であるため、この光は偏光ビームスプリッタ１３
を透過して、その射出側に位置する投射レンズ１０７へ
入射する。Luminance signal light valve 13 exit side (+
On the Z direction side), a polarization beam splitter 14 as a combining optical system is arranged. Luminance signal light valve 1
The light emitted from 3 is linearly polarized light having a vibration direction of ± Y directions in the figure, and is P-polarized with respect to the polarization beam splitter 13. Therefore, this light is the polarization beam splitter 13
Through the projection lens 107 and enters the projection lens 107 located on the exit side.

【００３２】一方、合成用リレー光学系１０５によって
形成された合成像Ｉからは、図中±Ｚ方向の振動方向を
持つ直線偏光光が＋Ｙ方向に沿って進行する。この直線
偏光光は、１／２波長板１１を通過して偏光方向が９０
度回転して±Ｘ方向となり、偏光ビームスプリッタ１３
へ入射する。この光は、偏光ビームスプリッタ１３に対
してＳ偏光となるため、ここで反射されて図中＋Ｚ方向
に沿って進行し、投射レンズ１０７へ入射する。ここ
で、輝度信号用ライトバルブ１３と合成像Ｉとは投射レ
ンズ１０７に関して互いに共役な位置にある。On the other hand, from the combined image I formed by the combining relay optical system 105, linearly polarized light having a vibration direction of ± Z directions in the figure advances along the + Y direction. This linearly polarized light passes through the half-wave plate 11 and has a polarization direction of 90 degrees.
After rotating by ± degrees, the polarization beam splitter 13
Incident on. Since this light becomes S-polarized light with respect to the polarization beam splitter 13, it is reflected here, travels along the + Z direction in the drawing, and enters the projection lens 107. Here, the light valve 13 for the luminance signal and the composite image I are at positions conjugate with each other with respect to the projection lens 107.

【００３３】この投射レンズ１０７は、図示なき開口絞
りを有し、この開口絞りよりも偏光ビームスプリッタ１
３側に位置するレンズ群の後側焦点（開口絞り側を後側
とする）位置に開口絞りを配置する構成である。この開
口絞りによって投射装置の光学系の主光線が定まり、偏
光ビームスプリッタ１３と投射レンズ１０７との間にお
いて主光線が光軸と平行になる。すなわち、この投射レ
ンズ系１０７は、偏光ビームスプリッタ１３側にテレセ
ントリックな光学系である。The projection lens 107 has an aperture stop (not shown), and the polarization beam splitter 1 has a larger aperture than the aperture stop.
In this configuration, the aperture stop is arranged at the rear focal point of the lens unit located on the third side (the aperture stop side is the rear side). This aperture stop determines the principal ray of the optical system of the projection device, and the principal ray becomes parallel to the optical axis between the polarization beam splitter 13 and the projection lens 107. That is, the projection lens system 107 is an optical system that is telecentric on the polarization beam splitter 13 side.

【００３４】図２に示すように、実施の形態に係る投射
装置では、ロッドインテグレータ２の射出面と照明用レ
ンズ１０１との間の光路、照明用レンズ１０２とＧ光用
リレーレンズのレンズ１０３Ｇとの間の光路、Ｇ光用リ
レーレンズのレンズ１０４Ｇと合成用リレー光学系のレ
ンズ１０５‘との間の光路、合成用リレー光学系のレン
ズ１０５“と投射レンズ１０７との間の光路及び第３照
明レンズ１０６と投射レンズ１０７との間の光路におい
て、投射レンズ系１０５の開口絞りによって決定される
主光線が光軸と平行になる。As shown in FIG. 2, in the projection apparatus according to the embodiment, the optical path between the exit surface of the rod integrator 2 and the illuminating lens 101, the illuminating lens 102 and the G light relay lens 103G are provided. Between the lens 104G of the G light relay lens and the lens 105 'of the combining relay optical system, the optical path between the lens 105 "of the combining relay optical system and the projection lens 107, and the third lens. In the optical path between the illumination lens 106 and the projection lens 107, the chief ray determined by the aperture stop of the projection lens system 105 becomes parallel to the optical axis.

【００３５】また、図２では図示していないが、照明用
レンズ１０２とＲ光用リレーレンズのレンズ１０３Ｒと
の間の光路、Ｒ光用リレーレンズのレンズ１０４Ｒと合
成用リレー光学系のレンズ１０５’との間の光路、照明
用レンズ１０２とＢ光用リレーレンズのレンズ１０３Ｂ
との間の光路及びＢ光用リレーレンズのレンズ１０４Ｂ
と合成用リレー光学系のレンズ１０５‘との間の光路に
おいても、投射レンズ系１０７の開口絞りによって決定
される主光線が光軸と平行になる。言い換えると、照明
用リレー光学系１０１，１０２、照明用リレー光学系１
０１，１０６、Ｒ光用リレー光学系１０３Ｇ，１０４
Ｇ、Ｂ光用リレー光学系１０３Ｂ，１０４Ｂ、Ｇ光用リ
レー光学系１０３Ｇ，１０４Ｇ及び合成用リレー光学系
が両側テレセントリック光学系である。Although not shown in FIG. 2, the optical path between the illuminating lens 102 and the R light relay lens 103R, the R light relay lens lens 104R, and the combining relay optical system lens 105 are provided. , The optical path between the lens and the illumination lens 102 and the B light relay lens 103B
Optical path between and and lens 104B of relay lens for B light
Also in the optical path between the lens and the lens 105 ′ of the combining relay optical system, the chief ray determined by the aperture stop of the projection lens system 107 becomes parallel to the optical axis. In other words, the illumination relay optical systems 101 and 102, the illumination relay optical system 1
01, 106, R optical relay optical system 103G, 104
The G and B light relay optical systems 103B and 104B, the G light relay optical systems 103G and 104G, and the combining relay optical system are double-sided telecentric optical systems.

【００３６】また、ダイクロイックミラーやダイクロイ
ックプリズムのような多層膜フィルターにおいては、そ
の分光特性に角度依存性がある。そのため、投射レンズ
によって決定される主光線の多層膜フィルターに対する
入射角が、多層膜フィルターのどの位置においても一定
でない場合には、多層膜フィルターの分光特性が各主光
線ごとに異なり、スクリーン上においてカラーシェーデ
ィングを引き起こす恐れがある。このため、色分解光学
系、色合成光学系及び合成光学系は、主光線が光軸と平
行な位置、すなわち主光線がテレセントリック性を維持
している位置に設けられることが好ましい。また、液晶
ライトバルブにも角度依存性があるため、液晶ライトバ
ルブに対する主光線の入射角が場所によって異なると、
これに起因して投射像のコントラストにムラが発生する
恐れがあるため、液晶ライトバルブも主光線がテレセン
トリック性を維持している位置に設けることが好まし
い。Further, in a multi-layer film filter such as a dichroic mirror or a dichroic prism, its spectral characteristic has angle dependence. Therefore, if the incident angle of the chief ray on the multilayer filter determined by the projection lens is not constant at any position of the multilayer filter, the spectral characteristics of the multilayer filter will differ for each chief ray and May cause color shading. Therefore, it is preferable that the color separation optical system, the color combining optical system, and the combining optical system are provided at positions where the principal rays are parallel to the optical axis, that is, positions where the principal rays maintain telecentricity. In addition, since the liquid crystal light valve also has angle dependence, if the incident angle of the chief ray on the liquid crystal light valve differs depending on the location,
Due to this, the contrast of the projected image may be uneven, and therefore, the liquid crystal light valve is also preferably provided at a position where the chief ray maintains the telecentricity.

【００３７】また、図１及び図２に示す実施の形態に係
る投射装置では、照明用リレー光学系の第１照明レンズ
１０１と各色用リレー光学系のレンズ１０４Ｒ，１０４
Ｇ，１０４Ｂとを焦点距離ｆ１の同一種のレンズで構成
し、照明用リレー光学系の第２照明レンズ１０２、輝度
信号用リレー光学系の第３照明レンズ１０６及び各色用
リレーレンズのレンズ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂを
焦点距離ｆ２の同一種のレンズで構成している。このよ
うに、照明用リレー光学系、輝度信号用リレー光学系及
び各色用リレー光学系を構成するレンズの共通化を図っ
ているため、コストの低減が可能となっている。Further, in the projection device according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the first illumination lens 101 of the illumination relay optical system and the lenses 104R and 104 of the relay optical system for each color.
G and 104B are composed of the same type of lens having the focal length f1, and the second illumination lens 102 of the illumination relay optical system, the third illumination lens 106 of the luminance signal relay optical system, and the lens 103R of each color relay lens, The lenses 103G and 103B are composed of the same type of lens having the focal length f2. In this way, the lenses constituting the illumination relay optical system, the luminance signal relay optical system, and the relay optical system for each color are shared, so that the cost can be reduced.

【００３８】なお、実施の形態においては、図示なきス
クリーン上で各色用液晶ライトバルブの像及び輝度信号
用液晶ライトバルブの像が合成された状態で形成される
が、スクリーン上での像の方向が各色成分光ごとにそろ
うように各色用液晶ライトバルブ及び輝度信号用液晶ラ
イトバルブを駆動することは言うまでもない。次に、色
信号用液晶ライトバルブ８Ｒ、８Ｂ，８Ｇ上の像と輝度
信号用液晶ライトバルブ１３上の像の表示駆動の方向に
ついて、図３を参照して説明する。In the embodiment, the image of the liquid crystal light valve for each color and the image of the liquid crystal light valve for the luminance signal are formed on the screen (not shown), but the direction of the image on the screen is the same. Needless to say, the liquid crystal light valve for each color and the liquid crystal light valve for luminance signal are driven so as to match each color component light. Next, the display driving directions of the images on the color signal liquid crystal light valves 8R, 8B, and 8G and the luminance signal liquid crystal light valve 13 will be described with reference to FIG.

【００３９】図３において、色分離光学系により分離さ
れた各色光は、それぞれのリレー光学系を介して各色毎
に入射する色信号用液晶ライトバルブ８Ｒ，８Ｂ，８Ｇ
と各液晶ライトバルブで変調された光を合成する色合成
ダイクロイックプリズム９とダイクロイックプリズムか
ら出射し、合成用リレー光学系を通過した光が＋Ｚ方向
に進行し、＋Ｙ方向に向きを変えた折曲げミラー１０と
合成用偏光ビームスプリッタ１４に入射する前面の位置
に形成される各色信号用液晶ライトバルブの合成像Ｉが
示されている。各色信号用液晶ライトバルブ８Ｒ、８
Ｂ、８Ｇは、色合成用ダイクロイックプリズム９の側面
近傍にリレー光学系１０５に対しそれぞれ光路長が等し
く配置する。In FIG. 3, the respective color lights separated by the color separation optical system are incident on each color through the respective relay optical systems, and the color signal liquid crystal light valves 8R, 8B, 8G are provided.
And the light that is emitted from the color combining dichroic prism 9 and the dichroic prism that combine the light modulated by the liquid crystal light valves and that has passed through the combining relay optical system travels in the + Z direction and is bent in the + Y direction. A composite image I of the liquid crystal light valves for each color signal formed at the front surface of the mirror 10 and the combining polarization beam splitter 14 is shown. Liquid crystal light valves 8R, 8 for each color signal
B and 8G are arranged in the vicinity of the side surface of the color combining dichroic prism 9 with the same optical path length with respect to the relay optical system 105.

【００４０】Ｇ光用液晶ライトバルブを出射した光はダ
イクロイックプリズム９に＋Ｚ方向から入射し、ダイク
ロイック膜９Ｒ、９Ｂを透過した光はそのまま進行し該
プリズムから＋Ｚ方向に出射する。しかし、Ｒ光用ライ
トバルブ８ＲとＢ光用ライトバルブ８Ｂを出射した各色
光はダイクロイックプリズムに＋Ｘ方向及び−Ｘ方向か
ら入射し、各色に応じたダイクロイック膜９Ｒ、９Ｂ部
により反射されて共に直角に向きを変え、ダイクロイッ
クプリズムから＋Ｚ方向に出射する。The light emitted from the liquid crystal light valve for G light enters the dichroic prism 9 from the + Z direction, and the light transmitted through the dichroic films 9R and 9B travels as it is and exits from the prism in the + Z direction. However, the respective color lights emitted from the R light light valve 8R and the B light light valve 8B are incident on the dichroic prism from the + X direction and the −X direction, and are reflected by the dichroic films 9R and 9B corresponding to the respective colors, and both are orthogonal. And the light is emitted from the dichroic prism in the + Z direction.

【００４１】図３中には、各液晶ライトバルブ上に表示
される像の方向を模式的な図形で表した。図に示すよう
に、電気信号により書き込む際には、その表示は透過す
るＧ光用と一度反射されるＲ光用及びＢ光用の各液晶ラ
イトバルブ上に表示される像が左右が逆になるように駆
動する必要がある。これら色信号用液晶ライトバルブか
ら出射され、ダイクロイックプリズムで合成されて該プ
リズムから出射された合成光はリレーレンズ１０５を介
し、折曲げミラー１０によって＋Ｚ方向に進行する光を
＋Ｙ方向に直角に向きを変える。In FIG. 3, the direction of the image displayed on each liquid crystal light valve is represented by a schematic figure. As shown in the figure, when writing by an electrical signal, the display is such that the images displayed on the liquid crystal light valves for the G light that is transmitted and the R light and the B light that are once reflected are reversed left and right. Need to be driven. The combined light emitted from the liquid crystal light valve for color signals, combined by the dichroic prism, and then emitted from the prism is directed through the relay lens 105 to the light traveling in the + Z direction by the bending mirror 10 at a right angle to the + Y direction. change.

【００４２】合成系リレー光学系１０５により投射レン
ズ１０７に対して色信号用ライトバルブと共役な位置に
あたる合成用偏光ビームスプリッタ１４の真下部の位置
に、前記輝度信号用ライトバルブと同じ大きさ、形状の
拡大合成像Ｉが形成される。この像からの＋Ｙ方向に出
射された光は合成用偏光ビームスプリッタ１４の偏光分
離部によって反射され、輝度信号用ライトバルブから＋
Ｚ方向に出射され偏光ビームスプリッタを透過してきた
＋Ｚ方向の光と合成され、＋Ｚ方向の位置にある投射レ
ンズを介しスクリーン上に投射される。そのため輝度信
号用ライトバルブの表示は図に示す通りとなる。すなわ
ち、輝度信号用液晶ライトバルブ上の表示像が、Ｇ光用
色信号用ライトバルブ上の表示像と光軸を中心として１
８０゜回転した上下反転した像となるように各々の液晶
ライトバルブを配置し、表示像の駆動表示方向は左右同
じ方向にすればよいことがわかった。At the position just below the combining polarization beam splitter 14 which is a position conjugate with the color signal light valve with respect to the projection lens 107 by the combining relay optical system 105, the same size as the brightness signal light valve, An enlarged composite image I of the shape is formed. The light emitted from the image in the + Y direction is reflected by the polarization splitting portion of the combining polarization beam splitter 14, and is emitted from the brightness signal light valve by +.
It is combined with the light in the + Z direction that has been emitted in the Z direction and transmitted through the polarization beam splitter, and is projected onto the screen via the projection lens at the position in the + Z direction. Therefore, the display of the brightness signal light valve is as shown in the figure. That is, the display image on the liquid crystal light valve for the luminance signal is centered on the optical axis with the display image on the light valve for the G light color signal.
It has been found that each liquid crystal light valve may be arranged so as to be turned upside down and rotated by 80 °, and the driving and displaying direction of the display image may be the same in the left and right directions.

【００４３】本実施の形態ではＧ光が透過するようにダ
イクロイックプリズムを形成したが、本形態に限定され
るものでなく、他色を透過光とするダイクロイックプリ
ズムの形成も可能であり、その際はその透過光用の色信
号用ライトバルブの駆動表示方向と輝度信号用ライトバ
ルブの駆動表示方向を同じにすればよい。なお、図１及
び図２に示した実施の形態に係る投射装置では、合成用
リレー光学系１０５を２つのレンズ群からなるものとし
て説明したが、その代わりに、例えばクロスダイクロイ
ックプリズム９の射出側近傍（＋Ｚ方向側）に配置され
るフィールドレンズと、合成像近傍に配置されるフィー
ルドレンズと、これら２つのフィールドレンズの間に配
置される正屈折力のレンズ群とから構成しても良い。ま
た、図１及び図２の例では、合成像Ｉと偏光ビームスプ
リッタ１４との間の光路中に１／２波長板１１を配置し
ているが、その代わりに合成像Ｉと折曲げミラー１０と
の間の光路中に配置しても良い。このように１／２波長
板１１は色合成光学系としてのダイクロイックプリズム
９と合成光学系としての偏光ビームスプリッタ１４との
間の光路中に配置されていれば良い。また、１／２波長
板４，１１としては、シートタイプの１／２波長板を用
いることもでき、この場合には、偏光ビームスプリッタ
３，１４及びダイクロイックプリズム９などのプリズム
部材の表面上に設ければ良い。In this embodiment, the dichroic prism is formed so as to transmit G light, but the present invention is not limited to this embodiment, and it is possible to form a dichroic prism in which another color is transmitted light. The drive display direction of the transmitted light color signal light valve and the drive display direction of the brightness signal light valve may be the same. In the projection device according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the synthesizing relay optical system 105 has been described as consisting of two lens groups, but instead, for example, the exit side of the cross dichroic prism 9 is used. It may be composed of a field lens arranged in the vicinity (on the + Z direction side), a field lens arranged in the vicinity of the combined image, and a lens group having a positive refractive power arranged between these two field lenses. Further, in the example of FIGS. 1 and 2, the half-wave plate 11 is arranged in the optical path between the composite image I and the polarization beam splitter 14, but instead, the composite image I and the bending mirror 10 are arranged. You may arrange | position in the optical path between and. In this way, the half-wave plate 11 may be arranged in the optical path between the dichroic prism 9 as the color combining optical system and the polarization beam splitter 14 as the combining optical system. Further, sheet-type half-wave plates can be used as the half-wave plates 4 and 11, and in this case, on the surfaces of prism members such as the polarization beam splitters 3 and 14 and the dichroic prism 9. It should be provided.

【００４４】また、図１及び図２の例では、第１及び第
２照明用レンズ１０１，１０２によって照明用リレー光
学系を構成しているが、その代わりに、２つのフィール
ドレンズで挟まれた正屈折力のレンズ群で構成しても良
い。この場合、偏光ビームスプリッタ３をクロスダイク
ロイックミラー５側のフィールドレンズと正屈折力のレ
ンズ群との間に配置するときには、偏光ビームスプリッ
タ３及び１４間の光路中に上記フィールドレンズと同じ
ものを配置する。また、偏光ビームスプリッタ１３を正
屈折力のレンズ群とロッドインテグレータ２との間の光
路中に配置するときには、偏光ビームスプリッタ３及び
１４間の光路中に、上記正屈折力のレンズ群並びに上記
フィールドレンズと同じものを配置すれば良い。この配
置においても、偏光ビームスプリッタ３を主光線が光軸
と交差する位置に配置することはいうまでもない。Further, in the example of FIGS. 1 and 2, the first and second illumination lenses 101 and 102 form an illumination relay optical system, but instead, they are sandwiched by two field lenses. You may comprise with the lens group of positive refracting power. In this case, when the polarization beam splitter 3 is arranged between the field lens on the cross dichroic mirror 5 side and the lens group having a positive refracting power, the same field lens as the above field lens is arranged in the optical path between the polarization beam splitters 3 and 14. To do. Further, when the polarization beam splitter 13 is arranged in the optical path between the positive refractive power lens group and the rod integrator 2, the positive refractive power lens group and the field are provided in the optical path between the polarization beam splitters 3 and 14. The same thing as the lens may be arranged. Even in this arrangement, it goes without saying that the polarization beam splitter 3 is arranged at a position where the principal ray intersects the optical axis.

【００４５】また、上述の実施の形態では、ロッドイン
テグレータを用いたが、その代わりに、フライアイレン
ズを適用しても良い。さらに、光源としてランプと楕円
鏡とを用いる代わりに、ランプと放物面鏡、球面鏡とを
用いることもできる。なお、図１及び図２に示す実施の
形態では、投射レンズ系の開口絞りによって主光線を定
めているが、その代わりに／それに加えて、投射レンズ
の開口絞り相当位置と共役な位置に開口絞りを設けても
良いことは言うまでもない。例えば、第１照明レンズ１
０１と偏光ビームスプリッタ３との間、各色用リレー光
学系のレンズ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂと折曲げミ
ラー７Ｒ，７Ｇ，７Ｂとの間及び／又は合成用リレー光
学系中における投射レンズ系１０７の開口絞り相当位置
と共役な位置に設ければ良い。このような投射レンズ系
以外に設けられた開口絞りにより、投射装置の光学系に
おける内面反射光や散乱光を除去することができ、投射
像のコントラスト向上や液晶ライトバルブの加熱防止を
図ることができる。Although the rod integrator is used in the above-mentioned embodiment, a fly-eye lens may be applied instead. Further, instead of using the lamp and the elliptical mirror as the light source, the lamp, the parabolic mirror, and the spherical mirror can be used. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the chief ray is determined by the aperture stop of the projection lens system, but instead of / in addition to that, an aperture is formed at a position conjugate with the position equivalent to the aperture stop of the projection lens. It goes without saying that a diaphragm may be provided. For example, the first illumination lens 1
01 and the polarization beam splitter 3, between the lenses 103R, 103G and 103B of the relay optical system for each color and the bending mirrors 7R, 7G and 7B, and / or the aperture of the projection lens system 107 in the combining relay optical system. It may be provided at a position conjugate with the diaphragm equivalent position. By using an aperture stop provided in addition to such a projection lens system, it is possible to remove the internal reflected light and scattered light in the optical system of the projection device, improve the contrast of the projected image and prevent heating of the liquid crystal light valve. it can.

【００４６】また、実施の形態において、ロッドインテ
グレータ２の射出面と共役な位置に視野絞りを配置して
も良い。このような視野絞りを設けることによっても、
投射装置の光学系における内面反射光や散乱光を除去す
ることができ、投射像のコントラスト向上や液晶ライト
バルブの加熱防止を図ることができる。このように、本
発明は上述の実施の形態には限られず種々の形態を取り
得る。Further, in the embodiment, the field stop may be arranged at a position conjugate with the exit surface of the rod integrator 2. By providing such a field diaphragm,
It is possible to remove the internal reflected light and scattered light in the optical system of the projection device, improve the contrast of the projected image, and prevent heating of the liquid crystal light valve. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and can take various forms.

【００４７】[0047]

【発明の効果】本発明は、色信号用ライトバルブを出射
した各色光の変調光を色合成光学系により色合成し、該
色合成光をリレーレンズにより色信号用ライトバルブ上
の各色信号像の実像を色信号用ライトバルブと共役な位
置に拡大結像し、該実像から出射される光と輝度信号用
ライトバルブを出射する変調光とを偏光ビームスプリッ
タにて合成し投射レンズにて投射する構成とした。この
ことにより、輝度信号用として用いる高解像度の大型の
液晶ライトバルブより小型の低解像度の色信号用ライト
バルブを使用することができるようになる。さらに、少
ない枚数の液晶ライトバルブ高解像度でかつ高輝度の投
射像を得ることが可能となった。また、高価な高解像度
の液晶ライトバルブが小型化されたことにより大幅なコ
スト低減を図ることができた。According to the present invention, the modulated light of each color light emitted from the color signal light valve is color-synthesized by the color synthesizing optical system, and the color synthetic light is imaged on each color signal image on the color signal light valve by the relay lens. Image is enlarged and formed at a position conjugate with the color signal light valve, and the light emitted from the real image and the modulated light emitted from the brightness signal light valve are combined by a polarization beam splitter and projected by a projection lens. It was configured to do. As a result, it becomes possible to use a small-resolution low-resolution color signal light valve rather than a high-resolution large-sized liquid crystal light valve used for luminance signals. Furthermore, it has become possible to obtain a small number of liquid crystal light valves with high resolution and high brightness projection images. Further, since the expensive high resolution liquid crystal light valve is downsized, it is possible to significantly reduce the cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の投射装置を説明する構成斜視図。FIG. 1 is a configuration perspective view illustrating a projection device of the present invention.

【図２】本発明の投射装置を説明する光路図。FIG. 2 is an optical path diagram illustrating a projection device of the present invention.

【図３】本発明の投射装置のライトバルブ上の表示像を
説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a display image on a light valve of the projection device of the present invention.

【図４】従来例のカラー投射装置を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional color projection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光源 ２ ロッドインテグレータ ３ 分離用偏光ビームスプリッタ ４、１１ １／２波長板 ５ クロスダイクロイックミラー ５Ｒ Ｒ光反射ダイクロイックミラー ５Ｂ Ｂ光反射ダイクロイックミラー ６Ｒ、６Ｂ、６Ｇ、７Ｒ、７Ｂ、７Ｇ、１０、１２
反射ミラー ８Ｒ、８Ｂ、８Ｇ 色信号用液晶ライトバルブ ９ 色合成用ダイクロイックプリズム １３ 輝度信号用液晶ライトバルブ １４ 合成用偏光ビームスプリッタ １０１、１０２ 照明レンズ １０３Ｒ、１０３Ｂ、１０３Ｇ リレー光学系（照明
レンズ １０４Ｒ、１０４Ｂ、１０４Ｇ 照明レンズ １０５ 合成用リレーレンズ １０７ 投射レンズ系DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 light source 2 rod integrator 3 polarization beam splitter for separation 4, 11 1/2 wavelength plate 5 cross dichroic mirror 5R R light reflection dichroic mirror 5B B light reflection dichroic mirror 6R, 6B, 6G, 7R, 7B, 7G, 10, 12
Reflection mirrors 8R, 8B, 8G Color signal liquid crystal light valve 9 Color combining dichroic prism 13 Luminance signal liquid crystal light valve 14 Combining polarizing beam splitter 101, 102 Illuminating lens 103R, 103B, 103G Relay optical system (illuminating lens 104R, 104B, 104G illumination lens 105 composite relay lens 107 projection lens system

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】光源からの光を第１の偏光成分と第２の偏
光成分とに偏光分離する偏光分離光学系と、該偏光分離
光学系により偏光分離された前記第１の偏光成分光を第
１、第２及び第３の各色成分光に色分離する色分離光学
系と、前記色分離された第１、第２及び第３の色成分光
をそれぞれ所定の色信号に基づき変調を行う第１、第２
及び第３の色信号用液晶ライトバルブと、該第１、第２
及び第３の色信号用液晶ライトバルブにより変調されて
前記各々の色信号用液晶ライトバルブから射出される光
を色合成する色合成光学系と、前記偏光分離光学系によ
り偏光分離された前記第２の偏光成分光を所定の輝度信
号に基づき変調を行う輝度信号用液晶ライトバルブと、
前記色合成光学系からの出射光と前記輝度信号用液晶ラ
イトバルブから出射した光とを合成する偏光合成光学系
と、該偏光合成光学系からの光をスクリーン上に投射す
る投射レンズとを有するカラー投射装置において、 前記色合成光学系と前記偏光合成光学系との間には、前
記第１、第２及び第３の色信号用液晶ライトバルブの拡
大像を、前記投射レンズに関して前記輝度信号用液晶ラ
イトバルブと共役な位置に形成するリレー光学系が配置
され、該リレー光学系は、前記色信号用ライトバルブ上
に形成される色信号像を前記輝度信号用液晶ライトバル
ブ上に形成される輝度信号像と同じ大きさに結像するこ
とを特徴とするカラー投射装置。1. A polarization splitting optical system that splits light from a light source into a first polarization component and a second polarization component, and the first polarization component light that is split by the polarization splitting optical system. A color separation optical system for color-separating each of the first, second, and third color component lights, and the color-separated first, second, and third color component lights are respectively modulated based on predetermined color signals. First, second
And a third liquid crystal light valve for color signals, and the first and second liquid crystal light valves.
And a color combining optical system that color-combines the light that is modulated by the third color signal liquid crystal light valve and is emitted from each of the color signal liquid crystal light valves, and the first color separation optical system that is polarized and separated by the polarization separation optical system. A brightness signal liquid crystal light valve that modulates two polarized component lights based on a predetermined brightness signal;
A polarization combining optical system that combines the light emitted from the color combining optical system and the light emitted from the brightness signal liquid crystal light valve, and a projection lens that projects the light from the polarization combining optical system onto a screen In the color projection device, an enlarged image of the first, second, and third color signal liquid crystal light valves is provided between the color synthesis optical system and the polarization synthesis optical system, and the brightness signal is provided with respect to the projection lens. A relay optical system that is formed at a position conjugate with the liquid crystal light valve for use is arranged, and the relay optical system forms a color signal image formed on the color signal light valve on the luminance signal liquid crystal light valve. A color projection device, which forms an image having the same size as a luminance signal image. 【請求項２】 前記色合成光学系はクロスダイクロイッ
クプリズムから構成され、かつ色信号用液晶ライトバル
ブは該クロスダイクロイックプリズムの異なる側面にそ
れぞれ近接して配置されることを特徴とする請求項１記
載のカラー投射装置。2. The color synthesizing optical system is composed of a cross dichroic prism, and the color signal liquid crystal light valves are arranged in proximity to different side surfaces of the cross dichroic prism. Color projection device. 【請求項３】 前記色合成光学系を出射した合成光は、
前記リレー光学系を介して、折曲げミラーにて光の進行
方向を変えて、合成用偏光ビームスプリッタに入射させ
ることを特徴とする請求項１及び２記載のカラー投射装
置。3. The combined light emitted from the color combining optical system is
3. The color projection apparatus according to claim 1, wherein the bending mirror changes the traveling direction of the light via the relay optical system and makes the light enter the combining polarization beam splitter. 【請求項４】 前記色合成用ダイクロイックプリズム面
の３側面近傍に配置された第１、第２及び第３の色成分
光に対応したおのおの前記色信号用液晶ライトバルブ上
の色信号像の駆動表示方向において、前記色合成用ダイ
クロイックプリズムを透過する前記第１の色信号用液晶
ライトバルブと前記色合成用ダイクロイックプリズム内
の反射面にて反射される前記第２及び第３の色信号用液
晶ライトバルブの液晶駆動方向は左右のみ反転させて駆
動表示させることを特徴とする請求項１〜３記載のカラ
ー投射装置。4. Driving a color signal image on each of the color signal liquid crystal light valves corresponding to the first, second and third color component lights arranged near the three side surfaces of the color combining dichroic prism surface. In the display direction, the first color signal liquid crystal light valve that passes through the color combining dichroic prism and the second and third color signal liquid crystals that are reflected by a reflecting surface in the color combining dichroic prism. 4. The color projection device according to claim 1, wherein the liquid crystal driving direction of the light valve is reversed only for left and right for driving display. 【請求項５】 前記第１の色信号用液晶ライトバルブ及
び前記輝度信号用液晶ライトバルブは、前記第１の色信
号用液晶ライトバルブ上の色信号像と前記輝度信号用液
晶ライトバルブ上の輝度信号像との各像の表示方向が光
軸を中心として１８０゜反転した像となるように配置す
るとともに、前記各々液晶ライトバルブの駆動方向は左
右同じ方向に駆動することを特徴とする請求項１〜４記
載のカラー投射装置。5. The liquid crystal light valve for the first color signal and the liquid crystal light valve for the brightness signal have a color signal image on the liquid crystal light valve for the first color signal and a liquid crystal light valve for the brightness signal. The liquid crystal light valves are arranged so that the respective display directions of the luminance signal image and the image are inverted by 180 ° about the optical axis, and the driving directions of the liquid crystal light valves are the same in the left and right directions. Item 4. The color projection device according to items 1 to 4.