JPH11231261A - Image projecting device - Google Patents
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- JPH11231261A JPH11231261A JP10033296A JP3329698A JPH11231261A JP H11231261 A JPH11231261 A JP H11231261A JP 10033296 A JP10033296 A JP 10033296A JP 3329698 A JP3329698 A JP 3329698A JP H11231261 A JPH11231261 A JP H11231261A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン上に光
学画像を拡大投影する像投影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 an image projection apparatus for enlarging and projecting an optical image on a screen.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、大画像を表示させる手段として、
映像信号に基づき照明光が照射されたライトバルブを駆
動して光学画像（投影光像）を形成し、この光学画像を
投影レンズでスクリーン上に拡大投影する像投影装置が
知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as means for displaying a large image,
2. Description of the Related Art There is known an image projection apparatus which drives a light valve irradiated with illumination light based on a video signal to form an optical image (projection light image), and enlarges and projects this optical image on a screen by a projection lens.
【０００３】例えば特開昭６２−１８０３４３号公報に
は、投影レンズの後方位置にダイクロイックミラーと全
反射ミラーとからなる分光光学系とＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の各色成分の光学画像を形成する３枚
の液晶ライトバルブとを設け、投影レンズ側から分光光
学系を介して液晶ライトバルブ側に照明光を入射し、そ
の照明光の液晶ライトバルブでの反射光（光学画像）を
分光光学系及び投射レンズを介して投射レンズ前方のス
クリーンに投影する反射型像投影装置において、投影レ
ンズの絞り位置に板状の全反射ミラーを設け、投影レン
ズの光軸に対して直交する方向から照射される光源から
の照明光を、絞りの有効な光束通過領域の半分の領域を
投影レンズの光軸と平行に透過するように、全反射ミラ
ーで全反射させて液晶ライトバルブに照射する構成が示
されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-180343 discloses that a spectroscopic optical system consisting of a dichroic mirror and a total reflection mirror and R (red), G
And three liquid crystal light valves for forming optical images of respective color components (green) and B (blue). Illumination light is incident on the liquid crystal light valve side from the projection lens side via the spectral optical system, and the illumination is performed. 2. Description of the Related Art In a reflection-type image projection apparatus that projects light reflected by a liquid crystal light valve (optical image) on a screen in front of a projection lens via a spectral optical system and a projection lens, a plate-like total reflection mirror is provided at a stop position of the projection lens. Is provided, so that the illumination light from the light source emitted from a direction orthogonal to the optical axis of the projection lens is transmitted through a half area of the effective light beam passage area of the stop in parallel with the optical axis of the projection lens. A configuration in which the light is totally reflected by a total reflection mirror and irradiated to a liquid crystal light valve is shown.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、照明光に不
要な波長成分が含まれている場合、ライトバルブに入射
される照明光からその不要な波長成分が除去されていな
いと、ライトバルブで形成された光学画像の色純度が低
下し、投影画像の色再現性の障害となる。例えば光源と
してメタルハライドランプが用いられた場合、このラン
プは、図１０に示すように、緑の波長領域と赤の波長領
域との境界領域（波長５８０ｎｍ近傍）に輝線スペクト
ルＵを有するので、分光された緑若しくは赤の照明光に
この輝線スペクトルＵの光が混入して緑又は赤の色純度
の低下を招くおそれがある。In the case where the illumination light contains an unnecessary wavelength component, if the unnecessary wavelength component is not removed from the illumination light incident on the light valve, it is formed by the light valve. The color purity of the projected optical image is reduced, which hinders the color reproducibility of the projected image. For example, when a metal halide lamp is used as a light source, as shown in FIG. 10, this lamp has a bright line spectrum U in a boundary region (around a wavelength of 580 nm) between a green wavelength region and a red wavelength region. The light of the emission line spectrum U may be mixed with the green or red illumination light to cause a decrease in green or red color purity.
【０００５】上記特開昭６２−１８０３４３号公報に示
す像投影装置のように、投影レンズと３個のライトバル
ブとの間に分光光学系を配置し、投影レンズから出射さ
れた照明光を各色成分に分解するとともに、各ライトバ
ルブで形成された光学画像を合成して投影レンズ側に導
く構成を有する像投影装置において、上述の照明光の不
要光を容易に除去する方法として、対応する色のライト
バルブ（例えばメタルハライドランプの場合、緑及び赤
のライトバルブ）と分光光学系との間に、当該不要光を
除去する色補正フィルタを設ける方法が考えられるが、
この方法を採用した場合、色補正フィルタの入射面で反
射、除去された不要光が投影レンズを介してスクリーン
に投影され、投影像にゴーストを生じさせるという問題
が生じる。[0005] As in the image projection apparatus disclosed in JP-A-62-180343, a spectroscopic optical system is disposed between a projection lens and three light valves, and illumination light emitted from the projection lens is used for each color. In an image projection apparatus having a configuration in which components are decomposed and optical images formed by the respective light valves are synthesized and guided to the projection lens side, a method for easily removing unnecessary light of the above-described illumination light includes a corresponding color. There is a method of providing a color correction filter for removing the unnecessary light between the light valve (for example, green and red light valves in the case of a metal halide lamp) and the spectral optical system.
When this method is employed, a problem arises in that unnecessary light reflected and removed on the incident surface of the color correction filter is projected on a screen via a projection lens, thereby causing a ghost in a projected image.
【０００６】特に、分光光学系としてクロスダイクロイ
ックプリズムを用いた場合は、このプリズムとライトバ
ルブとの間に色補正フィルタを配置せざるを得ず、不要
光に起因するゴーストの対策が不可欠となる。In particular, when a cross dichroic prism is used as a spectral optical system, a color correction filter must be disposed between the prism and the light valve, and a countermeasure for ghost caused by unnecessary light is indispensable. .
【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、照明光の不要光を確実に除去し、色再現性の高
い投影画像が得られる像投影装置を提供するものであ
る。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image projection apparatus capable of reliably removing unnecessary light of illumination light and obtaining a projection image with high color reproducibility.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、色成分毎に各
色の映像信号に基づき照明光を空間変調して投影用の光
学画像を形成する複数のライトバルブと、上記照明光を
生成する光源手段と、上記照明光を上記色成分の光に分
解して対応する色のライトバルブ側に導くとともに、上
記ライトバルブで形成された各色の光学画像を合成して
スクリーン側に導く色分解合成手段と、上記光源からの
照明光を上記色分解合成手段に導くとともに、上記色分
解合成手段からの光学画像をスクリーンに投影する投影
光学系と、上記色分解合成手段と上記複数のライトバル
ブとの間に設けられた複数の偏光手段とを備えた像投影
装置において、上記色分解合成手段で分解された色光の
うち、不要光を含む色光が透過する光路上の上記偏光手
段と上記ライトバルブとの間に、第１の１／４波長板と
上記不要光を除去する色補正フィルタと第２の１／４波
長板とがこの順に配置されているものである（請求項
１）。According to the present invention, a plurality of light valves for spatially modulating illumination light on the basis of video signals of respective colors for each color component to form an optical image for projection, and generating the illumination light A light source unit, which separates the illumination light into light of the color component and guides the light to the light valve side of the corresponding color, and combines the optical images of each color formed by the light valve and guides the color image to the screen side; Means, a projection optical system that guides illumination light from the light source to the color separation / combination means, and projects an optical image from the color separation / combination means on a screen; and the color separation / combination means and the plurality of light valves. An image projection apparatus provided with a plurality of polarizing means provided between the light source and the light bar on an optical path through which color light including unnecessary light is transmitted among the color lights separated by the color separation / synthesis means. Between the blanking, and the color correction filter for removing the first quarter-wave plate and the unnecessary light and the second quarter-wave plate in which are disposed in this order (claim 1).
【０００９】なお、上記色補正フィルタは、上記色分解
合成手段の対応する色光の出射面と平行に配置するとよ
い（請求項２）。It is preferable that the color correction filter is arranged in parallel with the emission surface of the corresponding color light of the color separation / combination means.
【００１０】上記構成によれば、例えば照明光の赤の波
長領域と緑の波長領域との境界領域に不要光が存在する
場合、赤の光が透過する偏光板とライトバルブとの間
と、緑の光が透過する偏光板とライトバルブとの間に、
それぞれ対応する色光の波長に対する移相子としての第
１の１／４波長板と不要光を除去する色補正フィルタと
同移相子としての第２の１／４波長板とがこの順に配置
されている。According to the above configuration, for example, when unnecessary light is present in the boundary region between the red wavelength region and the green wavelength region of the illumination light, the unnecessary light is transmitted between the polarizing plate through which the red light passes and the light valve. Between the polarizing plate through which green light passes and the light valve,
A first quarter-wave plate as a phase shifter for the wavelength of the corresponding color light, a color correction filter for removing unnecessary light, and a second quarter-wave plate as the phase shifter are arranged in this order. ing.
【００１１】従って、例えば照明光をＳ偏光光とし、偏
光板がＳ偏光光を透過する偏光特性を有するとすると、
色分解合成手段で色分解された青色光（Ｓ偏光）は、偏
光特性が同一である偏光板を透過した後、青の光学画像
を形成するライトバルブに入射される。そして、この青
色光の照明により形成された青の光学画像を構成する光
束（Ｓ偏光）は、青色照明光と同様に、偏光板で阻止さ
れることなく透過して色分解合成手段に入射される。Therefore, for example, if the illumination light is S-polarized light and the polarizing plate has a polarization characteristic of transmitting the S-polarized light,
The blue light (S-polarized light) color-separated by the color separation / synthesis unit is transmitted through a polarizing plate having the same polarization characteristic, and then enters a light valve that forms a blue optical image. The luminous flux (S-polarized light) constituting the blue optical image formed by the illumination of the blue light is transmitted without being blocked by the polarizing plate and is incident on the color separation / synthesis unit, similarly to the blue illumination light. You.
【００１２】また、色分解合成手段で色分解された赤色
光及び緑色光のうち、主要な光束（Ｓ偏光）は、偏光板
と偏光特性が一致し、かつ、色補正フィルタの通過帯域
特性を有しているので、偏光板、第１の１／４波長板、
色補正フィルタ及び第２の１／４波長板を透過してそれ
ぞれ赤及び緑の光学画像を形成するライトバルブに入射
される。赤及び緑の各色のライトバルブに入射された赤
色光及び緑色光の主要な光束は、ライトバルブに到達す
るまでに第１、第２の１／４波長板を透過するので、偏
光面がＰ偏光に変換されている。[0012] Of the red light and the green light that have been color-separated by the color separation / synthesis means, the main luminous flux (S-polarized light) has the same polarization characteristic as that of the polarizing plate and has the pass band characteristic of the color correction filter. A polarizing plate, a first quarter-wave plate,
The light passes through the color correction filter and the second quarter-wave plate and enters the light valves that form red and green optical images, respectively. The main luminous fluxes of the red light and the green light incident on the red and green light valves pass through the first and second quarter-wave plates before reaching the light valve. It has been converted to polarized light.
【００１３】この赤色光及び緑色光の照明により形成さ
れた赤及び緑の光学画像を構成する光束（Ｐ偏光）は、
第２の１／４波長板、色補正フィルタ及び第１の１／４
波長板を透過して偏光板に入射されるが、この間に第
１、第２の１／４波長板で偏光面がＳ偏光に変換されて
いるので、阻止されることなく偏光板を透過して色分解
合成手段に入射される。The luminous flux (P-polarized light) constituting the red and green optical images formed by the illumination of the red light and the green light is:
Second quarter-wave plate, color correction filter, and first quarter
The light passes through the wave plate and is incident on the polarizing plate. During this time, the polarization plane is converted into S-polarized light by the first and second quarter wave plates. Incident on the color separation / combination means.
【００１４】従って、Ｓ偏光の赤、青、緑の各色の光学
画像は、色分解合成手段で色合成された後、投影レンズ
を介してスクリーンに投影される。Therefore, the optical images of the red, blue and green S-polarized light are color-combined by the color separation / combination means and then projected on a screen via a projection lens.
【００１５】一方、色分解合成手段で色分解された赤色
光及び緑色光のうち、不要な光束（Ｓ偏光）は、偏光板
及び第１の１／４波長板を透過した後、色補正フィルタ
の入射面で反射され、第１の１／４波長板を透過した
後、再度、偏光板に入射される。赤色光及び緑色光の不
要な光束は、偏光板に再入射されるまでに第１の１／４
波長板を２回透過するので、これにより偏光面がＰ偏光
に変換され、偏光板で吸収され、色分解合成手段に入射
されない。On the other hand, an unnecessary light flux (S-polarized light) of the red light and the green light color-separated by the color separation / synthesis means passes through a polarizing plate and a first quarter-wave plate, and then is subjected to a color correction filter. After being reflected by the incident surface of the first lens and transmitted through the first quarter-wave plate, the light is again incident on the polarizing plate. Unnecessary luminous fluxes of the red light and the green light are first ４ by the time they are incident on the polarizing plate again.
Since the light passes through the wave plate twice, the polarization plane is thereby converted into P-polarized light, absorbed by the polarization plate, and not incident on the color separation / combination means.
【００１６】従って、不要光は、偏光板、第１の１／４
波長板及び色補正フィルタで完全に除去され、スクリー
ンに投影像のゴーストを生じさせることはない。Therefore, the unnecessary light is transmitted through the polarizing plate and the first quarter.
It is completely removed by the wave plate and the color correction filter, and does not cause ghost of the projected image on the screen.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る像投影装置
の光学系の第１の実施形態を示す図である。なお、図１
において、実線で示す光束は照明光を示し、点線で示す
光束は投影光を示している。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an optical system of an image projection apparatus according to the present invention. FIG.
In FIG. 7, the light flux indicated by a solid line indicates illumination light, and the light flux indicated by a dotted line indicates projection light.
【００１８】像投影装置１は、映像信号からなる投影像
を光学画像（Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色の分光画像）に変換す
る光学像形成部２、光学画像を生成するべく光学像形成
部２を照明する照明光を発生する照明光学系３、この照
明光学系３からの照明光をＲ，Ｇ，Ｂの３原色の光に分
光して光学像形成部２に照射するとともに、この照明光
の照射により形成された各色の光学画像を合成して投影
像を生成する光学像合成部４及びこの光学像合成部４で
生成された投影像をスクリーン６に投影する投影光学系
５から構成されている。An image projecting apparatus 1 includes an optical image forming unit 2 for converting a projected image composed of a video signal into an optical image (spectral image of three primary colors of R, G and B), and an optical image forming unit for generating an optical image. An illumination optical system 3 that generates illumination light for illuminating the illumination light 2, illuminates the illumination light from the illumination optical system 3 into light of three primary colors of R, G, and B and irradiates the light to the optical image forming unit 2; An optical image synthesizing unit 4 for synthesizing optical images of respective colors formed by light irradiation to generate a projection image and a projection optical system 5 for projecting a projection image generated by the optical image synthesizing unit 4 onto a screen 6. Have been.
【００１９】光学像形成部２は、３個の反射型液晶ライ
トバルブ（以下、単にライトバルブという。）２０１，
２０２，２０３、偏光板２０４，２０５，２０６、１／
４波長板２０７，２０８，２０９，２１０及び色補正フ
ィルタ２１１，２１２から構成されている。ライトバル
ブ２０１，２０２，２０３は、クロスダイクロイックプ
リズムからなる光学像合成部４の各出射面４０１ａ，４
０２ａ，４０３ａに対向配置されている。また、光学像
合成部４とライトバルブ２０１との間に偏光板２０４、
１／４波長板２０７、色補正フィルタ２１１及び１／４
波長板２０８がこの順に配置され、光学像合成部４とラ
イトバルブ２０２との間に偏光板２０５、１／４波長板
２０９、色補正フィルタ２１２及び１／４波長板２１０
がこの順に配置され、光学像合成部４とライトバルブ２
０３との間に、偏光板２０６が配置されている。The optical image forming section 2 includes three reflective liquid crystal light valves (hereinafter simply referred to as light valves) 201, 201.
202, 203, polarizing plates 204, 205, 206, 1 /
It comprises four wavelength plates 207, 208, 209, 210 and color correction filters 211, 212. The light valves 201, 202, and 203 are provided on each of the emission surfaces 401 a, 4 a of the optical image combining unit 4 composed of a cross dichroic prism.
02a and 403a. In addition, a polarizing plate 204 is provided between the optical image synthesizing unit 4 and the light valve 201.
1/4 wavelength plate 207, color correction filters 211 and 1/4
A wavelength plate 208 is arranged in this order, and a polarizing plate 205, a 波長 wavelength plate 209, a color correction filter 212, and a 波長 wavelength plate 210 are provided between the optical image combining unit 4 and the light valve 202.
Are arranged in this order, and the optical image combining section 4 and the light valve 2
03, a polarizing plate 206 is arranged.
【００２０】ライトバルブ２０１，２０２，２０３は、
それぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色の電気画像からなる投影像を
光学画像に変換するものである。照明光光学系３からの
照明光は、投影光学系５を介して光学像合成部４に入射
され、この光学像合成部４でＲ，Ｇ，Ｂの各色に分解さ
れた後、それぞれライトバルブ２０１〜２０３に入射さ
れる。各ライトバルブ２０１〜２０３は、対応する色の
映像信号に基づき光学像合成部４から入射される照明光
の反射光量を画素単位で制御することにより当該映像信
号で構成される電気画像を光学画像に変換する。各色の
光学画像を構成する光束は、再度、光学像合成部４に入
射され、この光学像合成部４で色合成された後、投影光
学系５を介してスクリーン６に投影される。The light valves 201, 202, 203
A projection image composed of an electric image of each color of R, G, and B is converted into an optical image. Illumination light from the illumination light optical system 3 enters the optical image synthesizing unit 4 via the projection optical system 5, and is separated into each of R, G, and B colors by the optical image synthesizing unit 4, and then each light valve. 201 to 203 are incident. Each of the light valves 201 to 203 controls the reflected light amount of the illumination light incident from the optical image synthesizing unit 4 on a pixel-by-pixel basis based on the video signal of the corresponding color, thereby converting the electric image constituted by the video signal into an optical image Convert to The luminous flux forming the optical image of each color is again incident on the optical image synthesizing unit 4, is subjected to color synthesis by the optical image synthesizing unit 4, and is then projected on the screen 6 via the projection optical system 5.
【００２１】偏光板２０４，２０５，２０６は、光学像
合成部４の色分解面４０５，４０６，４０７，４０８に
対してＳ偏光の光束を透過し、Ｐ偏光の光束を吸収する
偏光フィルタである。The polarizing plates 204, 205, and 206 are polarizing filters that transmit S-polarized light to the color separation surfaces 405, 406, 407, and 408 of the optical image combining unit 4 and absorb P-polarized light. .
【００２２】１／４波長板２０７，２０８は、Ｒの色光
に対して、直交する２つの直線偏光成分（Ｓ偏光成分と
Ｐ偏光成分）の間の位相差をπ／２だけ変化させる移相
子である。１／４波長板２０７は、後述するように、色
補正フィルタ２１１により分離されたＲの色に対する不
要な色成分が偏光板２０４に入射するまでに２回透過さ
せてその偏光面をＰ偏光に変換するものであり、偏光板
２０４と組み合わせて光学画像から不要な色成分を除去
する機能を果たすものである。The quarter-wave plates 207 and 208 shift the phase difference between two orthogonal linearly polarized light components (S-polarized light component and P-polarized light component) by π / 2 with respect to the R color light. I am a child. As described later, the quarter-wave plate 207 transmits an unnecessary color component for the R color separated by the color correction filter 211 twice before entering the polarizing plate 204, and changes its polarization plane to P-polarized light. This is a function of converting, and in combination with the polarizing plate 204, a function of removing unnecessary color components from the optical image.
【００２３】一方、１／４波長板２０８は、１／４波長
板２０７と組み合わせてＲの色光の主要な色成分をＰ偏
光に変換してライトバルブ２０１に入射させるととも
に、ライトバルブ２０１からの投影光（Ｐ偏光）が偏光
板２０４に入射するまでにその偏光面をＳ偏光に変換
し、投影光が偏光板２０４を透過し得るように偏光面を
変換する機能を果たすものである。従って、１／４波長
板２０７，２０８は、等価的にＲの色の主要な色成分に
対する不要な色成分の偏光面を直交させて両色成分を分
離するものである。On the other hand, the quarter-wave plate 208 converts the main color component of the R color light into P-polarized light in combination with the quarter-wave plate 207 to enter the light valve 201, and By the time the projection light (P-polarized light) is incident on the polarizing plate 204, its polarization plane is converted into S-polarized light, and the function of converting the polarization plane so that the projection light can pass through the polarizing plate 204 is achieved. Therefore, the quarter-wave plates 207 and 208 equivalently separate the two color components by orthogonalizing the polarization planes of unnecessary color components with respect to the main color component of the R color.
【００２４】１／４波長板２０９，２１０も１／４波長
板２０７，２０８と同様の機能を果たすもので、１／４
波長板２０９，２１０はそれぞれ１／４波長板２０７，
２０８に対応し、等価的にＧの色の主要な色成分に対し
て不要な色成分の偏光面を直交させて両色成分を分離す
るものである。なお、１／４波長板２０７〜２１０の動
作については後述する。The quarter-wave plates 209 and 210 also perform the same function as the quarter-wave plates 207 and 208.
Wave plates 209 and 210 are １ ／ wave plates 207 and 207, respectively.
208, equivalently, the polarization planes of the unnecessary color components are orthogonal to the main color components of the G color to separate the two color components. The operation of the quarter-wave plates 207 to 210 will be described later.
【００２５】色補正フィルタ２１１，２１２は、それぞ
れＲ，Ｇの各色に対して不要な色成分を除去するもので
ある。すなわち、本実施の形態では、後述するように、
照明光学系３の光源として、図１０に示す発光特性を有
するメタルハライドランプを採用しているので、色補正
フィルタ２１１は、緑の波長領域と赤の波長領域との境
界領域（波長５８０ｎｍ近傍）に含まれる波長Ｕ（主と
して水銀による略５８０ｎｍの輝線スペクトル）の色成
分を除去するように、５９０ｎｍ以上の波長の光束を透
過するフィルタ特性を有し、色補正フィルタ２１２は、
波長Ｕの色成分を除去するように、５１０〜５７０ｎｍ
の波長の光束を透過するフィルタ特性を有している。The color correction filters 211 and 212 remove unnecessary color components for R and G, respectively. That is, in the present embodiment, as described later,
Since a metal halide lamp having the light emission characteristics shown in FIG. 10 is employed as the light source of the illumination optical system 3, the color correction filter 211 is located in the boundary region between the green wavelength region and the red wavelength region (wavelength near 580 nm). The color correction filter 212 has a filter characteristic of transmitting a luminous flux of a wavelength of 590 nm or more so as to remove a color component of a wavelength U (a bright line spectrum of about 580 nm mainly from mercury) included therein.
510-570 nm to remove the color component of wavelength U
Has a filter characteristic of transmitting a light flux having a wavelength of
【００２６】従って、色補正フィルタ２１１に入射され
たＲの色の光束のうち、波長Ｕの光束は、入射面で反射
され、また、色補正フィルタ２１２に入射されたＧの色
の光束のうち、波長Ｕの光束は、入射面で反射され、ラ
イトバルブ２０１，２０２には、それぞれＲ，Ｇの色の
主要な色成分のみが照射される。Accordingly, of the light beams of R color incident on the color correction filter 211, the light beam of wavelength U is reflected on the incident surface, and the light beam of G color incident on the color correction filter 212. , And a light beam having a wavelength U are reflected by the incident surface, and the light valves 201 and 202 are irradiated with only the main color components of the R and G colors, respectively.
【００２７】照明光学系３は、光源３０１、リフレクタ
３０２、第１レンズアレイ３０３、偏光分離プリズム３
０４、１／２波長板３０７、第２レンズアレイ３０８、
重ね合わせレンズ３０９、リレー光学系３１０及びプリ
ズム体３１１により構成されている。そして、第１レン
ズアレイ３０３、偏光分離プリズム３０４、１／２波長
板３０７及び第２レンズアレイ３０８は、後述するよう
にオプティカルインテグレータを構成している。The illumination optical system 3 includes a light source 301, a reflector 302, a first lens array 303, a polarization separation prism 3
04, 波長 wavelength plate 307, second lens array 308,
It comprises a superimposing lens 309, a relay optical system 310 and a prism body 311. The first lens array 303, the polarization splitting prism 304, the half-wave plate 307, and the second lens array 308 constitute an optical integrator as described later.
【００２８】光源３０１は、例えばメタルハライドラン
プからなり、例えば図１０に示す発光スペクトル特性を
有する白色光（ランダム偏光光）を発光するものであ
る。なお、光源３０１としてハロゲンランプやキセノン
ランプを用いてもよい。リフレクタ３０２は、光源３０
１からの放射光を一方向に射出するもので、回転２次曲
面の反射面を有する放物面鏡で構成されている。光源３
０１は、リフレクタ３０２の焦点位置に配置され、光源
３０１からリフレクタ３０２の反射面に向かって放射さ
れた光は、その反射面で回転放物面鏡の軸方向（図１の
Ａ方向）に反射され、開口部３０２ａから放出される。The light source 301 is composed of, for example, a metal halide lamp, and emits white light (randomly polarized light) having, for example, an emission spectrum characteristic shown in FIG. Note that a halogen lamp or a xenon lamp may be used as the light source 301. The reflector 302 is
It emits the emitted light from one direction in one direction, and is constituted by a parabolic mirror having a reflecting surface of a rotating quadric surface. Light source 3
Numeral 01 is disposed at the focal position of the reflector 302, and the light emitted from the light source 301 toward the reflecting surface of the reflector 302 is reflected on the reflecting surface in the axial direction of the rotating parabolic mirror (A direction in FIG. 1). Is released from the opening 302a.
【００２９】第１レンズアレイ３０３は、一方面が平板
で、他方面に複数の凸レンズからなるレンズセル３０３
ａがマトリックス状（本実施形態では３×４個）に配列
されたもので、図４に示すように、光源３０１及びリフ
レクタ３０２から入射する光束を複数の光束に分割し、
二次光源を生成するものである。なお、図４において、
円Ｂ１は、リフレクタ３０２の開口部３０２ａから照射
される光束の有効径を示し、円Ｂ１内のマトリックス状
のブロックは第１レンズアレイ３０３のレンズセル３０
３ａの配列を示している。第１レンズアレイ３０３に入
射された光束は、レンズセル３０３ａで分割され、各レ
ンズセル３０３ａの光軸上（図４の黒点位置）に二次光
源を生成する。The first lens array 303 has a lens cell 303 having a flat surface on one surface and a plurality of convex lenses on the other surface.
a are arranged in a matrix (3 × 4 in this embodiment), and as shown in FIG. 4, a light beam incident from the light source 301 and the reflector 302 is divided into a plurality of light beams.
A secondary light source is generated. In FIG. 4,
A circle B1 indicates an effective diameter of a light beam emitted from the opening 302a of the reflector 302, and a matrix-shaped block in the circle B1 indicates a lens cell 30 of the first lens array 303.
3 shows the sequence of 3a. The light beam incident on the first lens array 303 is split by the lens cells 303a to generate a secondary light source on the optical axis of each lens cell 303a (the position of the black dot in FIG. 4).
【００３０】第１レンズアレイ３０３は、後述する第２
レンズアレイ３０８、重ね合わせレンズ３０９、リレー
光学系３１０及び投影レンズ５の後群５０２の光学作用
によりライトバルブ２０１，２０２，２０３に対して共
役関係となる位置に配置されている。The first lens array 303 is connected to a second lens
The lens array 308, the superimposing lens 309, the relay optical system 310, and the rear group 502 of the projection lens 5 are disposed at positions conjugate with the light valves 201, 202, and 203 by the optical action.
【００３１】偏光分離プリズム３０４は、第１レンズア
レイ３０３の各レンズセル３０３ａから入射される光束
をＳ偏光の光束とＰ偏光の光束とに分離して出力するも
のである。偏光分離プリズム３０４は、直角プリズム３
０５の傾斜面３０５ｃ（以下、偏光分離面３０５ｃとい
う。）に透明ガラスからなる平行平板３０６を貼り合わ
せたもので、一方の透過面３０５ａ（以下、入射面３０
５ａという。）が第１レンズアレイ３０３の光軸（Ａ方
向の軸）に直交するように配置されている。The polarization splitting prism 304 separates a light beam incident from each lens cell 303a of the first lens array 303 into an S-polarized light beam and a P-polarized light beam, and outputs the separated light beams. The polarization separation prism 304 is a right-angle prism 3
A parallel flat plate 306 made of transparent glass is attached to an inclined surface 305c (hereinafter, referred to as a polarization splitting surface 305c) of the light-transmitting surface 05.
5a. ) Are arranged so as to be orthogonal to the optical axis (the axis in the direction A) of the first lens array 303.
【００３２】第１レンズアレイ３０３の各レンズセル３
０３ａから入射面３０５ａを透過して入射されたＳ偏光
光束は、直角プリズム３０５の偏光分離面３０５ｃで直
角に反射され、直角プリズム３０５の他方の透過面３０
５ｂ（以下、出射面３０５ｂという。）から出射され
る。一方、Ｐ偏光光束（図中、太線で示す。）は、直角
プリズム３０５の偏光分離面３０５ｃを透過した後、平
行平板３０６の全反射面３０６ａで直角に反射され、直
角プリズム３０５の偏光分離面３０５ｃを透過した後、
出射面３０５ｂから出射される。Each lens cell 3 of the first lens array 303
The S-polarized light flux transmitted through the incident surface 305a from the light receiving surface 03a is reflected at a right angle by the polarization splitting surface 305c of the right-angle prism 305, and the other transmission surface 30 of the right-angle prism 305.
5b (hereinafter referred to as an emission surface 305b). On the other hand, a P-polarized light beam (indicated by a thick line in the drawing) transmits through the polarization splitting surface 305c of the right-angle prism 305, is reflected at a right angle by the total reflection surface 306a of the parallel plate 306, and is polarized at the right angle. After passing through 305c,
The light is emitted from the emission surface 305b.
【００３３】Ｐ偏光光束は、平行平板３０６の厚みをｄ
とすると、Ｓ偏光光束よりも√２・ｄだけ反射点がずれ
ているので、出射面３０５ｂにおけるＰ偏光光束の出射
点は、Ｓ偏光光束の出射点より√２・ｄだけリフレクタ
３０２の軸と平行な方向にずれている。そして、第１レ
ンズアレイ３０３の各レンズセル３０３ａから出射され
た光束は、偏光分離プリズム３０４によりそれぞれ互い
に√２・ｄだけ位置をずらせてＳ偏光光束とＰ偏光光束
とに分離されるので、偏光分離プリズム３０４の出射面
３０５ｂでは、リフレクタ３０２の軸と平行な方向にＳ
偏光光束とＰ偏光光束とが交互に出射されることにな
る。The P-polarized light beam has a thickness of the parallel plate 306 of d.
Then, since the reflection point is shifted by √2 · d from the S-polarized light beam, the emission point of the P-polarized light beam on the emission surface 305b is shifted from the axis of the reflector 302 by √2 · d from the emission point of the S-polarized light beam. It is shifted in the parallel direction. The luminous flux emitted from each lens cell 303a of the first lens array 303 is shifted by 位置 2 · d from each other by the polarization splitting prism 304 to be separated into an S-polarized light and a P-polarized light, so that the polarized light is polarized. On the exit surface 305b of the separation prism 304, S is set in a direction parallel to the axis of the reflector 302.
The polarized light beam and the P-polarized light beam are emitted alternately.
【００３４】同一光束から分離されたＳ偏光光束とＰ偏
光光束の位置ずれ量は、平行平板３０６の厚みｄに対し
て√２・ｄとなるが、隣接する光束から分離されたＳ偏
光光束とＰ偏光光束とは、第１レンズアレイ３０３のレ
ンズセル３０３ａの光軸間の距離をＤとすると、（Ｄ−
√２・ｄ）となる。本実施の形態では、Ｓ偏光光束とＰ
偏光光束とを均一に分布させてそれぞれ新たな二次光源
とするため、（Ｄ−√２・ｄ）＝√２・ｄとなるよう
に、平行平板３０６の厚みｄを設定している。すなわ
ち、ｄ＝Ｄ／（２√２）となっている。The displacement between the S-polarized light beam and the P-polarized light beam separated from the same light beam is √2 · d with respect to the thickness d of the parallel plate 306, but is different from the S-polarized light beam separated from the adjacent light beam. Assuming that the distance between the optical axes of the lens cells 303a of the first lens array 303 is D, the P-polarized light flux is (D−
√2 · d). In the present embodiment, the S-polarized light beam and P
The thickness d of the parallel plate 306 is set so that (D−√2 · d) = √2 · d in order to uniformly distribute the polarized light beam and each of the secondary light sources. That is, d = D / (2√2).
【００３５】第２レンズアレイ３０８は、リフレクタ３
０２、第１レンズアレイ３０３及び偏光分離プリズム３
０４の光学作用により光源３０１と共役関係となる位置
に設けられている。第２レンズアレイ３０８も第１レン
ズアレイ３０３と同様の構造を有しているが、各Ｓ偏光
成分及びＰ偏光成分のそれぞれに対応してレンズセル３
０８ａが設けられるので、レンズセルの密度は第１レン
ズアレイ３０３よりも、図４において横方向に倍になっ
ている。The second lens array 308 includes the reflector 3
02, first lens array 303 and polarization split prism 3
It is provided at a position that is in a conjugate relationship with the light source 301 by the optical action of the light source 04. The second lens array 308 has the same structure as the first lens array 303, but the lens cell 3 corresponds to each of the S-polarized light component and the P-polarized light component.
08a, the density of the lens cells is twice as large in the horizontal direction as in FIG. 4 than in the first lens array 303.
【００３６】１／２波長板３０７は、第２レンズアレイ
３０８に入射するＰ偏光光束をＳ偏光光束に変換するも
のである。このため、１／２波長板３０７は、第２レン
ズアレイ３０８のＰ偏光光束に対応するレンズセル３０
８ａの入射面に設けられている。偏光分離プリズム３０
４から入射されるＳ偏光光束は、そのまま第２レンズア
レイ３０８に入射され、Ｐ偏光光束は１／２波長板３０
７でＳ偏光光束に変換された後、第２レンズアレイ３０
８に入射され、それぞれ二次光源を結んだ後、出射され
る。The half-wave plate 307 converts a P-polarized light beam incident on the second lens array 308 into an S-polarized light beam. For this reason, the half-wave plate 307 is provided in the lens cell 30 corresponding to the P-polarized light beam of the second lens array 308.
8a is provided on the incident surface. Polarization separation prism 30
4 enters the second lens array 308 as it is, while the P-polarized light beam enters the half-wave plate 30.
7, after being converted into an S-polarized light beam, the second lens array 30
8, each of which is connected to a secondary light source, and then emitted.
【００３７】従って、第２レンズアレイ３０８の各レン
ズセル３０８ａからはＳ偏光光束のみが出射される。な
お、１／２波長板３０７を第２レンズアレイ３０８のＳ
偏光光束に対応するレンズセル３０８ａの入射面に設
け、第２レンズアレイ３０８をＰ偏光光束の二次光源と
してもよい。尤も、Ｓ偏光光束を二次光源とする方が偏
光分離プリズム３０４で生じる両偏光の光路差を補正で
きる効果があるので、Ｐ偏光光束をＳ偏光光束に変換す
る方が望ましい。Accordingly, only the S-polarized light beam is emitted from each lens cell 308a of the second lens array 308. The half-wave plate 307 is connected to the second lens array 308 by the S
The second lens array 308 may be provided as a secondary light source of the P-polarized light beam, provided on the incident surface of the lens cell 308a corresponding to the polarized light beam. However, since the use of the S-polarized light as the secondary light source has the effect of correcting the optical path difference between the two polarized lights generated in the polarization splitting prism 304, it is preferable to convert the P-polarized light into the S-polarized light.
【００３８】重ね合わせレンズ３０９は、二次光源から
の照明光を重ね合わせて均一な照度が得られるようにす
るものである。リレー光学系３１０は、二次光源の光源
像を投影光学系５の絞り位置Ｐに結像するものである。
すなわち、第２レンズアレイ３０８と投影光学系５の絞
り位置とは、重ね合わせレンズ３０９、リレー光学系３
１０及びプリズム体３１１の光学作用により共役関係に
設定されている。The superimposing lens 309 superimposes the illumination light from the secondary light source to obtain a uniform illuminance. The relay optical system 310 forms a light source image of the secondary light source at the stop position P of the projection optical system 5.
That is, the second lens array 308 and the stop position of the projection optical system 5 are different from the superposition lens 309 and the relay optical system 3.
The conjugate relationship is set by the optical action of 10 and the prism body 311.
【００３９】プリズム体３１１は、投影光学系５の絞り
位置Ｐに設けられ、リレー光学系３１０を透過した照明
光を、投影光学系５の絞り面の有効な光束通過領域の半
分の領域（図１では左半分の領域）を透過させるよう
に、反射させて光学像形成部２に導くものである。プリ
ズム体３１１は、直角プリズム３１２の出射面３１２ｂ
（直角を挟む一方面）に透明ガラスからなる平行平板３
１３を接合したものである。平行平板３１３は、図６に
示すように、絞り面の有効な光束通過領域を覆い得るサ
イズを有し、直角プリズム３１２の出斜面３１２ｂは、
絞りの有効な光束通過領域の半分の領域を覆い得るサイ
ズを有している。そして、プリズム体３１１は、直角プ
リズム３１２の傾斜面（反射面）３１２ｃと平行平板３
１３との接線と投影レンズ５の光軸Ｌとを直交させ、反
射面３１２ｃが４５°の角度で前群５０１側に傾斜する
ように配置されている。The prism body 311 is provided at the stop position P of the projection optical system 5 and converts the illumination light transmitted through the relay optical system 310 into a half area (see FIG. In FIG. 1, the light is reflected and guided to the optical image forming unit 2 so as to transmit the left half area. The prism body 311 is provided at the exit surface 312b of the right-angle prism 312.
Parallel plate 3 made of transparent glass (on one side sandwiching a right angle)
13 are joined. As shown in FIG. 6, the parallel flat plate 313 has a size capable of covering the effective light beam passage area of the stop surface, and the exit slope 312b of the right-angle prism 312 has
It has a size that can cover half of the effective beam passage area of the stop. Further, the prism body 311 is formed by the inclined surface (reflection surface) 312 c of the right-angle prism 312 and the parallel flat plate 3.
The tangent to 13 and the optical axis L of the projection lens 5 are orthogonal to each other, and the reflecting surface 312c is arranged so as to incline toward the front group 501 at an angle of 45 °.
【００４０】照明光の反射部材として直角プリズム３１
２を用いているのは、照明光を直角プリズム３１２で１
００％全反射させ、反射ロスによる照明光の光量低下を
防止するためである。また、直角プリズム３１２の出射
面３１２ｂに平行平板３１３を接合しているのは、直角
プリズム３１２のみではリレー光学系３１０から入射し
た光束の内、直角プリズム３１２の出射面３１２１ｂに
入射してきた光束（図２の光束７参照）が出射面３１２
１ｂで全反射されて利用できなくなるため、これらの光
束も利用し得るように、直角プリズム３１２の入射面３
１２ａを拡張するためである。このため、平行平板３１
３の厚みｔは、リレー光学系３１０からの光束の直角プ
リズム３１２への入射角度及び入射範囲に基づいて適切
な値に設定されている。なお、平行平板３１３を直角プ
リズム３１２の出射面３１２ｂから絞り面の光束通過領
域全面を覆うように延長しているのは、等価的に投影レ
ンズ５の絞り位置に結像された複数の二次光源からの光
束が照射されてライトバルブ２０１〜２０３で形成され
た光学画像（投影光）を構成する光束を投影レンズ５の
絞り位置に再結像するためである。A right angle prism 31 is used as a reflection member for the illumination light.
The reason for using 2 is that the illumination light is
This is because the light is totally reflected by 00% to prevent a reduction in the amount of illumination light due to a reflection loss. Also, the reason why the parallel flat plate 313 is joined to the exit surface 312b of the right-angle prism 312 is that only the right-angle prism 312 has a portion of the light beam incident on the exit surface 3121b of the right-angle prism 312 out of the light beam incident from the relay optical system 310. The light flux 7 in FIG.
1b, the incident surface 3 of the right-angle prism 312 is used so that these light beams can also be used.
12a. For this reason, the parallel plate 31
The thickness t of 3 is set to an appropriate value based on the incident angle and incident range of the light beam from the relay optical system 310 to the right-angle prism 312. The parallel plate 313 is extended from the exit surface 312b of the right-angle prism 312 so as to cover the entire light-passing area of the stop surface because a plurality of secondary images formed at the stop position of the projection lens 5 are equivalent. This is because a light beam from a light source is irradiated and a light beam constituting an optical image (projection light) formed by the light valves 201 to 203 is re-imaged at the stop position of the projection lens 5.
【００４１】本実施の形態では、照明光の反射部材とし
てプリズム体３１１を用いているので、反射ロスによる
照明光の利用率の低下を招くことがない。また、ガラス
平板の一方面にアルミニウム等の反射膜を形成してなる
反射ミラーのように、投影光又は照明光に対して光路を
遮るガラス平板の側面に相当する部分が存在しないの
で、図３に示すように、絞り面の投影光の通過領域８の
照明光の通過領域９との境界１０の近傍に遮光領域が生
じることがなく、投影光の有効利用が可能になる。In the present embodiment, since the prism body 311 is used as a reflection member for the illumination light, a reduction in the utilization rate of the illumination light due to reflection loss does not occur. Further, there is no portion corresponding to the side surface of the glass plate that blocks the optical path for projection light or illumination light, unlike a reflection mirror in which a reflection film made of aluminum or the like is formed on one surface of the glass plate. As shown in (1), there is no light-blocking area near the boundary 10 between the projection light passage area 8 and the illumination light passage area 9 on the stop surface, and the projection light can be used effectively.
【００４２】上記のように、第２レンズアレイ３０８上
の二次光源は、投影光学系５の絞りの半分の領域（半円
形の領域）に結像されるので、第２レンズアレイ３０８
上に形成される二次光源と投影光学系５の絞りの有効な
照明光の通過領域との関係は、図５のようになってい
る。As described above, since the secondary light source on the second lens array 308 forms an image on a half area (semicircular area) of the stop of the projection optical system 5, the second lens array 308
FIG. 5 shows the relationship between the secondary light source formed above and the effective illumination light passage area of the stop of the projection optical system 5.
【００４３】図５において、破線で示す半円Ｂ２は、照
明光が透過する絞りの有効領域を示し、マトリックス状
のブロックは第２レンズアレイ３０８のレンズセル３０
８ａの配列を示している。また、各ブロック内の楕円形
状は、各二次光源の光源像の形状を示すものである。光
源は、一般にリフレクタ３０２の光軸方向に細長い発光
分布を有しているので、その光源像は、リフレクタ３０
２の光軸を中心に放射状に細長く結像する。このため、
第２レンズアレイ３０８の各レンズセル３０８ａの二次
光源の光源像は、アレイ中心から放射する楕円形状とな
っている。In FIG. 5, a semicircle B 2 indicated by a broken line indicates an effective area of the diaphragm through which the illumination light passes, and a matrix-shaped block indicates the lens cells 30 of the second lens array 308.
8a shows the sequence of FIG. The elliptical shape in each block indicates the shape of the light source image of each secondary light source. Since the light source generally has a light emission distribution elongated in the optical axis direction of the reflector 302, the light source image
An image is formed to be elongated radially around the optical axis 2. For this reason,
The light source image of the secondary light source of each lens cell 308a of the second lens array 308 has an elliptical shape radiating from the center of the array.
【００４４】照明光と投影光のＦナンバーを略同一にし
て光量ロスを少なくし、かつ、全体的に光学系が必要以
上に大きくならないように設計すると、図５に示すよう
に、第２レンズアレイ３０８で形成された二次光源の一
部は、絞りの有効領域外となり、この分、照明光の利用
率が低下することになる。しかし、二次光源のエネルギ
ー密度は周辺部より中央部の方が大きいので、図５の構
成であっても、全体の略８０％のエネルギーを利用する
ことができるものとなっている。If the F-numbers of the illumination light and the projection light are made substantially the same to reduce the light amount loss and the overall optical system is designed not to be unnecessarily large, as shown in FIG. A part of the secondary light source formed by the array 308 is out of the effective area of the stop, and accordingly, the utilization rate of the illumination light is reduced. However, since the energy density of the secondary light source is higher in the central part than in the peripheral part, even the configuration of FIG. 5 can utilize approximately 80% of the entire energy.
【００４５】図１に戻り、光学像合成部４は、４個の直
角プリズム４０１，４０２，４０３，４０４を直角を挟
む面で互いに接合したプリズム型のクロスダイクロイッ
クプリズムで構成されている。接合面４０５，４０６に
は可視光の内、略５８０ｎｍ以上の波長の光束を反射
し、その他の波長の光束を透過するダイクロイック多層
膜が蒸着され、両接合面４０５，４０６により照明光か
らＲの色成分を分離する色分解面が構成されている。ま
た、接合面４０７，４０８には可視光の内、略５１０ｎ
ｍ以下の波長の光束を反射し、その他の波長の光束を透
過するダイクロイック多層膜が蒸着され、両接合面４０
７，４０８により照明光からＢの色成分を分離する色分
解面が構成されている。直角プリズム４０１〜４０３の
各傾斜面４０１ａ〜４０３ａは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂの
各色成分の照明光の出射面であるとともに、ライトバル
ブ２０１，２０２，２０３で形成されたＲ，Ｇ，Ｂの各
光学画像の投影光の入射面となっている。また、直角プ
リズム４０４の傾斜面４０４ａは、投影光学系５の後群
５０２を介して入射される照明光の入射面であるととも
に、クロスダイクロイックプリズム４で色合成された光
学画像の投影光の出射面である。Returning to FIG. 1, the optical image synthesizing unit 4 is composed of a prism type cross dichroic prism in which four right-angle prisms 401, 402, 403, and 404 are joined to each other at surfaces sandwiching the right angle. Of the visible light, a dichroic multilayer film that reflects light having a wavelength of approximately 580 nm or more and transmits light having other wavelengths is deposited on the joining surfaces 405 and 406. A color separation surface for separating color components is configured. Also, approximately 510 n of visible light is applied to the joining surfaces 407 and 408.
m, a dichroic multilayer film that reflects a light beam having a wavelength of not more than m and transmits a light beam having another wavelength is deposited.
7, 408 constitute a color separation surface for separating the B color component from the illumination light. The inclined surfaces 401a to 403a of the right-angle prisms 401 to 403 are the emission surfaces of the illumination light of the R, G, and B color components, respectively, and the R, G, and B of the light valves 201, 202, and 203 are formed. It is the incident surface of the projection light of each optical image. The inclined surface 404 a of the right-angle prism 404 is an incident surface of illumination light incident through the rear group 502 of the projection optical system 5, and emits projection light of an optical image color-synthesized by the cross dichroic prism 4. Plane.
【００４６】投影光学系５は、例えば図６に示すよう
な、２群構成のテレセントリック系の投影レンズで構成
されている。テレセントリック系では後群５０２の前側
焦点が投影レンズ５の絞り位置Ｐとなるので、プリズム
体３１１は、直角プリズム３１２の傾斜面（反射面）３
１２ｃと平行平板３１３との接線を投影レンズ５の光軸
Ｌと絞り位置Ｐとの交点Ｏに一致させ、直角プリズム３
１２の反射面３１２ｃを光軸Ｌに対して４５°の角度で
前群５０１側に傾斜させて設けられている。また、投影
レンズ５は、光学像合成部４に対して、絞り位置Ｐに結
像される光源像が後群５０２、クロスダイクロイックプ
リズム４を透過し、ライトバルブ２０１，２０２，２０
３で反射した後、その反射光像（光学画像）が再び絞り
位置に結像する関係（共役関係）となるように配置され
ている。The projection optical system 5 is composed of a two-group telecentric projection lens as shown in FIG. 6, for example. In the telecentric system, the front focal point of the rear group 502 is at the stop position P of the projection lens 5, so that the prism body 311 includes the inclined surface (reflection surface) 3 of the right-angle prism 312.
The tangent line between 12c and the parallel plate 313 coincides with the intersection O between the optical axis L of the projection lens 5 and the stop position P, and the right-angle prism 3
Twelve reflecting surfaces 312c are provided to be inclined toward the front group 501 at an angle of 45 ° with respect to the optical axis L. In addition, the projection lens 5 transmits the light source image formed at the stop position P to the optical image combining unit 4 through the rear group 502 and the cross dichroic prism 4, and the light valves 201, 202, and 20.
After being reflected at 3, the reflected light image (optical image) is arranged so as to form a relationship (conjugate relationship) that forms an image again at the stop position.
【００４７】なお、図６において、光軸Ｌとプリズム体
３１１の反射面３１２ｃとの角度は４５°に限定される
ものではなく、投影レンズ５と照明光学系３とが配置
上、干渉しない限り、任意の角度に設定することができ
る。In FIG. 6, the angle between the optical axis L and the reflecting surface 312c of the prism body 311 is not limited to 45 °, as long as the projection lens 5 and the illumination optical system 3 do not interfere in arrangement. , Can be set to any angle.
【００４８】上記構成において、光源３０１から放射さ
れたランダム偏光の光束は、リフクレタ３０２の反射面
で回転放物鏡の回転軸方向（図１のＡ方向）に反射さ
れ、開口部３０２ａから放射される。リフレクタ３０２
の開口部３０２ａから放射された光束は、第１レンズア
レイ３０３に入射し、複数のレンズセル３０３ａにより
複数の光束に分割されて偏光分離プリズム３０４に出射
される。第１レンズアレイ３０３の各レンズセル３０３
ａから出射された光束は、それぞれ偏光分離プリズム３
０４を透過、屈折することによりＳ偏光光束とＰ偏光光
束とに分離され、偏光分離プリズム３０４の出射面３０
５ｂから第２レンズアレイ３０８に出射される。Ｓ偏光
光束は、直接、第２レンズアレイ３０８に入射される一
方、Ｐ偏光光束は、１／２波長板３０７によりＳ偏光光
束に変更された後、第２レンズアレイ３０８に入射され
る。In the above configuration, the randomly polarized light beam emitted from the light source 301 is reflected on the reflecting surface of the reflector 302 in the direction of the rotation axis of the rotating parabolic mirror (the direction A in FIG. 1), and is emitted from the opening 302a. . Reflector 302
The light beam radiated from the opening 302a enters the first lens array 303, is split into a plurality of light beams by a plurality of lens cells 303a, and is emitted to the polarization splitting prism 304. Each lens cell 303 of the first lens array 303
a are emitted from the polarization splitting prism 3
04 is separated into an S-polarized light beam and a P-polarized light beam by transmitting and refracting the light.
5b is emitted to the second lens array 308. The S-polarized light beam is directly incident on the second lens array 308, while the P-polarized light beam is changed to the S-polarized light beam by the half-wave plate 307 and then is incident on the second lens array 308.
【００４９】光源３０１と第２レンズアレイ３０８とは
共役関係にあり、光源３０１の光源像は第２レンズアレ
イ３０８に結像するので、この結像した光源像を二次光
源として第２レンズアレイ３０８から複数の光束が出射
される。また、第１レンズアレイ３０３〜第２レンズア
レイ３０８はオプティカルインテグレータを構成し、第
２レンズアレイ３０８では光源が複数の二次光源に分離
されているので、複数の光束（Ｓ偏光光束）からなる照
明光が第２レンズアレイ３０８から出射される。The light source 301 and the second lens array 308 have a conjugate relationship, and the light source image of the light source 301 is formed on the second lens array 308. A plurality of light beams are emitted from 308. The first lens array 303 and the second lens array 308 constitute an optical integrator. In the second lens array 308, since the light source is separated into a plurality of secondary light sources, it is composed of a plurality of light beams (S-polarized light beams). Illumination light is emitted from the second lens array 308.
【００５０】第２レンズアレイ３０８から出射された複
数の光束は、照射面が重なるように、重ね合わせレンズ
３０９で各光軸方向が変更された後、リレー光学系３１
０及びプリズム体３１１により投影レンズ５の絞り位置
Ｐに導かれ、その位置に二次光源を形成する。投影レン
ズ５の絞り位置Ｐに二次光源を形成した照明光は、更に
投影レンズ５の後群５０２に入射され、テレセントリッ
ク状態でクロスダイクロイックプリズム４に出射され
る。The plurality of light beams emitted from the second lens array 308 are changed in direction of each optical axis by the superimposing lens 309 so that the irradiation surfaces are overlapped, and then the relay optical system 31 is changed.
The light is guided to the stop position P of the projection lens 5 by the 0 and the prism body 311 to form a secondary light source at that position. The illumination light, which forms the secondary light source at the stop position P of the projection lens 5, further enters the rear group 502 of the projection lens 5, and is emitted to the cross dichroic prism 4 in a telecentric state.
【００５１】クロスダイクロイックプリズム４に入射さ
れた照明光は、可視光のうち、略５８０ｎｍ以上の波長
の光束が接合面４０５，４０６で赤色のライトバルブ２
０１側に直角に反射され、５８０ｎｍよりも短い波長の
光束が緑色のライトバルブ２０２側に透過される。ま
た、可視光のうち、略５１０ｎｍ以下の波長の光束が接
合面４０７，４０８で青色のライトバルブ２０３側に直
角に反射され、略５１０ｎｍよりも長い波長の光束が緑
色のライトバルブ２０２側に透過される。The illumination light incident on the cross dichroic prism 4 is such that, of visible light, a luminous flux having a wavelength of approximately 580 nm or more is applied to the red light valve 2 at the joint surfaces 405 and 406.
The light flux having a wavelength shorter than 580 nm, which is reflected at right angles to the 01 side, is transmitted to the green light valve 202 side. Further, of the visible light, a light beam having a wavelength of approximately 510 nm or less is reflected at the bonding surfaces 407 and 408 at right angles to the blue light valve 203 side, and a light beam having a wavelength longer than approximately 510 nm is transmitted to the green light valve 202 side. Is done.
【００５２】従って、クロスダイクロイックプリズム４
の出射面４０１ａ，４０２ａ，４０３ａからそれぞれ略
５８０ｎｍ以上の波長の光束（以下、赤色照明光とい
う。）、略５１０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長の光束（以
下、緑色照明光という。）及び略５１０ｎｍ以下の波長
の光束（以下、青色照明光という。）が出射される。Therefore, the cross dichroic prism 4
From the emission surfaces 401a, 402a, and 403a of each of the above (hereinafter, referred to as red illumination light), a light beam having a wavelength of approximately 510 nm to 580 nm (hereinafter, referred to as green illumination light), and a wavelength of approximately 510 nm or less. (Hereinafter, referred to as blue illumination light).
【００５３】クロスダイクロイックプリズム４の出射面
４０１ａから出射された赤色照明光（Ｓ偏光）は、図７
に示すように、偏光特性が一致するので、阻止されるこ
となく偏光板２０４を透過し、１／４波長板２０７でそ
の位相がπ／２だけシフトされて色補正フィルタ２１１
に入力される。Ｓ偏光の赤色照明光のうち、略５８０ｎ
ｍの波長の不要光Ｕは、色補正フィルタ２１１の入射面
でクロスダイクロイックプリズム４側に反射されるが、
１／４波長板２０７でその位相が更にπ／２だけシフト
され、等価的にＰ偏光光に変換されて偏光板２０４に入
射されるので、当該偏光板２０４で吸収されて光路上か
ら除去される。The red illumination light (S-polarized light) emitted from the emission surface 401a of the cross dichroic prism 4 is shown in FIG.
As shown in (2), since the polarization characteristics match, the light passes through the polarizing plate 204 without being blocked, and its phase is shifted by π / 2 by the quarter-wave plate 207, so that the color correction filter 211
Is input to Of the S-polarized red illumination light, approximately 580n
The unnecessary light U having a wavelength of m is reflected by the incident surface of the color correction filter 211 toward the cross dichroic prism 4 side.
The phase is further shifted by π / 2 by the 波長 wavelength plate 207, equivalently converted into P-polarized light and incident on the polarizing plate 204, and is absorbed by the polarizing plate 204 and removed from the optical path. You.
【００５４】一方、色補正フィルタ２１１を透過した略
５９０ｎｍ以上の赤色照明光は、１／４波長板２０８で
その位相が更にπ／２だけシフトされ、等価的にＰ偏光
光に変換されてライトバルブ２０１に入射される。そし
て、ライトバルブ２０１への赤色照明光の照射によって
形成されたＲの色成分の光学画像（以下、赤色画像とい
う。）は、照明光とは逆に１／４波長板２０８、色補正
フィルタ２１１、１／４波長板２０７及び偏光板２０４
を透過して出射面４０１ａからクロスダイクロイックプ
リズム４内に入力される。On the other hand, the red illumination light of approximately 590 nm or more transmitted through the color correction filter 211 is further shifted in phase by π / 2 by the 波長 wavelength plate 208, and is equivalently converted into P-polarized light to be illuminated. The light is incident on the valve 201. The optical image of the R color component (hereinafter, referred to as a red image) formed by irradiating the light valve 201 with the red illumination light has a 、 wavelength plate 208 and a color correction filter 211 opposite to the illumination light. , 波長 wavelength plate 207 and polarizing plate 204
And is input into the cross dichroic prism 4 from the exit surface 401a.
【００５５】赤色画像は、略５９０ｎｍ以上の波長を有
しているので、色補正フィルタ２１１を減衰することな
く透過する。また、赤色画像を構成する光束は、Ｐ偏光
光であるので、１／４波長板２０７，２０８でその位相
がπだけシフトされることにより等価的にＳ偏光光に変
換される。従って、赤色画像を構成する光束は、偏光板
２０４を透過してクロスダイクロイックプリズム４の出
射面４０１ａに入射される。従って、クロスダイクロイ
ックプリズム４の出射面４０１ａには、不要光Ｕの成分
のない色純度の高い赤色画像が入力される。Since the red image has a wavelength of about 590 nm or more, it passes through the color correction filter 211 without being attenuated. Further, since the luminous flux forming the red image is P-polarized light, its phase is shifted by π in the quarter-wave plates 207 and 208, so that it is equivalently converted to S-polarized light. Therefore, the light beam forming the red image passes through the polarizing plate 204 and enters the exit surface 401a of the cross dichroic prism 4. Therefore, a red image having a high color purity and having no unnecessary light component U is input to the emission surface 401 a of the cross dichroic prism 4.
【００５６】クロスダイクロイックプリズム４の出射面
４０２ａから出射された緑色照明光についても、偏光板
２０５、１／４波長板２０９、色補正フィルタ２１２及
び１／４波長板２１０が赤色照明光に対する偏光板２０
４、１／４波長板２０８、色補正フィルタ２１１及び１
／４波長板２０９の作用と同様の作用を行って緑色照明
光のうち、略５８０ｎｍの波長の不要光Ｕが除去され、
ライトバルブ２０２には、色純度の高いＰ偏光の緑色照
明光が入射される。そして、この緑色照明光の照射によ
って形成されたＧの色成分の光学画像（以下、緑色画像
という。）を構成する光束は、赤色画像の場合と同様
に、色補正フィルタ２１２を減衰することなく透過する
とともに、１／４波長板２０９，２１０で等価的にＳ偏
光光に変換され、偏光板２０５を透過してクロスダイク
ロイックプリズム４の出射面４０２ａに入射される。For the green illumination light emitted from the emission surface 402 a of the cross dichroic prism 4, the polarizing plate 205, the 波長 wavelength plate 209, the color correction filter 212, and the 波長 wavelength plate 210 are also used as polarizing plates for the red illumination light. 20
4, 1/4 wavelength plate 208, color correction filters 211 and 1
By performing the same operation as that of the wavelength plate 209, unnecessary light U having a wavelength of approximately 580 nm is removed from the green illumination light,
The P-polarized green illumination light having high color purity is incident on the light valve 202. The luminous flux forming the optical image of the G color component formed by the irradiation of the green illumination light (hereinafter, referred to as a green image) does not attenuate the color correction filter 212 as in the case of the red image. While being transmitted, the light is equivalently converted into S-polarized light by the quarter-wave plates 209 and 210, passes through the polarizing plate 205, and is incident on the emission surface 402a of the cross dichroic prism 4.
【００５７】一方、クロスダイクロイックプリズム４の
出射面４０３ａから出射された青色照明光は、偏光板２
０４を透過した後、ライトバルブ２０３に入射される。
そして、ライトバルブ２０３への青色照明光の照射によ
って形成されたＢの色成分の光学画像（以下、青色画像
という。）を構成する光束（Ｓ偏光）は、偏光板２０４
を透過してクロスダイクロイックプリズム４の出射面４
０３ａに入射される。なお、青色画像には不要光の成分
が殆ど含まれていないので、クロスダイクロイックプリ
ズム４には、色純度の高い青色画像の光束が入射され
る。On the other hand, the blue illumination light emitted from the emission surface 403a of the cross dichroic prism 4 is
After passing through the light valve 04, the light enters the light valve 203.
A light beam (S-polarized light) constituting an optical image of a B color component (hereinafter, referred to as a blue image) formed by irradiating the light valve 203 with the blue illumination light is a polarizing plate 204.
Outgoing surface 4 of cross dichroic prism 4
03a. Since the blue image hardly contains unnecessary light components, the luminous flux of the blue image with high color purity is incident on the cross dichroic prism 4.
【００５８】出射面４０１ａからクロスダイクロイック
プリズム４に入射した赤色画像を構成する光束は、接合
面４０５，４０６で傾斜面４０４ａ側に反射され、出射
面４０３ａからクロスダイクロイックプリズム４に入射
した青色画像を構成する光束は、接合面４０７，４０８
で傾斜面４０４ａ側に反射され、出射面４０２ａからク
ロスダイクロイックプリズム４に入射した緑色画像を構
成する光束は、接合面４０５〜４０８を反射することな
く傾斜面４０４ａ側に透過する。従って、クロスダイク
ロイックプリズム４の傾斜面４０４ａからは赤色画像、
緑色画像及び青色画像が合成されて（すなわち、各色の
画像を構成する光束（Ｓ偏光光束）が混合されて）出射
される。The luminous flux constituting the red image incident on the cross dichroic prism 4 from the exit surface 401a is reflected by the joining surfaces 405 and 406 toward the inclined surface 404a, and the blue image incident on the cross dichroic prism 4 from the exit surface 403a is converted into a blue image. The luminous flux to be constituted is connected to the joining surfaces 407 and 408.
The light flux which is reflected to the inclined surface 404a at the side and forms the green image incident on the cross dichroic prism 4 from the emission surface 402a is transmitted to the inclined surface 404a side without being reflected by the joining surfaces 405 to 408. Accordingly, a red image is obtained from the inclined surface 404a of the cross dichroic prism 4,
The green image and the blue image are combined (that is, light beams (S-polarized light beams) constituting the images of the respective colors are mixed and emitted).
【００５９】そして、この合成画像を構成する光束は、
投影レンズ５の後群５０２により絞り位置Ｐに一旦、結
像した後、投影レンズ５の前群５０１により拡大されて
スクリーン６に投影される。The luminous flux forming the composite image is
After an image is formed once at the stop position P by the rear group 502 of the projection lens 5, the image is enlarged by the front group 501 of the projection lens 5 and projected on the screen 6.
【００６０】上記のように、クロスダイクロイックプリ
ズム４とライトバルブ２０１との間に偏光板２０４、１
／４波長板２０７、色補正フィルタ２１１及び１／４波
長板２０８をこの順に配置するとともに、クロスダイク
ロイックプリズム４とライトバルブ２０２との間に偏光
板２０５、１／４波長板２０９、色補正フィルタ２１２
及び１／４波長板２１０をこの順に配置し、色補正フィ
ルタ２１１，２１２でＲ，Ｇの色の照明光の主要光と不
要光Ｕとを分離するとともに、１／４波長板２０７，２
０９でその偏光面を互いに直交させるようにしているの
で、不要光Ｕが偏光板２０４，２０５で吸収され、スク
リーンにこの不要光Ｕに起因するゴーストが生じること
がない。また、赤及び緑のライトバルブ２０１，２０２
の照明光の色純度が向上し、投影像の色再現性を高める
ことができる。As described above, the polarizing plates 204 and 1 are interposed between the cross dichroic prism 4 and the light valve 201.
A 波長 wavelength plate 207, a color correction filter 211, and a 波長 wavelength plate 208 are arranged in this order, and a polarizing plate 205, a 波長 wavelength plate 209, a color correction filter are provided between the cross dichroic prism 4 and the light valve 202. 212
And the quarter-wave plate 210 are arranged in this order, the color correction filters 211 and 212 separate the main light and the unnecessary light U of the illumination light of R and G colors, and the quarter-wave plates 207 and 2
Since the polarization planes are set to be orthogonal to each other at 09, unnecessary light U is absorbed by the polarizing plates 204 and 205, and no ghost due to the unnecessary light U is generated on the screen. Also, red and green light valves 201, 202
, The color purity of the illumination light is improved, and the color reproducibility of the projected image can be improved.
【００６１】また、本実施の形態では、色補正フィルタ
２１１，２１２をクロスダイクロイックプリズム４の出
射面４０１ａ，４０２ａとそれぞれ平行に配置している
ので、偏光板２０４〜１／４波長板２０８の構成部材及
び偏光板２０５〜１／４波長板２１０の構成部材がコン
パクトになり、装置の小型化に寄与するとともに、投影
像に非点収差を生じさせることもない。In this embodiment, since the color correction filters 211 and 212 are arranged in parallel with the emission surfaces 401a and 402a of the cross dichroic prism 4, respectively, the configuration of the polarizing plates 204 to 1/4 wavelength plate 208 is provided. The members and the constituent members of the polarizing plates 205 to ４ wavelength plate 210 are compact, which contributes to downsizing of the device, and does not cause astigmatism in the projected image.
【００６２】ところで、クロスダイクロイックプリズム
４とライトバルブ２０１，２０２，２０３との間に、偏
光板２０４〜２０６、１／４波長板２０７〜２１０及び
色補正フィルタ２１１，２１２等の板部材を複数枚、ラ
イトバルブ２０１〜２０３のパネル面と略平行に配置す
ると、各板部材の入射面で光が反射され、その分、光量
のロスが生じて投影像が暗くなる。従って、好ましくは
反射防止処理を施すことが望ましい。By the way, between the cross dichroic prism 4 and the light valves 201, 202, 203, a plurality of plate members such as polarizing plates 204 to 206, quarter wave plates 207 to 210, and color correction filters 211, 212 are provided. When the light valves 201 to 203 are arranged substantially in parallel with the panel surfaces, light is reflected on the incident surfaces of the respective plate members, and a corresponding amount of light is lost, resulting in a darker projected image. Therefore, it is desirable to perform anti-reflection treatment.
【００６３】図８は、クロスダイクロイックプリズム４
とライトバルブ２０１，２０２，２０３との間の光量の
反射ロスを低減する光学像形成部２の一実施の形態を示
す図である。FIG. 8 shows a cross dichroic prism 4
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of an optical image forming unit 2 that reduces a reflection loss of a light amount between the light valves 201, 202, and 203.
【００６４】同図に示す光学像形成部２は、クロスダイ
クロイックプリズム４とライトバルブ２０１，２０２，
２０３との間に設けられる偏光板２０４〜２０６、１／
４波長板２０７〜２１０及び色補正フィルタ２１１，２
１２がユニットで構成されている。クロスダイクロイッ
クプリズム４とライトバルブ２０１との間に設けられる
偏光板２０４、１／４波長板２０７，２０８及び色補正
フィルタ２１１は、偏光板ユニット２０１Ａと色補正板
ユニット２０１Ｂとで構成され、クロスダイクロイック
プリズム４とライトバルブ２０２との間に設けられる偏
光板２０５、１／４波長板２０９，２１０及び色補正フ
ィルタ２１２は、偏光板ユニット２０２Ａと色補正板ユ
ニット２０２Ｂとで構成され、クロスダイクロイックプ
リズム４とライトバルブ２０３との間に設けられる偏光
板２０６は、偏光板ユニット２０３Ａで構成されてい
る。The optical image forming section 2 shown in FIG. 1 includes a cross dichroic prism 4 and light valves 201, 202,
203, polarizing plates 204 to 206, 1 /
Four-wavelength plates 207 to 210 and color correction filters 211 and 211
Reference numeral 12 denotes a unit. A polarizing plate 204, quarter-wave plates 207 and 208, and a color correction filter 211 provided between the cross dichroic prism 4 and the light valve 201 are composed of a polarizing plate unit 201A and a color correction plate unit 201B, and are cross dichroic. A polarizing plate 205, quarter-wave plates 209 and 210, and a color correction filter 212 provided between the prism 4 and the light valve 202 are composed of a polarizing plate unit 202A and a color correction plate unit 202B, and the cross dichroic prism 4 The polarizing plate 206 provided between the light valve 203 and the light valve 203 is constituted by a polarizing plate unit 203A.
【００６５】偏光板ユニット２０３Ａは、偏光板２０６
を２枚のガラス板２１７，２１８で挾み込み、ガラス板
の２１７，２１８の外側表面に反射防止膜２２３，２２
４を形成したものである。反射防止膜２２３，２２４
は、例えば図９に示す反射率特性を有しており、同図に
示すように、ライトバルブ２０３に入射される４４０ｎ
ｍ付近の青色成分（図１０参照）に対してその反射率は
０．１％以下であるので、クロスダイクロイックプリズ
ム４とライトバルブ２０３間での照明光及び投影光の反
射ロスが効果的に抑制されている。The polarizing plate unit 203A includes a polarizing plate 206
Is sandwiched between two glass plates 217 and 218, and the antireflection films 223 and 22 are formed on the outer surfaces of the glass plates 217 and 218.
4 is formed. Anti-reflection films 223, 224
Has, for example, the reflectance characteristics shown in FIG. 9, and as shown in FIG.
Since the reflectance of the blue component near m (see FIG. 10) is 0.1% or less, the reflection loss of the illumination light and the projection light between the cross dichroic prism 4 and the light valve 203 is effectively suppressed. Have been.
【００６６】偏光板ユニット２０１Ａは、一方面に反射
防止膜２１９が形成されたガラス板２１３の他方面に偏
光板２０４と１／４波長板２０７とが貼り合わされたも
のであり、色補正板ユニット２０１Ｂは、一方面に反射
防止膜２２０が形成されたガラス板２１４の他方面膜に
１／４波長板２０７と色補正フィルタ２１１とが貼り合
わされたものである。そして、偏光板ユニット２０１Ａ
及び色補正板ユニット２０１Ｂは、ガラス板２１３，２
１４が外側になるように配列してクロスダイクロイック
プリズム４とライトバルブ２０１との間に平行に配設さ
れている。The polarizing plate unit 201A is composed of a glass plate 213 having an antireflection film 219 formed on one surface and a polarizing plate 204 and a 波長 wavelength plate 207 bonded to the other surface. Reference numeral 201B denotes a glass plate 214 having an antireflection film 220 formed on one surface, and a 他方 wavelength plate 207 and a color correction filter 211 bonded to the other surface film. Then, the polarizing plate unit 201A
And the color correction plate unit 201B includes the glass plates 213 and 2
14 are arranged outside so as to be arranged in parallel between the cross dichroic prism 4 and the light valve 201.
【００６７】偏光板ユニット２０２Ａ及び色補正板ユニ
ット２０２Ｂも、それぞれ偏光板ユニット２０１Ａと色
補正板ユニット２０２Ｂと同様に構成され、クロスダイ
クロイックプリズム４とライトバルブ２０２との間に偏
光板ユニット２０１Ａ及び色補正板ユニット２１１Ｂと
同様の関係で配設されている。すなわち、偏光板ユニッ
ト２０２Ａは、一方面に反射防止膜２２１が形成された
ガラス板２１５の他方面膜に偏光板２０５と１／４波長
板２０９とを貼り合わせて構成され、色補正板ユニット
２０２Ｂは、一方面に反射防止膜２２２が形成されたガ
ラス板２１６の他方面膜に１／４波長板２１０と色補正
フィルタ２１２とを貼り合わせて構成され、クロスダイ
クロイックプリズム４とライトバルブ２０１との間に、
ガラス板２１５，２１６を外側にして両ユニット２０２
Ａ，２０２Ｂが平行に配列されている。The polarizing plate unit 202A and the color correcting plate unit 202B are also constructed in the same manner as the polarizing plate unit 201A and the color correcting plate unit 202B, respectively, and the polarizing plate unit 201A and the color are disposed between the cross dichroic prism 4 and the light valve 202. They are arranged in the same relationship as the correction plate unit 211B. That is, the polarizing plate unit 202A is configured by bonding the polarizing plate 205 and the 波長 wavelength plate 209 to the other surface film of the glass plate 215 having the antireflection film 221 formed on one surface, and the color correction plate unit 202B A 波長 wavelength plate 210 and a color correction filter 212 are attached to the other surface of a glass plate 216 having an anti-reflection film 222 formed on one surface, and a gap between the cross dichroic prism 4 and the light valve 201 is formed. ,
Both units 202 with glass plates 215 and 216 outside
A, 202B are arranged in parallel.
【００６８】なお、赤色に対する反射防止膜２１９，２
２０及び緑色に対する反射防止膜２２１，２２２は、図
１０に示す反射率特性の通過帯域を５９０ｎｍ以上の赤
色成分の領域若しくは５１０〜５７０ｎｍの緑色成分の
領域にシフトすることにより青色に対する反射防止膜２
２３，２２４と略同一の反射率特性を有するものを得る
ことができる。The antireflection films 219 and 2 for red color
20 and the green antireflection films 221 and 222 shift the pass band of the reflectance characteristic shown in FIG. 10 to a red component region of 590 nm or more or a green component region of 510 to 570 nm, so that the antireflection films 2 for blue are shifted.
It is possible to obtain one having substantially the same reflectivity characteristics as those of 23 and 224.
【００６９】本実施の形態では、偏光板２０４，２０５
及び１／４波長板２０７，２０９、色補正フィルタ２１
１，２１２及び１／４波長板２０８，２１０を貼り合わ
せるとともに、界面反射が問題となる偏光板２０４，２
０５，２０６の照明光の入射面と偏光板２０６及び１／
４波長板２０８，２１０の投影光の入射面とにガラス板
２１３〜２１８を貼り合わせ、そのガラス板２１３〜２
１８の表面に反射防止膜２１９〜２２４を形成するよう
にしているので、ガラス板２１３〜２１８の各表面での
照明光及び投影光の反射ロスを０．１％以下に抑えるこ
とが可能で、光学像形成部２での光量ロスを可能な限り
低減して、コントラスト比の高い投影像を得ることがで
きる。In the present embodiment, the polarizing plates 204 and 205
And quarter-wave plates 207 and 209, color correction filter 21
The 1,2 and 1/4 wavelength plates 208 and 210 are bonded together, and the polarizing plates 204 and 2 where interface reflection is a problem.
05, 206 and the polarizing plates 206 and 1 /
The glass plates 213 to 218 are bonded to the incident surfaces of the four-wavelength plates 208 and 210 for projecting light.
Since the antireflection films 219 to 224 are formed on the surface of the glass plate 18, the reflection loss of illumination light and projection light on each surface of the glass plates 213 to 218 can be suppressed to 0.1% or less. A light amount loss in the optical image forming unit 2 can be reduced as much as possible, and a projected image with a high contrast ratio can be obtained.
【００７０】[0070]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３原色の色成分毎に光学画像を形成する複数のライトバ
ルブと、各色のライトバルブを対応する色成分の光で照
明するべく照明光を色分解するとともに、上記ライトバ
ルブで形成された各色の光学画像を合成する色分解合成
手段との間であって、色分解合成手段で分解された色光
のうち、不要光を含む色成分の光が透過する光路上に第
２の１／４波長板、色補正フィルタ、第１の１／４波長
板及び偏光板をこの順で配置したので、偏光特性のみで
不要光が簡単に分離、除去され、スクリーンに不要光に
起因するゴースト画像が投影されることがない。また、
各色の光学画像の色純度が向上し、色再現性の高い投影
像を得ることができる。As described above, according to the present invention,
A plurality of light valves for forming an optical image for each of the three primary color components; and a color separation of the illumination light for illuminating the light valves of the respective colors with light of the corresponding color components; A second quarter-wave plate between the color separation / synthesis means for synthesizing the optical image and an optical path through which light of a color component including unnecessary light among the color lights separated by the color separation / synthesis means is transmitted; Since the color correction filter, the first quarter-wave plate, and the polarizing plate are arranged in this order, unnecessary light can be easily separated and removed only by the polarization characteristic, and a ghost image caused by the unnecessary light is projected on the screen. Never. Also,
The color purity of the optical image of each color is improved, and a projected image with high color reproducibility can be obtained.
【００７１】また、色補正フィルタを色分解合成手段の
対応する色光の出射面と平行に配置しているので、偏光
板〜第２の１／４波長板をコンパクトに構成することが
でき、投影像に非点収差を生じさせることもない。Further, since the color correction filters are arranged in parallel with the emission surface of the corresponding color light of the color separation / synthesis means, the polarizing plate to the second quarter-wave plate can be made compact, and There is no astigmatism in the image.
【図１】本発明に係る像投影装置の光学系の一実施の形
態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical system of an image projection device according to the present invention.
【図２】投影レンズの絞り位置とプリズム体の配置位置
との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a stop position of a projection lens and a position of a prism body.
【図３】絞りの有効な投影光及び照明光の通過領域とプ
リズム体との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a prism and a prism area where a stop passes effective projection light and illumination light.
【図４】リフレクタからの照明光の有効径と第１レンズ
アレイで分割された照明光の光束との関係を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an effective diameter of illumination light from a reflector and a luminous flux of illumination light divided by a first lens array.
【図５】第２レンズアレイで形成される複数の二次光源
と絞りの有効な照明光の通過領域との関係を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a plurality of secondary light sources formed by a second lens array and an effective illumination light passage area of a stop.
【図６】投影光学系内におけるプリズム体の配置関係の
一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an arrangement relationship of prism bodies in a projection optical system.
【図７】クロスダイクロイックプリズムとライトバルブ
との間における照明光及び投影光の偏光の変化を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a change in polarization of illumination light and projection light between a cross dichroic prism and a light valve.
【図８】クロスダイクロイックプリズムとライトバルブ
との間の光量の反射ロスを低減する光学像形成部の実施
形態を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an embodiment of an optical image forming unit that reduces a reflection loss of a light amount between a cross dichroic prism and a light valve.
【図９】青色に対する反射防止膜の反射率特性を示す図
である。FIG. 9 is a diagram showing the reflectance characteristics of the antireflection film for blue.
【図１０】照明光の発光スペクトル特性の一例を示す図
である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an emission spectrum characteristic of illumination light.
１ 像投影装置 ２ 光学像形成部 ２０１，２０２，２０３ ライトバルブ ２０４，２０５，２０６ 偏光板（偏光手段） ２０７，２０９ １／４波長板（第１の１／４波長板） ２０８，２１０ １／４波長板（第２の１／４波長板） ２１１，２１２ 色補正フィルタ ２１３〜２１８ ガラス板 ２１９〜２２４ 反射防止膜 ３ 照明光学系（光源手段） ３０１ 光源 ３０２ リフレクタ ３０３ 第１レンズアレイ ３０４ 偏光分離プリズム ３０５ 直角プリズム ３０６ 平行平板 ３０７ １／２波長板 ３０８ 第２レンズアレイ ３０９ 重ね合わせレンズ ３１０ リレー光学系 ３１１ プリズム体 ３１２ 直角プリズム ３１３ 平行平板（ガラス平板） ４ 光学像合成部（色分解合成手段） ４０１，４０２，４０３，４０４ 直角プリズム ５ 投影光学系 ５０１ 前群 ５０２ 後群 ６ スクリーン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image projection apparatus 2 Optical image forming part 201,202,203 Light valve 204,205,206 Polarizing plate (polarizing means) 207,209 Quarter-wave plate (First quarter-wave plate) 208,2101 / Four-wave plate (second quarter-wave plate) 211, 212 Color correction filter 213 to 218 Glass plate 219 to 224 Anti-reflection film 3 Illumination optical system (light source means) 301 Light source 302 Reflector 303 First lens array 304 Polarization separation Prism 305 Right-angle prism 306 Parallel plate 307 波長 wavelength plate 308 Second lens array 309 Superposition lens 310 Relay optical system 311 Prism body 312 Right-angle prism 313 Parallel plate (glass plate) 4 Optical image combining unit (color separation combining unit) 401, 402, 403, 404 Right-angle prism 5 Projection optical system 501 After the group 502 group 6 Screen
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G02F 1/1335 510 G02F 1/1335 510 G03B 33/12 G03B 33/12
Claims (2)
光を空間変調して投影用の光学画像を形成する複数のラ
イトバルブと、上記照明光を生成する光源手段と、上記
照明光を上記色成分の光に分解して対応する色のライト
バルブ側に導くとともに、上記ライトバルブで形成され
た各色の光学画像を合成してスクリーン側に導く色分解
合成手段と、上記光源からの照明光を上記色分解合成手
段に導くとともに、上記色分解合成手段からの光学画像
をスクリーンに投影する投影光学系と、上記色分解合成
手段と上記複数のライトバルブとの間に設けられた複数
の偏光手段とを備えた像投影装置において、上記色分解
合成手段で分解された色光のうち、不要光を含む色光が
透過する光路上の上記偏光手段と上記ライトバルブとの
間に、第１の１／４波長板と上記不要光を除去する色補
正フィルタと第２の１／４波長板とがこの順に配置され
ていることを特徴とする像投影装置。1. A plurality of light valves for spatially modulating illumination light based on a video signal of each color for each color component to form an optical image for projection, light source means for generating the illumination light, and A color separation / combination unit that separates the light into the light of the color component and guides the light to the light valve side of the corresponding color, combines the optical images of the respective colors formed by the light valve, and guides the combined image to the screen; While projecting light to the color separation / combination means, a projection optical system for projecting an optical image from the color separation / combination means onto a screen, and a plurality of light valves provided between the color separation / combination means and the plurality of light valves. In the image projection apparatus provided with the polarizing means, among the color lights decomposed by the color separation / combination means, the first light source is disposed between the polarization means and the light valve on an optical path through which the color light including unnecessary light passes. 1/4 An image projection apparatus, comprising: a wavelength plate, a color correction filter for removing the unnecessary light, and a second quarter-wave plate arranged in this order.
補正フィルタは、色分解合成手段の対応する色光の出射
面と平行に配置されていることを特徴とする像投影装
置。2. The image projection apparatus according to claim 1, wherein the color correction filters are arranged in parallel with a corresponding color light emission surface of the color separation / combination means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033296A JPH11231261A (en) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Image projecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033296A JPH11231261A (en) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Image projecting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11231261A true JPH11231261A (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=12382593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10033296A Withdrawn JPH11231261A (en) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Image projecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11231261A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001026383A1 (en) * | 1999-10-06 | 2001-04-12 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Off-axis image projection display system |
| US6795243B1 (en) | 2001-10-05 | 2004-09-21 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Polarizing light pipe |
| US6827450B1 (en) | 2001-10-05 | 2004-12-07 | Jds Uniphase Corporation | Scrolling color projection system |
| WO2020162179A1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | ソニー株式会社 | Optical system |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP10033296A patent/JPH11231261A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001026383A1 (en) * | 1999-10-06 | 2001-04-12 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Off-axis image projection display system |
| US6398364B1 (en) * | 1999-10-06 | 2002-06-04 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Off-axis image projection display system |
| US6795243B1 (en) | 2001-10-05 | 2004-09-21 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Polarizing light pipe |
| US6827450B1 (en) | 2001-10-05 | 2004-12-07 | Jds Uniphase Corporation | Scrolling color projection system |
| WO2020162179A1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | ソニー株式会社 | Optical system |
| US11720012B2 (en) | 2019-02-07 | 2023-08-08 | Sony Group Corporation | Optical system |
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