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JP2006113282A - Projection display - Google Patents

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JP2006113282A
JP2006113282A JP2004300329A JP2004300329A JP2006113282A JP 2006113282 A JP2006113282 A JP 2006113282A JP 2004300329 A JP2004300329 A JP 2004300329A JP 2004300329 A JP2004300329 A JP 2004300329A JP 2006113282 A JP2006113282 A JP 2006113282A
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Japan
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light
projection
polarization
liquid crystal
crystal display
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Withdrawn
Application number
JP2004300329A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Okuyama
奥山  敦
Masayuki Abe
阿部  雅之
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Abstract

【課題】その目的とする処は、光束を絞ったときには偏光ビームスプリッターにおける角度特性が向上し、コントラストを強調した投射状態を実現でき、光束を広げたときには多くの光量を投影する明るさを強調した投射状態を実現することができる投射型表示装置を提供すること。
【解決手段】光源とリフレクターと照明光学系と偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子と投射レンズとを有し、前記反射型液晶表示素子により形成された画像を被投射面に投射する投射型表示装置であって、前記照明光学系は、光束分離手段と集光手段と開口絞りとを有し、前記開口絞りにより前記照明光学系による照明光束の広がり角度を可変とする。
【選択図】図1
The object of the present invention is to improve the angle characteristics of a polarizing beam splitter when the light beam is narrowed down, to realize a projection state in which contrast is enhanced, and to enhance the brightness that projects a large amount of light when the light beam is expanded. PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection display device that can realize the projected state.
A projection display comprising a light source, a reflector, an illumination optical system, a polarization beam splitter, a reflective liquid crystal display element, and a projection lens, and projects an image formed by the reflective liquid crystal display element onto a projection surface. In the apparatus, the illumination optical system includes a light beam separation unit, a light collection unit, and an aperture stop, and the aperture light makes the spread angle of the illumination light beam by the illumination optical system variable.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、反射型液晶表示素子を用いた投射型表示装置に関する。   The present invention relates to a projection display device using a reflective liquid crystal display element.

反射型液晶表示装置を用いた投射型表示装置において、反射型液晶表示素子を照明する照明光を偏光ビームスプリッターを用いて導き、更に反射型液晶表示素子で画像変調した光を2つの偏光ビームスプリッターを用いて検光する構成が特許文献1に開示されている。特許文献1では、図11に示すように4つの偏光ビームスプリッター118,120,124,128と3つの色選択性位相差板116,126,134で構成されている。ここで、色選択性位相差板とは可視光の波長領域において所定の波長領域の光の偏光方向を90度変換し、その他の波長の光の偏光方向は変化させない作用を有するものである。   In a projection type display device using a reflective liquid crystal display device, illumination light for illuminating the reflective liquid crystal display element is guided using a polarization beam splitter, and light modulated by the reflective liquid crystal display element is further converted into two polarization beam splitters. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 discloses a configuration for performing light detection using a light source. In Patent Document 1, as shown in FIG. 11, four polarization beam splitters 118, 120, 124, and 128 and three color selective phase difference plates 116, 126, and 134 are configured. Here, the color selective phase difference plate has a function of converting the polarization direction of light in a predetermined wavelength region by 90 degrees in the wavelength region of visible light and not changing the polarization direction of light of other wavelengths.

特許文献1においては、光源からの直線偏光光(S偏光)を第1の色選択性位相差板116により青(B)の光のみ偏光方向を90度回転させ(P偏光)、第1の偏光ビームスプリッター118に入射し、P偏光であるBの光を透過し、S偏光であるB以外の緑(G)と赤(R)の光を反射することで色分離を行い、Bの光(P偏光)は第2の偏光ビームスプリッター120を透過して反射型液晶表示素子B122に至り、GRの光は第2の色選択性位相差板126に入射し、Gの偏光方向のみ90度変換され(P偏光)、第2の偏光ビームスプリッターによりP偏光であるGの光を透過し、S偏光であるRの光を反射することで色分離され、GRのそれぞれの光は反射型液晶表示素子G132、反射型液晶表示素子R130に至る。   In Patent Document 1, linearly polarized light (S-polarized light) from a light source is rotated by 90 degrees (P-polarized light) with only the blue (B) light rotated by the first color-selective retardation plate 116 (P-polarized light). The light is incident on the polarization beam splitter 118, transmits B light that is P-polarized light, and reflects green (G) and red (R) light other than B that is S-polarized light. (P-polarized light) passes through the second polarizing beam splitter 120 and reaches the reflective liquid crystal display element B122, and the GR light is incident on the second color-selective retardation plate 126, and only the polarization direction of G is 90 degrees. It is converted (P-polarized light), and the second polarized beam splitter transmits G light that is P-polarized light and reflects R light that is S-polarized light, so that each light of GR is reflected liquid crystal. It reaches the display element G132 and the reflective liquid crystal display element R130.

反射型液晶表示素子B122で画像変調された光のP偏光成分は第2の偏光ビームスプリッター120を透過し、光源側に戻り、S偏光成分は第2の偏光ビームスプリッター120を反射して投射光となる。反射型液晶表示素子R130で画像変調された光のS偏光成分は第3の偏光ビームスプリッター128を反射し光源側に戻り、P偏光成分は第3の偏光ビームスプリッター128を透過して投射光となる。反射型液晶表示素子G132で画像変調された光のP偏光成分は第3の偏光ビームスプリッター128を透過し光源側に戻り、S偏光成分は第3の偏光ビームスプリッター128を反射して投射光となる。GとRの投射光は第3の色選択性位相差板134に入射しGの偏光方向が90度回転し、GRの光はP偏光に揃えられ、第4の偏光ビームスプリッター124を透過し、S偏光であるBの光は第4の偏光ビームスプリッター124を反射し、RGBの光は1つに合成されることにより、カラーの画像を投影する構成となっている。   The P-polarized component of the light image-modulated by the reflective liquid crystal display element B122 is transmitted through the second polarizing beam splitter 120 and returns to the light source side, and the S-polarized component is reflected by the second polarizing beam splitter 120 to be projected light. It becomes. The S-polarized component of the light image-modulated by the reflective liquid crystal display element R130 is reflected by the third polarizing beam splitter 128 and returns to the light source side, and the P-polarized component is transmitted through the third polarizing beam splitter 128 to be projected light. Become. The P-polarized component of the light image-modulated by the reflective liquid crystal display element G132 is transmitted through the third polarizing beam splitter 128 and returns to the light source side, and the S-polarized component is reflected by the third polarizing beam splitter 128 to be projected light. Become. The G and R projection light is incident on the third color-selective retardation plate 134, the G polarization direction is rotated by 90 degrees, and the GR light is aligned with the P polarization and transmitted through the fourth polarization beam splitter 124. The S-polarized B light is reflected by the fourth polarizing beam splitter 124, and the RGB light is combined into one to project a color image.

米国特許第6183091号公報US Pat. No. 6,183,091

投射する画像光の明るさを明るくするためには光源から反射型画像表示素子に至る光の利用効率を上げなければならない。このためには、照明系のFNOを小さく、つまり反射型画像表示素子における照明光束の張る角度を大きくしなければならない。   In order to increase the brightness of the projected image light, it is necessary to increase the utilization efficiency of light from the light source to the reflective image display element. For this purpose, it is necessary to reduce the FNO of the illumination system, that is, to increase the angle at which the illumination light beam extends in the reflective image display element.

ここで、色合成系に偏光ビームスプリッターを使用しているとき、偏光ビームスプリッターにおいては所定の設計入射角度においては図12(a)に示すような理想的な変更分離作用を示すが、設計入射角度からずれた入射角度においては図12(b)に示すように偏光分離特性の変化が発生してしまう。これは色合成系における偏光ビームスプリッターには検光子としての機能もあるので、偏光分離特性が悪化すると検光度が低下し、投射画像においてはコントラストが低下するという問題が発生していた。そのため、従来はコントラストが十分得られる照明光束で照明するような照明系の構成とし、投影画像の明るさを明るくすることができなかった。   Here, when a polarization beam splitter is used in the color synthesis system, the polarization beam splitter exhibits an ideal change separation action as shown in FIG. 12A at a predetermined design incident angle. At the incident angle deviated from the angle, the polarization separation characteristic changes as shown in FIG. This is because the polarization beam splitter in the color synthesizing system also has a function as an analyzer. Therefore, when the polarization separation characteristic is deteriorated, the light intensity is lowered, and the contrast is lowered in the projected image. For this reason, conventionally, the illumination system is configured to illuminate with an illumination light beam with sufficient contrast, and the brightness of the projected image cannot be increased.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、光束を絞ったときには偏光ビームスプリッターにおける角度特性が向上し、コントラストを強調した投射状態を実現でき、光束を広げたときには多くの光量を投影する明るさを強調した投射状態を実現することができる投射型表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the purpose of the present invention is to improve the angular characteristics of the polarizing beam splitter when the light beam is narrowed, to realize a projection state with enhanced contrast, and when the light beam is widened. An object of the present invention is to provide a projection display device capable of realizing a projection state in which the brightness for projecting a large amount of light is emphasized.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、光源とリフレクターと照明光学系と偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子と投射レンズとを有し、前記反射型液晶表示素子により形成された画像を被投射面に投射する投射型表示装置であって、前記照明光学系は、光束分離手段と集光手段と開口絞りとを有し、前記開口絞りにより前記照明光学系による照明光束の広がり角度を可変とすること特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a light source, a reflector, an illumination optical system, a polarizing beam splitter, a reflective liquid crystal display element, and a projection lens, and is formed by the reflective liquid crystal display element. A projection display apparatus that projects an image onto a projection surface, wherein the illumination optical system includes a light beam separating unit, a light collecting unit, and an aperture stop, and the aperture optical stop spreads the illumination light beam by the illumination optical system. The angle is variable.

請求項2記載の発明は、光源とリフレクターと照明光学系と偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子と投射レンズとを有し、前記反射型液晶表示素子により形成された画像を被投射面に投射する投射型表示装置であって、前記照明光学系は、光束分離手段と集光手段と開口絞りとを有し、前記開口絞りにより前記照明光学系による照明光束の広がり角度を1.3倍以上可変とすること特徴とする。   The invention described in claim 2 has a light source, a reflector, an illumination optical system, a polarization beam splitter, a reflective liquid crystal display element, and a projection lens, and projects an image formed by the reflective liquid crystal display element onto a projection surface. The illumination optical system includes a light beam separating unit, a light collecting unit, and an aperture stop, and the aperture stop makes a spread angle of the illumination light beam by the illumination optical system 1.3 times or more. It is characterized by being variable.

本発明によれば、光源とリフレクターと照明光学系と偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子と投射レンズとを有し、反射型液晶表示素子の画像をスクリーン等の被投射面に投射する投射型表示装置であって、前記照明光学系は、光束分離手段と集光手段とを有し、光源からスクリーンに至る光路中に開口面積を変更することができる開口絞りを設けることにより、反射型液晶表示素子で集光する光束の広がりを変更可能とすることができ、光束を絞ったときには偏光ビームスプリッターにおける角度特性が向上し、コントラストを強調した投射状態を実現でき、光束を広げたときには多くの光量を投影する明るさを強調した投射状態を実現できるようになる。   According to the present invention, the projection type includes a light source, a reflector, an illumination optical system, a polarization beam splitter, a reflective liquid crystal display element, and a projection lens, and projects an image of the reflective liquid crystal display element onto a projection surface such as a screen. In the display device, the illumination optical system includes a light beam separating unit and a condensing unit, and a reflection type liquid crystal by providing an aperture stop capable of changing an aperture area in an optical path from the light source to the screen. The spread of the light beam collected by the display element can be changed. When the light beam is narrowed, the angle characteristics of the polarizing beam splitter are improved, and a projection state with enhanced contrast can be realized. A projection state in which the brightness for projecting the amount of light is emphasized can be realized.

ここで、開口絞りは、光束分離手段で生成される複数の光源像が形成される位置或はその前後の位置に設けることにより反射型液晶表示素子全体に照明光束が均等に作用するように構成することができる。   Here, the aperture stop is provided at a position where a plurality of light source images generated by the light beam separating means are formed or at a position before and after the light source image so that the illumination light beam acts uniformly on the entire reflective liquid crystal display element. can do.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

<実施の形態1>
図1は本発明の実施の形態1を示す図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention.

図中、1は連続スペクトルで白色光を発光する光源、2は光源1からの光を所定の方向に集光するリフレクターである。3aは矩形のレンズをマトリックス状に配置した第1のフライアイレンズ、3bは第1のフライアイレンズ3aの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第2のフライアイレンズである。S1は開口絞り、4は無偏光光を所定の偏光光に揃える偏光変換素子、5aはコンデンサーレンズ、5bはフィールドレンズ、5cは反射ミラーである。   In the figure, 1 is a light source that emits white light with a continuous spectrum, and 2 is a reflector that condenses light from the light source 1 in a predetermined direction. 3a is a first fly-eye lens in which rectangular lenses are arranged in a matrix, and 3b is a second fly-eye lens having a lens array corresponding to each lens of the first fly-eye lens 3a. S1 is an aperture stop, 4 is a polarization conversion element that aligns unpolarized light with predetermined polarized light, 5a is a condenser lens, 5b is a field lens, and 5c is a reflection mirror.

6aはR(赤)の光の偏光方向を90度変換し、B(青)の光の偏光方向は変換しない第1の色選択性位相差板、6bはR(赤)の光の偏光方向を90度変換し、B(青)の光の偏光方向は変換しない第2の色選択性位相差板である。7はG(緑)の光の偏光方向を90度変換し、B,Rの光の偏光方向は変換しない第3の色選択性位相差板である。8a,8bは第1の1/2波長板、第2の1/2波長板である。9a,9b,9c,9dはP偏光を透過し、S偏光を反射する第1の偏光ビームスプリッター、第2の偏光ビームスプリッター、第3の偏光ビームスプリッター、第4の偏光ビームスプリッターである。   6a is a first color-selective retardation plate that converts the polarization direction of R (red) light by 90 degrees and B (blue) light is not converted, and 6b is a polarization direction of R (red) light. Is a second color-selective phase difference plate that converts 90 ° and does not convert the polarization direction of B (blue) light. Reference numeral 7 denotes a third color-selective retardation plate that converts the polarization direction of G (green) light by 90 degrees and does not convert the polarization directions of B and R light. Reference numerals 8a and 8b denote a first half-wave plate and a second half-wave plate. Reference numerals 9a, 9b, 9c, and 9d denote a first polarization beam splitter, a second polarization beam splitter, a third polarization beam splitter, and a fourth polarization beam splitter that transmit P-polarized light and reflect S-polarized light.

10はGとRの中間の波長領域の光をカットするカラーフィルターである。11r,11g,11bは光を反射し、画像変調して画像を表示する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。12r,12g,12bは赤用の1/4波長板、緑用の1/4波長板、青用の1/4波長板で、13は投射レンズである。   Reference numeral 10 denotes a color filter that cuts light in a wavelength region intermediate between G and R. Reference numerals 11r, 11g, and 11b are a reflective liquid crystal display element for red, a reflective liquid crystal display element for green, and a reflective liquid crystal display element for blue that reflect light and display an image by modulating the image. Reference numerals 12r, 12g, and 12b denote a quarter-wave plate for red, a quarter-wave plate for green, and a quarter-wave plate for blue. Reference numeral 13 denotes a projection lens.

次に、光学的な作用を説明する。   Next, the optical action will be described.

光源1から発した光はリフレクター2により所定の方向に集光される。ここで、リフレクター2は放物面形状に形成されており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に平行な光束となる。ここで、光源1は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの集光光束は第1のフライアイレンズ3aに入射する。第1のフライアイレンズ3aは、外形が矩形の正の屈折力を有するレンズをマトリックス状に組み合わせて構成されており、入射した光束はそれぞれのレンズに応じた複数の光束に分割され、且つ、集光され、第2のフライアイレンズ3bを経て、マトリックス状に複数の光源像を偏光変換素子の近傍に形成する。   Light emitted from the light source 1 is collected in a predetermined direction by the reflector 2. Here, the reflector 2 is formed in a paraboloid shape, and light from the focal position of the paraboloid becomes a light beam parallel to the symmetry axis of the paraboloid. Here, since the light source 1 is not an ideal point light source but has a finite size, the condensed light flux includes many light components that are not parallel to the symmetry axis of the paraboloid. These condensed light beams are incident on the first fly-eye lens 3a. The first fly-eye lens 3a is configured by combining lenses having a positive refractive power having a rectangular outer shape in a matrix shape, and an incident light beam is divided into a plurality of light beams corresponding to each lens, and The light is condensed and passes through the second fly-eye lens 3b to form a plurality of light source images in the vicinity of the polarization conversion element in a matrix.

偏光変換素子4は、偏光分離面と反射面と1/2波長板とを有し、マトリックス状に集光する複数の光束はその列に対応した偏光分離面に入射し、透過するP偏光成分の光と反射するS偏光成分の光に分割される。反射されたS偏光成分の光は反射面で反射し、P偏光成分と同じ方向に出射し、1/2波長板を透過しP偏光成分と同じ偏光成分に変換され、偏光方向(|)が揃った光として射出する。偏光変換された複数の光束は偏光変換素子の近傍で集光した後、発散光束として集光光学系に至る。   The polarization conversion element 4 has a polarization separation surface, a reflection surface, and a half-wave plate, and a plurality of light beams collected in a matrix form enter a polarization separation surface corresponding to the column and transmit the P polarization component. And the S-polarized component light to be reflected. The reflected S-polarized component light is reflected by the reflecting surface, emitted in the same direction as the P-polarized component, transmitted through the half-wave plate and converted into the same polarized component as the P-polarized component, and the polarization direction (|) is changed. It emits as uniform light. The plurality of light beams that have undergone polarization conversion are condensed in the vicinity of the polarization conversion element, and then reach the condensing optical system as divergent light beams.

集光光学系は、コンデンサーレンズ5aとフィールドレンズ5bとを有する。複数の光束は集光光学系によりフライアイレンズの矩形形状の像ができる位置でそれぞれ重なり、矩形の均一な照明エリアを形成する。この照明エリアに反射型液晶表示素子11r,11g,11bを配置する。   The condensing optical system includes a condenser lens 5a and a field lens 5b. A plurality of light beams overlap each other at a position where a fly-eye lens can form a rectangular image by the condensing optical system, thereby forming a rectangular uniform illumination area. Reflective liquid crystal display elements 11r, 11g, and 11b are arranged in this illumination area.

照明光路中に設けられた第3の色選択性位相差板7は図2の実線で示すような特性を有しており、BとRの光はP偏光(|)のままで、Gの光はS偏光(・)に変換される。ここで言う偏光方向(・)(|)は偏光変換素子及び偏光ビームスプリッターの偏光分離面に対する偏光の方向として表している。   The third color-selective phase difference plate 7 provided in the illumination optical path has characteristics as indicated by the solid line in FIG. 2, and the B and R light remains P-polarized light (|), and G The light is converted to S-polarized light (•). Here, the polarization direction (·) (|) is expressed as the direction of polarization with respect to the polarization separation surface of the polarization conversion element and the polarization beam splitter.

第3の色選択性位相差板7において偏光方向を調整された光は第1の偏光ビームスプリッター9aに入射する。S偏光であるGの光は偏光分離面を反射し、P偏光であるR,Bの光は偏光面を透過することで色分離が行われる。   The light whose polarization direction is adjusted in the third color selective phase difference plate 7 enters the first polarization beam splitter 9a. The G light that is S-polarized light reflects the polarization separation surface, and the R and B light that is P-polarized light passes through the polarization surface for color separation.

色分離されたGの光は第2の偏光ビームスプリッター9bに対してS偏光(・)として入射し、偏光分離面を反射し、G用の反射型液晶表示素子11gへと至る。G用の反射型液晶表示素子11gにおいてGの光が画像変調されて反射される。画像変調されたGの反射光のS偏光成分(・)は、再び偏光分離面を反射し、光源側に戻され投射光から除去される。画像変調されたGの反射光のP偏光成分(|)は、偏光分離面を透過し投射光となる。このとき、全ての偏光成分をS偏光に変換した状態(黒を表示した状態)において第2の偏光ビームスプリッター9bとG用の反射型液晶表示素子11gの間に設けられた1/4波長板12gの遅相軸を所定の方向に調整し、第1の偏光ビームスプリッターとG用の反射型液晶表示素子で発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えている。   The color-separated G light is incident on the second polarization beam splitter 9b as S-polarized light (•), reflects off the polarization separation surface, and reaches the G reflective liquid crystal display element 11g. The G light is image-modulated and reflected by the reflective liquid crystal display element 11g for G. The S-polarized component (•) of the reflected light of the image-modulated G is reflected again on the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The P-polarized component (|) of the image-modulated G reflected light is transmitted through the polarization separation surface and becomes projection light. At this time, a quarter-wave plate provided between the second polarizing beam splitter 9b and the reflective liquid crystal display element 11g for G in a state in which all polarized components are converted to S-polarized light (a state in which black is displayed). The slow axis of 12 g is adjusted in a predetermined direction to minimize the influence of the polarization state disturbance generated in the first polarizing beam splitter and the G reflective liquid crystal display element.

第2の偏光ビームスプリッターを透過した光(|)は、偏光方向と45度の方向に遅相軸がなるように配置された第1の1/2波長板8aを透過し、第4の偏光ビームスプリッターに対してS偏光(・)として入射し、偏光分離面を反射し、投射レンズ13へと至る。   The light (|) that has passed through the second polarizing beam splitter passes through the first half-wave plate 8a that is arranged so that the slow axis is in the direction of 45 degrees with respect to the polarization direction. The light enters the beam splitter as S-polarized light (·), reflects off the polarization separation surface, and reaches the projection lens 13.

第1の偏光ビームスプリッターを透過したRとBの光(|)は、カラーフィルターに入射する。カラーフィルターは図3の実線で示すような特性を有しており、GとRの中間の波長領域に当たる黄色の色光と不要な緑の色光を反射するダイクロイックフィルターとしている。ここで、カラーフィルターは光を吸収する特性でも良い。   The R and B light (|) transmitted through the first polarizing beam splitter enters the color filter. The color filter has a characteristic as indicated by a solid line in FIG. 3 and is a dichroic filter that reflects yellow color light and unnecessary green color light that fall in the middle wavelength region between G and R. Here, the color filter may have a characteristic of absorbing light.

色を調整された光は、第1の色選択性位相差板6aに入射する。第1の色選択性位相差板6aは図2の点線で示すような特性を有しており、Bの光はP偏光(|)のままで、Rの光はS偏光(・)に変換される。ここで偏光状態が変化する遷移領域はGの領域に設定している。   The light whose color has been adjusted is incident on the first color selective phase difference plate 6a. The first color-selective retardation plate 6a has the characteristics shown by the dotted line in FIG. 2, and the B light remains P-polarized (|) and the R light is converted to S-polarized (•). Is done. Here, the transition region where the polarization state changes is set to the G region.

これによりBの光はP偏光(|)として、Rの光はS偏光(・)として第3の偏光ビームスプリッター9cに入射する。よって、第3の偏光ビームスプリッター9cにおいてBの光は、偏光分離面を透過してB用の反射型液晶表示素子11bに至り、Rの光は偏光分離面を反射してR用の反射型液晶表示素子11rに至る。   As a result, the B light enters the third polarization beam splitter 9c as P-polarized light (|) and the R light as S-polarized light (·). Therefore, in the third polarizing beam splitter 9c, the B light is transmitted through the polarization separation surface and reaches the B reflective liquid crystal display element 11b, and the R light is reflected from the polarization separation surface and reflected by the R reflection type. It reaches the liquid crystal display element 11r.

B用の反射型液晶表示素子においてBの光が画像変調されて反射される。変調されたBの反射光のP偏光成分(|)は、再び偏光分離面を透過し、光源側に戻され投射光から除去される。変調されたBの反射光のS偏光成分(・)は、偏光分離面で反射し投射光となる。同様にR用の反射型液晶表示素子においてRの光が画像変調されて反射される。変調されたRの反射光のS偏光成分(・)は、再び偏光分離面を反射し、光源側に戻され投射光から除去される。変調されたRの反射光のP偏光成分(|)は、偏光分離面を透過し投射光となる。これによりBとRの投射光は1つの光束に合成される。このとき、第3の偏光ビームスプリッター9cとR用、B用の反射型液晶表示素子11r,11bの間に設けられた1/4波長板12r,12bの遅相軸を調整してGの場合と同じようにR,Bそれぞれの黒の表示の調整を行う。   In the reflective liquid crystal display element for B, B light is image-modulated and reflected. The P-polarized light component (|) of the modulated reflected light of B is transmitted again through the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The S-polarized light component (•) of the modulated reflected light of B is reflected by the polarization separation surface and becomes projection light. Similarly, R light is image-modulated and reflected by the reflective liquid crystal display element for R. The S-polarized component (•) of the modulated reflected light of R is reflected again on the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The P-polarized light component (|) of the modulated reflected light of R is transmitted through the polarization separation surface and becomes projection light. As a result, the B and R projection lights are combined into one light beam. At this time, G is adjusted by adjusting the slow axis of the quarter wave plates 12r and 12b provided between the third polarizing beam splitter 9c and the reflective liquid crystal display elements 11r and 11b for R and B. The black display of R and B is adjusted in the same manner as in FIG.

合成されたRとBの投射光は、第2の色選択性位相差板に入射する。第2の色選択性位相差板は、第1の色選択性位相差板と同じものでRの偏光方向のみを90度回転し、R,B共にS偏光(・)に変換される。更に、偏光方向に対して45度方向に遅相軸を配置した1/2位相板8bによりそれぞれP偏光(|)に変換され第4の偏光ビームスプリッター4dに入射し、偏光分離面を透過することでGの投射光と合成される。   The combined R and B projection light is incident on the second color selective phase difference plate. The second color-selective phase difference plate is the same as the first color-selective phase difference plate, rotates only the polarization direction of R by 90 degrees, and both R and B are converted to S-polarized light (•). Further, the light is converted into P-polarized light (|) by the half-phase plate 8b having a slow axis in the direction of 45 degrees with respect to the polarization direction, and is incident on the fourth polarization beam splitter 4d and transmitted through the polarization separation surface. Thus, it is synthesized with the G projection light.

合成されたR,G,Bの投射光は、投射レンズによりスクリーン等に投影される。   The combined R, G, B projection light is projected onto a screen or the like by a projection lens.

図4(a)は開口絞りが開いた状態を表しており、図4(b)は開口絞りが閉じた状態を表している。L字形状をした遮光板がフライアイレンズの横側から挿脱する構成である。   4A shows a state in which the aperture stop is opened, and FIG. 4B shows a state in which the aperture stop is closed. An L-shaped shading plate is inserted and removed from the side of the fly-eye lens.

図4(a)の状態ではフライアイレンズを構成するレンズ全てに入射する光束が開口絞りを透過し、小さなFNOの照明光束となる。開口絞りを徐々に絞り込むことにより光束が透過するフライアイレンズにおけるレンズの個数が減少していく。このとき、フライアイレンズにおけるそれぞれのレンズの境界部に合わせて段階的に絞込みができる方が、画面に不要な影が発生しないのでより望ましい構成である。   In the state of FIG. 4A, the light beam incident on all the lenses constituting the fly-eye lens passes through the aperture stop and becomes a small FNO illumination light beam. By gradually narrowing down the aperture stop, the number of lenses in the fly-eye lens through which the light beam is transmitted decreases. At this time, it is more desirable that the fly-eye lens can be narrowed down step by step in accordance with the boundary portion of each lens because unnecessary shadows are not generated on the screen.

開口絞りを絞り込んでいくと利用されるフライアイレンズのレンズの数が減少していくが、投射画面上における明るさのムラを低減するためには少なくとも20個程度のレンズを透過した光束が利用されている方が良い。   As the aperture stop is reduced, the number of fly-eye lenses used decreases, but in order to reduce unevenness in brightness on the projection screen, light beams that have passed through at least about 20 lenses are used. It is better to be.

<実施の形態2>
図5は本発明の実施の形態2を示す図である。
<Embodiment 2>
FIG. 5 is a diagram showing Embodiment 2 of the present invention.

図中、実施の形態1と同じ素子には同一の符号を記しており、24は偏光変換素子、25aはコンデンサーレンズ、25bはフィールドレンズ、25cは反射ミラー、26は青(B)と赤(R)の波長領域の光を透過し、緑(G)の波長領域の光を反射するダイクロイックミラー、27はGとRの中間の波長領域の光を一部カットするカラーフィルター、28a及び28bはBの光の偏光方向を90度変換し、Rの光の偏光方向は変換しない第1の色選択性位相差板及び第2の色選択性位相差板である。   In the figure, the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, 24 is a polarization conversion element, 25a is a condenser lens, 25b is a field lens, 25c is a reflection mirror, and 26 is blue (B) and red ( A dichroic mirror that transmits light in the wavelength region of R) and reflects light in the wavelength region of green (G), 27 is a color filter that partially cuts light in the wavelength region between G and R, and 28a and 28b are A first color-selective phase plate and a second color-selective phase plate that convert the polarization direction of B light by 90 degrees and do not convert the polarization direction of R light.

29は第1の1/2波長板、第2の1/2波長板、30a,30b,30cはP偏光を透過し、S偏光を反射する第1の偏光ビームスプリッター、第2の偏光ビームスプリッター、第3の偏光ビームスプリッター、S2は開口絞りである。   Reference numeral 29 denotes a first half-wave plate, a second half-wave plate, and 30a, 30b, and 30c, a first polarizing beam splitter that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and a second polarizing beam splitter. The third polarization beam splitter S2 is an aperture stop.

次に、光学的な作用を説明する。   Next, the optical action will be described.

本実施の形態の偏光変換素子24も偏光分離面と反射面と1/2波長板とを有するが、本実施の形態では、反射されたS偏光成分の光は、反射面で反射し、P偏光成分と同じ方向に出射する。一方、透過したP偏光成分の光は1/2波長板を透過し、S偏光成分と同じ偏光成分に変換され、偏光方向(・)が揃った光として射出する。   Although the polarization conversion element 24 of the present embodiment also has a polarization separation surface, a reflection surface, and a half-wave plate, in this embodiment, the reflected S-polarized component light is reflected by the reflection surface, and P The light is emitted in the same direction as the polarization component. On the other hand, the transmitted P-polarized light component is transmitted through the half-wave plate, converted to the same polarized light component as the S-polarized light component, and emitted as light having the same polarization direction (·).

偏光変換された複数の光束は、偏光変換素子の近傍で集光した後、発散光束として集光光学系に至る。集光光学系は、コンデンサーレンズ25aとフィールドレンズ25bとを備え、集光作用によりこれ複数の光束はフライアイレンズの個々のレンズの矩形形状の像ができる位置で重なり、矩形の均一な照明エリアを形成する。又、フィールドレンズ25bから反射型液晶表示素子11r,11g,11bに至る光路において反射型液晶表示素子上に集光する光は、集光光学系の光軸に対してほぼテレセントリックとなるように設定し、ダイクロイックミラー6及び偏光ビームスプリッター30a,10bの光学薄膜で発生する入射角度による特性の変動が反射型液晶表示素子上に画像として現れない構成となっている。   The plurality of light beams that have undergone polarization conversion are condensed in the vicinity of the polarization conversion element, and then reach the condensing optical system as divergent light beams. The condensing optical system includes a condenser lens 25a and a field lens 25b, and a plurality of light beams are overlapped at a position where a rectangular image of each lens of the fly-eye lens can be formed by a condensing function, and a rectangular uniform illumination area. Form. Further, the light condensed on the reflective liquid crystal display element in the optical path from the field lens 25b to the reflective liquid crystal display elements 11r, 11g, and 11b is set to be substantially telecentric with respect to the optical axis of the condensing optical system. In addition, the characteristic variation due to the incident angle generated in the optical thin films of the dichroic mirror 6 and the polarization beam splitters 30a and 10b does not appear as an image on the reflective liquid crystal display element.

ダイクロイックミラー26は、図6の実線で示すような特性を有しており、BとRの光は透過し、Gの光は反射する。図5においては偏光変換素子においてS偏光であった光は、ダイクロイックミラー6に対してもS偏光(・)である。   The dichroic mirror 26 has a characteristic as shown by a solid line in FIG. 6, and B and R light is transmitted, and G light is reflected. In FIG. 5, the light that has been S-polarized light in the polarization conversion element is also S-polarized light (·) for the dichroic mirror 6.

Gの光路において、ダイクロイックミラー26を反射した光はカラーフィルター27に入射する。カラーフィルター27は、図6の点線で示すような特性を有しており、GとRの中間の波長領域に当たる黄色の色光を反射するダイクロイックフィルターとし、黄色の光を除去する。緑の光に黄色の色成分が多いと緑が黄緑になってしまうので、黄色の光を除去する方が色再現上望ましい。   In the G optical path, the light reflected by the dichroic mirror 26 enters the color filter 27. The color filter 27 has a characteristic as indicated by a dotted line in FIG. 6, and is a dichroic filter that reflects yellow color light falling in the middle wavelength region between G and R, and removes yellow light. If green light has many yellow color components, green becomes yellowish green. Therefore, it is desirable in terms of color reproduction to remove yellow light.

色を調整された光は、第1の偏光ビームスプリッター30aに対してS偏光(・)として入射し、偏光分離面で反射され、G用の反射型液晶表示素子11gへと至る。G用の反射型液晶表示素子11gにおいてGの光が画像変調されて反射される。変調されたGの反射光のS偏光成分(・)は、再び偏光分離面で反射し、光源側に戻され、投射光から除去される。変調されたGの反射光のP偏光成分(|)は、偏光分離面を透過し投射光となる。このとき、全ての偏光成分をS偏光に変換した状態(黒を表示した状態)において第1の偏光ビームスプリッター30aとG用の反射型液晶表示素子11gの間に設けられた1/4波長板12gの遅相軸を所定の方向に調整し、第1の偏光ビームスプリッター30aとG用の反射型液晶表示素子11gで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えている。   The light whose color has been adjusted is incident on the first polarization beam splitter 30a as S-polarized light (.), Reflected by the polarization separation surface, and reaches the G reflective liquid crystal display element 11g. The G light is image-modulated and reflected by the reflective liquid crystal display element 11g for G. The S-polarized component (•) of the modulated reflected light of G is reflected again by the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The P-polarized light component (|) of the modulated reflected light of G is transmitted through the polarization separation surface and becomes projection light. At this time, a quarter-wave plate provided between the first polarizing beam splitter 30a and the reflective liquid crystal display element 11g for G in a state in which all polarization components are converted to S-polarized light (a state in which black is displayed). The slow axis of 12g is adjusted to a predetermined direction, and the influence of the disturbance of the polarization state generated in the first polarizing beam splitter 30a and the reflective liquid crystal display element 11g for G is suppressed to be small.

第1の偏光ビームスプリッター30aを透過した光(|)は、偏光方向に対して遅相軸が45度で設定された第1の1/2波長板29により偏光方向を90度回転され、第3の偏光ビームスプリッター30cに対してはS偏光(・)として入射し、偏光分離面で反射されて、投射レンズ13へと至る。   The light (|) transmitted through the first polarizing beam splitter 30a is rotated by 90 degrees in the polarization direction by the first half-wave plate 29 whose slow axis is set at 45 degrees with respect to the polarization direction. 3 enters the polarizing beam splitter 30c as S-polarized light (·), is reflected by the polarization separation surface, and reaches the projection lens 13.

ダイクロイックミラー26を透過したRとBの光は、第1の色選択性位相差板8aに入射する。第1の色選択性位相差板28aは、Bの光のみ偏光方向を90度回転する作用を持っており、これによりBの光はP偏光(|)として、Rの光はS偏光(・)として第2の偏光ビームスプリッター30bに入射する。よって、第2の偏光ビームスプリッター30bにおいてBの光は偏光分離面を透過し てB用の反射型液晶表示素子11bに至り、Rの光は、偏光分離面を反射してR用の反射型液晶表示素子11rに至る。   The R and B lights transmitted through the dichroic mirror 26 are incident on the first color selective phase difference plate 8a. The first color-selective retardation plate 28a has a function of rotating only the B light by 90 degrees in the polarization direction, so that the B light becomes P-polarized light (|) and the R light becomes S-polarized light (. ) Enters the second polarizing beam splitter 30b. Therefore, in the second polarization beam splitter 30b, the B light passes through the polarization separation surface and reaches the B reflective liquid crystal display element 11b, and the R light reflects off the polarization separation surface and reflects to the R reflection type liquid crystal display element 11b. It reaches the liquid crystal display element 11r.

B用の反射型液晶表示素子11bにおいてBの光が画像変調されて反射される。変調されたBの反射光のP偏光成分(|)は、再び偏光分離面を透過し、光源側に戻され投射光から除去される。変調されたBの反射光のS偏光成分(・)は、偏光分離面で反射し投射光となる。同様にR用の反射型液晶表示素子11rにおいてRの光が画像変調されて反射される。変調されたRの反射光のS偏光成分(・)は、再び偏光分離面を反射し、光源側に戻され投射光から除去される。変調されたRの反射光のP偏光成分(|)は、偏光分離面を透過し投射光となる。これによりBとRの投射光は1つの光束に合成される。このとき、第2の偏光ビームスプリッター30bとR用、B用の反射型液晶表示素子11r,11bの間に設けられた1/4波長板12r,12bの遅相軸を調整してGの場合と同じようにR,Bそれぞれの黒の表示の調整を行う。   The B light is image-modulated and reflected by the B reflective liquid crystal display element 11b. The P-polarized light component (|) of the modulated reflected light of B is transmitted again through the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The S-polarized light component (•) of the modulated reflected light of B is reflected by the polarization separation surface and becomes projection light. Similarly, the R light is image-modulated and reflected by the R reflective liquid crystal display element 11r. The S-polarized component (•) of the modulated reflected light of R is reflected again on the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The P-polarized light component (|) of the modulated reflected light of R is transmitted through the polarization separation surface and becomes projection light. As a result, the B and R projection lights are combined into one light beam. At this time, G is adjusted by adjusting the slow axis of the quarter wave plates 12r and 12b provided between the second polarizing beam splitter 30b and the reflective liquid crystal display elements 11r and 11b for R and B. The black display of R and B is adjusted in the same manner as in FIG.

合成されたRとBの投射光は第2の色選択性位相差板8bに入射する。第2の色選択性位相差板8bは、第1の色選択性位相差板28aと同じものでBの偏光方向のみを90度回転し、R,B共にP偏光(|)として第3の偏光ビームスプリッター30cに入射し、偏光分離面を透過することでGの投射光と合成される。   The combined R and B projection light is incident on the second color selective phase difference plate 8b. The second color-selective phase difference plate 8b is the same as the first color-selective phase difference plate 28a and rotates only the polarization direction of B by 90 degrees. The light is incident on the polarization beam splitter 30c and transmitted through the polarization separation surface, and is combined with the G projection light.

合成されたR,G,Bの投射光は、投射レンズ13によりスクリーン等に投影される。   The combined R, G, B projection light is projected onto a screen or the like by the projection lens 13.

図7(a)は開口絞りが開いた状態を表しており、図7(b)は開口絞りが閉じた状態を表している。投射レンズ鏡筒内の投射レンズの絞り位置近傍でL字形状をした遮光板が挿脱する構成である。   FIG. 7A shows a state where the aperture stop is opened, and FIG. 7B shows a state where the aperture stop is closed. In this configuration, an L-shaped light shielding plate is inserted and removed in the vicinity of the aperture position of the projection lens in the projection lens barrel.

<実施の形態3>
図8は本発明の実施の形態3を示す図である。尚、図8においては、実施の形態2と同じ素子には同一の符号を記しており、S3は開口絞り、35aは第1のコンデンサーレンズ、35bは第2のコンデンサーレンズ、35c,35c’はフィールドレンズである。36は青(B)と緑(G)の波長領域の光を透過し、赤(R)の波長領域の光を反射するダイクロイックミラー、37はGとRの中間の波長領域の光を一部カットするカラーフィルターである。
<Embodiment 3>
FIG. 8 is a diagram showing Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 8, the same elements as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, S3 is an aperture stop, 35a is a first condenser lens, 35b is a second condenser lens, and 35c and 35c ′ are It is a field lens. 36 is a dichroic mirror that transmits light in the blue (B) and green (G) wavelength regions and reflects light in the red (R) wavelength region, and 37 is a part of light in the middle wavelength region between G and R. It is a color filter to cut.

38,38bはGの光の偏光方向を90度変換し、Bの光の偏光方向は変換しない第1の色選択性位相差板及び第2の色選択性位相差板である。39は所定の偏光成分を反射し、それとは直交する偏光成分を透過する偏光板である。ここで、偏光板は不要な偏光方向を吸収するものでも良い。ダイクロイックミラー36は、集光光学系を構成する第2のコンデンサーレンズ35bとフィールドレンズ35c,35dとの間に設けている。   Reference numerals 38 and 38b denote a first color selective phase difference plate and a second color selective phase difference plate that change the polarization direction of the G light by 90 degrees and do not convert the polarization direction of the B light. Reference numeral 39 denotes a polarizing plate that reflects a predetermined polarization component and transmits a polarization component orthogonal thereto. Here, the polarizing plate may absorb an unnecessary polarization direction. The dichroic mirror 36 is provided between the second condenser lens 35b and the field lenses 35c and 35d constituting the condensing optical system.

次に、光学的な作用を説明する。   Next, the optical action will be described.

偏光変換素子24を射出した光は、第1のコンデンサーレンズ35aと第2のコンデンサーレンズ35bにより集光され、ダイクロイックミラー36に入射する。ダイクロイックミラー36は図9の実線で示すような特性を有しており、BとGの光は透過し、Rの光は反射する。   The light emitted from the polarization conversion element 24 is collected by the first condenser lens 35 a and the second condenser lens 35 b and enters the dichroic mirror 36. The dichroic mirror 36 has characteristics as indicated by the solid line in FIG. 9, and B and G light is transmitted, while R light is reflected.

図8においては、偏光変換素子24においてS偏光(・)であった光は、ダイクロイックミラー36に対してもS偏光(・)である。但し、本実施の形態においては、ダイクロイックミラー36が第2のコンデンサーレンズ35bとフィールドレンズ35c,35c’との間に設けられているので、ダイクロイックミラー36に作用する光束はテレセントリックになっていない。そのため、ダイクロイックミラー36は、図中AからBの方向に膜厚が徐々に厚くなるような構成とし、入射角度による特性の変化を補正している。   In FIG. 8, the light that was S-polarized light (•) in the polarization conversion element 24 is also S-polarized light (•) for the dichroic mirror 36. However, in the present embodiment, since the dichroic mirror 36 is provided between the second condenser lens 35b and the field lenses 35c and 35c ', the light flux acting on the dichroic mirror 36 is not telecentric. Therefore, the dichroic mirror 36 is configured so that the film thickness gradually increases in the direction from A to B in the drawing, and the change in characteristics due to the incident angle is corrected.

Rの光路において、ダイクロイックミラー36を反射した光は、フィールドレンズ35cを透過し、カラーフィルター37に入射する。カラーフィルターは図9の点線で示すような特性を有しており、GとRの中間の波長領域に当たる黄色の色光を反射するダイクロイックフィルターとし、黄色の光を除去する。赤の光に黄色の色成分が多いと赤がオレンジになってしまうので黄色の光を除去する方が色再現上望ましい。   In the R optical path, the light reflected by the dichroic mirror 36 passes through the field lens 35 c and enters the color filter 37. The color filter has a characteristic as indicated by a dotted line in FIG. 9 and is a dichroic filter that reflects yellow color light falling in the middle wavelength region between G and R, and removes yellow light. If red light has many yellow color components, red becomes orange. Therefore, it is desirable to remove yellow light in terms of color reproduction.

ここで、カラーフィルター37はフィールドレンズ35c’と別に設けているが、フィールドレンズ35c’のレンズ面に設けても良い。   Here, the color filter 37 is provided separately from the field lens 35c ', but may be provided on the lens surface of the field lens 35c'.

色を調整された光は、第1の偏光ビームスプリッター30aに対してS偏光(・)として入射し、偏光分離面で反射され、R用の反射型液晶表示素子へと至る。R用の反射型液晶表示素子11rにおいてRの光が画像変調されて反射される。変調されたRの反射光のS偏光成分(・)は、再び偏光分離面で反射し、光源側に戻され投射光から除去される。変調されたRの反射光のP偏光成分(|)は、偏光分離面を透過し投射光となる。第1の偏光ビームスプリッター30aを透過した光は、第1の1/2波長板39aにより偏光方向を90度回転させ、第3の偏光ビームスプリッター30cに対してはS偏光(・)として入射し、偏光分離面で反射されて、投射レンズ13へと至る。   The light whose color has been adjusted enters the first polarizing beam splitter 30a as S-polarized light (•), is reflected by the polarization separation surface, and reaches the R reflective liquid crystal display element. The R light is image-modulated and reflected by the R reflective liquid crystal display element 11r. The S-polarized component (•) of the modulated reflected light of R is reflected again by the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The P-polarized light component (|) of the modulated reflected light of R is transmitted through the polarization separation surface and becomes projection light. The light transmitted through the first polarization beam splitter 30a is rotated by 90 degrees in the polarization direction by the first half-wave plate 39a, and is incident on the third polarization beam splitter 30c as S-polarized light (·). The light is reflected by the polarization separation surface and reaches the projection lens 13.

ダイクロイックミラー36を透過したGとBの光は、フィールドレンズ35dを透過し、偏光板39に入射する。偏光板29においては、ダイクロイックミラー36に対してS偏光成分である偏光成分を透過し、P偏光成分である偏光成分を反射する特性を有する。偏光板39により偏光成分をより揃えた光(・)は第1の色選択性位相差板38aに入射する。第1の色選択性位相差板38aは、Gの光の偏光方向を90度回転する作用を持っており、これによりGの光はP偏光(|)として、Bの光はS偏光(・)として第2の偏光ビームスプリッター30bに入射する。   The G and B lights that have passed through the dichroic mirror 36 pass through the field lens 35 d and enter the polarizing plate 39. The polarizing plate 29 has a characteristic of transmitting a polarization component that is an S polarization component to the dichroic mirror 36 and reflecting a polarization component that is a P polarization component. The light (·) whose polarization components are more aligned by the polarizing plate 39 is incident on the first color-selective retardation plate 38a. The first color-selective retardation plate 38a has a function of rotating the polarization direction of the G light by 90 degrees, whereby the G light becomes P-polarized light (|) and the B light becomes S-polarized light (. ) Enters the second polarizing beam splitter 30b.

B用の反射型液晶表示素子11bにおいてBの光が画像変調されて反射される。変調されたBの反射光のS偏光成分(・)は、再び偏光分離面を反射し、光源側に戻され投射光から除去される。変調されたBの反射光のP偏光成分(|)は、偏光分離面を透過して投射光となる。同様にG用の反射型液晶表示素子11gにおいてGの光が画像変調されて反射される。変調されたGの反射光のP偏光成分(|)は、再び偏光分離面を透過し、光源側に戻され投射光から除去される。変調されたGの反射光のS偏光成分(・)は偏光分離面を反射し投射光となる。これによりBとGの投射光は1つの光束に合成される。   The B light is image-modulated and reflected by the B reflective liquid crystal display element 11b. The S-polarized component (•) of the modulated B reflected light is reflected again from the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The P-polarized light component (|) of the modulated reflected light of B is transmitted through the polarization separation surface and becomes projection light. Similarly, G light is image-modulated and reflected by the reflective liquid crystal display element 11g for G. The P-polarized light component (|) of the modulated G reflected light is again transmitted through the polarization separation surface, returned to the light source side, and removed from the projection light. The S-polarized light component (•) of the modulated reflected light of G is reflected on the polarization separation surface and becomes projection light. As a result, the B and G projection lights are combined into one light beam.

合成されたGとBの投射光は、第2の色選択性位相差板28bに入射する。第2の色選択性位相差板28bは、第1の色選択性位相差板28aと同じものでGの偏光方向のみを90度回転し、G,B共にP偏光(|)として第3の偏光ビームスプリッター10cに入射し、偏光分離面を透過することでRの投射光と合成される。   The combined G and B projection light enters the second color-selective phase difference plate 28b. The second color-selective phase difference plate 28b is the same as the first color-selective phase difference plate 28a, and rotates only the polarization direction of G by 90 degrees, and both G and B are P-polarized light (|). The light is incident on the polarization beam splitter 10c and passes through the polarization separation surface, and is combined with the R projection light.

ここで、第2の偏光ビームスプリッター30bとG用及びB用の反射型液晶表示素子11g,11bの間に設けられた1/4波長板12g,12bは遅相軸の方向が回転できるようになっており、第2偏光ビームスプリッター10bとそれぞれの反射型液晶表示素子11g,11bで発生する偏光状態の乱れを調整している。   Here, the quarter-wave plates 12g and 12b provided between the second polarizing beam splitter 30b and the reflective liquid crystal display elements 11g and 11b for G and B can rotate the direction of the slow axis. Thus, the disturbance of the polarization state generated in the second polarizing beam splitter 10b and the respective reflective liquid crystal display elements 11g and 11b is adjusted.

図10aは開口絞りが開いた状態を表しており、図10bは開口絞りが閉じた状態を表している。矩形開口形状を有した遮光版をリフレクターの射出側において挿脱する構成である。   FIG. 10a shows a state where the aperture stop is opened, and FIG. 10b shows a state where the aperture stop is closed. The light-shielding plate having the rectangular opening shape is inserted and removed on the emission side of the reflector.

このとき、遮光板は反射鏡となっており、遮光する光成分を光源に戻す、所謂再帰効果を有していても良い。   At this time, the light shielding plate is a reflecting mirror, and may have a so-called recursive effect of returning the light component to be shielded to the light source.

本発明の実施の形態1を説明する図である。It is a figure explaining Embodiment 1 of this invention. 波長選択性位相差板の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of a wavelength selective phase difference plate. ダイクロイックミラーとカラーフィルターの特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of a dichroic mirror and a color filter. 本発明の実施の形態1の開口絞りを説明する図である。It is a figure explaining the aperture stop of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2を説明する図である。It is a figure explaining Embodiment 2 of this invention. ダイクロイックミラーとカラーフィルターの特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of a dichroic mirror and a color filter. 本発明の実施の形態2の開口絞りを説明する図である。It is a figure explaining the aperture stop of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施例3を説明する図である。It is a figure explaining Example 3 of this invention. ダイクロイックミラーとカラーフィルターの特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of a dichroic mirror and a color filter. 本発明の実施の形態3の開口絞りを説明する図である。It is a figure explaining the aperture stop of Embodiment 3 of this invention. 従来例を説明する図である。It is a figure explaining a prior art example. 偏光ビームスプリッターの偏光分離特性を説明する図である。It is a figure explaining the polarization splitting characteristic of a polarization beam splitter.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 リフレクター
3a 第1のフライアイレンズ
3b 第2のフライアイレンズ
5a コンデンサーレンズ
5b フィールドレンズ
9a〜9d 第1〜第4の偏光ビームスプリッター
11r,11g,11b 赤用、緑用、青用の反射型液晶表示素子
13 投射レンズ
S1 開口絞り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Reflector 3a 1st fly eye lens 3b 2nd fly eye lens 5a Condenser lens 5b Field lens 9a-9d 1st-4th polarizing beam splitter 11r, 11g, 11b For red, green, and blue Reflective liquid crystal display element 13 Projection lens S1 Aperture stop

Claims (2)

光源とリフレクターと照明光学系と偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子と投射レンズとを有し、前記反射型液晶表示素子により形成された画像を被投射面に投射する投射型表示装置であって、
前記照明光学系は、光束分離手段と集光手段と開口絞りとを有し、前記開口絞りにより前記照明光学系による照明光束の広がり角度を可変とすること特徴とする投射型表示装置。
A projection display device that has a light source, a reflector, an illumination optical system, a polarizing beam splitter, a reflective liquid crystal display element, and a projection lens, and projects an image formed by the reflective liquid crystal display element onto a projection surface. ,
The illumination optical system includes a light beam separating unit, a condensing unit, and an aperture stop, and a projection display device characterized in that a spread angle of an illumination light beam by the illumination optical system is variable by the aperture stop.
光源とリフレクターと照明光学系と偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子と投射レンズとを有し、前記反射型液晶表示素子により形成された画像を被投射面に投射する投射型表示装置であって、
前記照明光学系は、光束分離手段と集光手段と開口絞りとを有し、前記開口絞りにより前記照明光学系による照明光束の広がり角度を1.3倍以上可変とすること特徴とする投射型表示装置。
A projection display device that has a light source, a reflector, an illumination optical system, a polarizing beam splitter, a reflective liquid crystal display element, and a projection lens, and projects an image formed by the reflective liquid crystal display element onto a projection surface. ,
The illumination optical system includes a light beam separating unit, a condensing unit, and an aperture stop, and a projection type in which a spread angle of the illumination light beam by the illumination optical system is variable by 1.3 times or more by the aperture stop. Display device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010072136A (en) * 2008-09-17 2010-04-02 Nikon Corp Illumination optical system and projector device using the same
US8690338B2 (en) 2010-01-27 2014-04-08 Seiko Epson Corporation Reflective liquid crystal projector
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