JP2009109699A

JP2009109699A - DLP projector device, screen, and DLP projector system

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Publication number: JP2009109699A
Application number: JP2007281331A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Fukuda; 秀典福田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】ＤＬＰプロジェクタシステムで偏光面が揃った投射画像光を生成することができ、偏光と波長選択機能を持つスクリーンと組み合わせることにより外光がある場合において高コントラストの投射画像が得られるようにする。
【解決手段】ＤＬＰ素子を有し、該ＤＬＰ素子によって生成した投射画像光をスクリーンに投射するＤＬＰプロジェクタシステムにおいて、赤光、緑光、及び青光を発光するＬＥＤを用いたＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源からのＰ偏光成分またはＳ偏光成分のいずれか一方を他方の偏光成分と同じ偏光面を持つように変換するＰＳ分離合成素子と、前記ＰＳ分離合成素子によって変換された光が入射される前記ＤＬＰ素子と、前記ＤＬＰ素子で生成された投射画像光を受けて映像を表示する偏光層と波長選択層を有するスクリーンを備えた。
【選択図】図１Projection image light having a uniform polarization plane can be generated by a DLP projector system, and a projection image with high contrast can be obtained in the presence of external light by combining with a screen having polarization and wavelength selection functions. To do.
In a DLP projector system having a DLP element and projecting projection image light generated by the DLP element onto a screen, an LED light source using LEDs that emit red light, green light, and blue light, and the LED A PS separation / combination element for converting either the P-polarization component or the S-polarization component from the light source to have the same polarization plane as the other polarization component, and the light converted by the PS separation / combination element is incident A screen having a DLP element, a polarizing layer for receiving projected image light generated by the DLP element and displaying an image, and a wavelength selection layer is provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ＤＬＰ（Digital Light Processing；登録商法）素子を用いて投射画像光を投射するＤＬＰプロジェクタ装置、その投射画像光を結像するスクリーン、及び該ＤＬＰプロジェクタ装置とスクリーンとからなるＤＬＰプロジェクタシステムに関する。 The present invention relates to a DLP projector device that projects projected image light using a DLP (Digital Light Processing) element, a screen that forms an image of the projected image light, and a DLP projector system that includes the DLP projector device and a screen. About.

プレゼンテーション又は映像の映写の分野では、コンピュータ又は種々の映像再生装置から入力された画像信号により表される画像を外部のスクリーン等へ投射するフロント投射方式のプロジェクタ、又は箱型の筐体内に設置されたプロジェクタから筐体の一側面に設けられたスクリーンへ画像を投射するリアプロジェクタＴＶ等が用いられている。 In the field of presentation or video projection, it is installed in a front projection type projector that projects an image represented by an image signal input from a computer or various video playback devices onto an external screen or the like, or in a box-shaped housing. A rear projector TV or the like that projects an image from a projector to a screen provided on one side of a housing is used.

図１２は、従来のプロジェクタ装置の構成の一例を概略的に示す図で、液晶パネルを使用した装置である。図中、１２０は光源となるランプ、１２０ａはランプ１２０が備えるリフレクタ、１２１はインテグレータレンズ、１２２はＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）、１２３はコンデンサレンズ、１２４は反射ミラー、１２５はダイクロイックミラー、１２６ａは映像処理回路、１２６ｂは液晶駆動回路、１２７は液晶パネル、１２８はクロスプリズム、１２９は投射レンズである。 FIG. 12 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a conventional projector apparatus, which is an apparatus using a liquid crystal panel. In the figure, 120 is a lamp as a light source, 120a is a reflector included in the lamp 120, 121 is an integrator lens, 122 is a PS separation / combination element (polarization conversion element), 123 is a condenser lens, 124 is a reflection mirror, 125 is a dichroic mirror, Reference numeral 126a denotes an image processing circuit, 126b denotes a liquid crystal driving circuit, 127 denotes a liquid crystal panel, 128 denotes a cross prism, and 129 denotes a projection lens.

図１２のプロジェクタ装置において、ランプ１２０からの光は、インテグレータレンズ１２１によって集光効率と周辺光量比の向上を図った後、ＰＳ分離合成素子１２２に入射する。ＰＳ分離合成素子１２２では、入射光をＰ波（Ｐ偏光成分）とＳ波（Ｓ偏光成分）に分離したあと、一方の偏光成分を他方の偏光成分の偏光面に一致するように回転させ、同一の偏光面を持つ偏光光として出射させる。 In the projector device of FIG. 12, the light from the lamp 120 is incident on the PS separation / combination element 122 after improving the light collection efficiency and the peripheral light amount ratio by the integrator lens 121. In the PS separation / combination element 122, after the incident light is separated into the P wave (P polarization component) and the S wave (S polarization component), one polarization component is rotated to coincide with the polarization plane of the other polarization component, The light is emitted as polarized light having the same polarization plane.

ＰＳ分離合成素子１２２を出射した光は、ダイクロイックミラー１２５によってＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分離され、反射ミラー１２４によって光路を制御されてＲ用、Ｇ用、Ｂ用にそれぞれ設定された液晶パネル１２７に入射する。プロジェクタ装置は、入力された映像信号を処理する映像処理回路１２６ａと、該映像処理回路１２６ａで処理された映像信号に従って液晶パネルを駆動する液晶駆動回路１２６ｂとを有し、液晶パネル１２７は、液晶駆動回路１２６ｂの駆動信号に従って駆動し、各色の投射画像を生成する。そして液晶パネル１２７で生成された各色の投射画像はクロスプリズム１２８で合成され、投射レンズ１２９によって図示しないスクリーン等の被投射面に投射される。 The light emitted from the PS separation / combination element 122 is separated into the three primary colors R, G, and B by the dichroic mirror 125, and the optical path is controlled by the reflection mirror 124 to set the liquid crystal for R, G, and B, respectively. Incident on panel 127. The projector device includes a video processing circuit 126a that processes an input video signal, and a liquid crystal driving circuit 126b that drives a liquid crystal panel according to the video signal processed by the video processing circuit 126a. Driven according to the drive signal of the drive circuit 126b, a projection image of each color is generated. The projected images of the respective colors generated by the liquid crystal panel 127 are combined by the cross prism 128 and projected onto a projection surface such as a screen (not shown) by the projection lens 129.

上記の構成においては、ＰＳ分離合成素子１２２を配することにより光源光を偏光面が揃った偏光波にすることができ、この偏光波を液晶パネル１２７に対する入射光とすることができる。そして、液晶パネル１２７で映像光となった光においても、ＰＳ分離合成素子１２２で揃えられた偏光特性は保たれるので、投射レンズから１２９から投射される投射画像光は、偏光面が揃った偏光波でスクリーンに届くことになる。 In the above configuration, by providing the PS separation / combination element 122, the light source light can be made into a polarized wave having a uniform polarization plane, and this polarized wave can be made incident light on the liquid crystal panel 127. Even in the light that has become image light in the liquid crystal panel 127, the polarization characteristics aligned by the PS separation / combination element 122 are maintained, so that the projection image light projected from the projection lens 129 has a uniform polarization plane. It reaches the screen with polarized waves.

図１３は、ＰＳ分離合成素子１２２の構成例とその作用を説明するための図で、図中、１２２ａはＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter；偏光ビームスプリッタ）膜、１２２ｂは反射膜、１２２ｃは１／２波長板である。図１３に示すＰＳ分離合成素子１２２は、入射光をまずＰＢＳ膜１２２ａによってＰ波とＳ波に分離し、分離したＰ波とＳ波の光のうち一方を１／２波長板１２２ｃに作用させて偏光面を９０°回転させる。そして分離したもう一方の光は、反射膜１２２ｂで反射させて１／２波長板を出射する出射光と出射方向を一致させる。 FIG. 13 is a diagram for explaining a configuration example and an operation of the PS separation / combination element 122, in which 122a is a PBS (Polarizing Beam Splitter) film, 122b is a reflection film, and 122c is 1/2. It is a wave plate. The PS separation / combination element 122 shown in FIG. 13 first separates incident light into P wave and S wave by the PBS film 122a, and causes one of the separated P wave and S wave light to act on the half-wave plate 122c. Rotate the plane of polarization by 90 °. The other separated light is reflected by the reflection film 122b and coincides with the outgoing light that is emitted from the half-wave plate and the outgoing direction.

こうして、ＰＳ分離合成素子１２２によって入射した光源光を、偏光方向の揃った偏光光に変換することができる。このときに、ＰＳ分離合成素子１２２を出射した偏光光は、分離された各成分の偏光光の２倍弱の光量で出射することができ、結果的に、投射レンズ１２９から投射される投射画像光はほぼ２倍の偏光光として出射されるので、この偏光光を反射する偏光スクリーンを使うことによりスクリーン上に明るい映像を得ることができる。偏光スクリーンは、スクリーン面に偏光板を張り付けた構造を有している。この偏光スクリーンを液晶プロジェクタと組み合わせて使用することによりスクリーン上に明るい映像を得ることができるという効果が現れる。 In this way, the light source light incident by the PS separation / combination element 122 can be converted into polarized light having a uniform polarization direction. At this time, the polarized light emitted from the PS separation / combination element 122 can be emitted with a light amount slightly less than twice the polarized light of each separated component, and as a result, a projection image projected from the projection lens 129. Since the light is emitted as almost double polarized light, a bright image can be obtained on the screen by using a polarizing screen that reflects this polarized light. The polarizing screen has a structure in which a polarizing plate is attached to the screen surface. By using this polarizing screen in combination with a liquid crystal projector, an effect that a bright image can be obtained on the screen appears.

一方、液晶パネルではなくＤＬＰ（Digital Light Processing；登録商法）素子を用いたＤＬＰプロジェクタが提供されている。ＤＬＰ素子は、米国のテキサス・インスツルメンツ社が開発したＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を利用した素子であり、微小なマイクロミラーを多数枚（例えば数十万枚）ワンチップに集積し、個々のマイクロミラーに対するデジタル入力信号をＯＮ／ＯＦＦにすることで、個々のマイクロミラーの向きを約１０°〜１２°だけ傾け、光の反射方向を切り替えるものである。そしてこのマイクロミラーを毎秒数千回の速度で動作させることにより画像を描く。ＤＬＰプロジェクタは、液晶プロジェクタのように小型化が可能で、かつ光をマイクロミラーによって反射させるため、光の減衰が少なく高コントラストが得やすいという利点がある。 On the other hand, DLP projectors using DLP (Digital Light Processing) elements instead of liquid crystal panels are provided. The DLP element is an element that uses DMD (Digital Micromirror Device) developed by Texas Instruments, Inc. in the United States. Many micromirrors (for example, hundreds of thousands) are integrated on a single chip, and each micromirror is integrated. By turning ON / OFF the digital input signal to the direction, the direction of each micromirror is tilted by about 10 ° to 12 °, and the light reflection direction is switched. An image is drawn by operating the micromirror at a speed of several thousand times per second. A DLP projector can be reduced in size like a liquid crystal projector, and has an advantage that high contrast can be easily obtained because light is attenuated with little reflection.

このようなＤＬＰプロジェクタには、１枚の板状の空間光変調装置にＲ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）各色の光と場合によっては白色光とを時分割で投射することによりカラー画像を投射する単板方式と、一般的には３枚の空間光変調装置それぞれにＲ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）各色の光を投射して各色別の変調光を発生させ、それらを合成することによりカラー画像を投射する方式とが存在する。 In such a DLP projector, light of each color of R (red), B (blue), and G (green) and possibly white light is projected in a time-sharing manner on a single plate-like spatial light modulator. A single-plate method for projecting a color image, and generally R (red), B (blue), and G (green) light is projected onto each of the three spatial light modulators, and modulated light for each color. And a method of projecting a color image by combining them.

ＤＬＰプロジェクタは、投射画像を生成する手段としてＤＬＰ素子のマイクロミラーの傾きにより光のＯＮ、ＯＦＦを制御するため、液晶式のプロジェクタとは異なり偏光光を利用していない。一方向の偏光面に揃った偏光光ではない投射画像光は、スクリーンにおいてＰ波とＳ波の光のうち一方は吸収されてしまうことになる。したがって、従来のＤＬＰプロジェクタは、スクリーン上での投射画像光の反射が半減し光源の光量を有効に利用していなかった。このとき、スクリーンに入射する外光もＰ波とＳ波の光のうち一方は吸収されてスクリーン上での反射は半減するが、コントラストの向上には寄与しない。 Unlike a liquid crystal projector, a DLP projector does not use polarized light because it controls ON / OFF of light by tilting a micro mirror of a DLP element as means for generating a projection image. Projection image light that is not polarized light aligned in a unidirectional polarization plane is absorbed by the screen in one of P-wave and S-wave light. Therefore, the conventional DLP projector does not effectively use the light amount of the light source because the reflection of the projected image light on the screen is halved. At this time, external light incident on the screen is also absorbed by one of the P-wave and S-wave light, and the reflection on the screen is halved, but does not contribute to the improvement of contrast.

そこで、本出願の発明者は、この点を改良した特許文献１に開示されるＤＬＰ方式のプロジェクタ装置を先に提案した。 Therefore, the inventor of the present application has previously proposed a DLP projector device disclosed in Patent Document 1 in which this point is improved.

特許文献１で提案したＤＬＰ方式のプロジェクタは、ＰＳ分離合成素子を用いることによって、ほぼ２倍の単一の偏光面の投射画像光を生成することができ、これによって、上記液晶パネルを用いたプロジェクタと同様、ＤＬＰ方式のプロジェクタでも偏光スクリーンを効果的に利用することができるようになった。さらに、上記のＤＬＰプロジェクタと偏光スクリーンとによって、投射画像光の減衰と外光の反射とを抑えて、コントラストを向上させることができた。
特開２００５−１２８１２０号公報 The DLP projector proposed in Patent Document 1 can generate projected image light having a single polarization plane that is almost doubled by using a PS separating / combining element, thereby using the liquid crystal panel. Similar to projectors, polarizing screens can be used effectively with DLP projectors. Furthermore, the DLP projector and the polarizing screen described above can improve the contrast by suppressing the attenuation of the projected image light and the reflection of the external light.
JP-A-2005-128120

上記特許文献１で提案したＤＬＰ方式のプロジェクタ装置は、ＤＬＰプロジェクタと偏光スクリーンとによって、投射画像光の減衰と外光の反射とを抑えて、コントラストの高い映像を得ることができる。しかしながら、外光の半分は反射されるので、この外光の影響によりまだ十分高いコントラストが得られたとは言いがたい。そこで更にこの外光の影響を除き、更に高いコントラストを得ることが望まれていた。
本発明は、上記課題に鑑み、上記課題を解決して、外光の影響を除き、更に高いコントラストを得ることができるＤＬＰ方式のプロジェクタ装置を提供することにある。 The DLP projector device proposed in Patent Document 1 can obtain a high-contrast image by suppressing attenuation of projected image light and reflection of external light by the DLP projector and the polarizing screen. However, since half of the outside light is reflected, it cannot be said that a sufficiently high contrast is still obtained due to the influence of the outside light. Therefore, it has been desired to obtain a higher contrast by eliminating the influence of the external light.
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, the present invention provides a DLP projector device that can solve the above-described problems and can obtain higher contrast without the influence of external light.

本発明のＤＬＰプロジェクタ装置は、ＤＬＰ素子を有し、該ＤＬＰ素子によって生成した投射画像光を投射するＤＬＰプロジェクタ装置において、赤光、緑光、及び青光を発光するＬＥＤを用いたＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源からのＰ偏光成分またはＳ偏光成分のいずれか一方を他方の偏光成分と同じ偏光面を持つように変換するＰＳ分離合成素子と、前記ＰＳ分離合成素子によって変換された光が入射される前記ＤＬＰ素子とを備えたことを特徴とする。
また、本発明のＤＬＰプロジェクタ装置は、前記ＰＳ分離合成素子が、偏光ビームスプリッタ膜と、１／２波長板と、反射膜を有し、前記偏光ビームスプリッタ膜で入射光をＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離し、該分離したＰ偏光成分とＳ偏光成分のいずれか一方を前記１／２波長板に作用させて偏光方向を回転せしめ、前記反射膜により他方の偏光成分の偏光方向と一致させて出射させることを特徴とする。
また、本発明のＤＬＰプロジェクタ装置は、前記ＬＥＤ光源が、複数の赤色用ＬＥＤ、複数の緑色用ＬＥＤ、複数の青色用ＬＥＤを備え、前記ＰＳ分離合成素子が、前記複数の赤色用ＬＥＤ、前記複数の緑色用ＬＥＤ、前記複数の青色用ＬＥＤのそれぞれ１個毎に前記偏光ビームスプリッタ膜、前記１／２波長板、及び前記反射膜とを有し、前記偏光ビームスプリッタ膜で入射光をＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離し、該分離したＰ偏光成分とＳ偏光成分のいずれか一方を前記１／２波長板に作用させて偏光方向を回転せしめ、前記反射膜により他方の偏光成分の偏光方向と一致させて出射させることを特徴とする。
また、本発明のＤＬＰプロジェクタ装置は、前記ＬＥＤ光源の色度点から送像側の色度点を求める変換マトリクス演算装置を備え、前記変換マトリクス演算装置で求めた送像側の色度点が得られるように前記ＬＥＤ光源の発光強度を補正することを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、プロジェクタ装置から投射される投射画像光を受けて映像を表示するスクリーンにおいて、偏光層と波長選択層を備えていることを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、当該スクリーンが反射型スクリーンとして構成されることを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、前記偏光層の偏光軸が、前記プロジェクタ装置から投射される偏光面が揃った投射画像光を反射する方向に設定されていることを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、前記波長選択層は、赤光、緑光、青光のみを反射しそれ以外の光は吸収することを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、前記波長選択層が、反射する赤光、緑光、青光の波長帯域がＬＥＤ光源の発光波長帯域に等しく設定されていることを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、当該スクリーンが透過型スクリーンとして構成されることを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、前記偏光層の偏光軸が、前記プロジェクタ装置から投射される偏光面が揃った投射画像光を透過する方向に設定されていることを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、前記波長選択層が、赤光、緑光、青光のみを透過しそれ以外の光は吸収することを特徴とする。
また、本発明のスクリーンは、前記波長選択層が、透過する赤光、緑光、青光の波長帯域がＬＥＤ光源の発光波長帯域に等しく設定されていることを特徴とする。
また、本発明のＤＬＰプロジェクタシステムは、上記ＤＬＰプロジェクタ装置と、上記スクリーンを備えたことを特徴とする。 The DLP projector apparatus of the present invention has a DLP element, and in the DLP projector apparatus that projects the projection image light generated by the DLP element, an LED light source using LEDs that emit red light, green light, and blue light; A PS separation / combination element that converts either the P-polarization component or the S-polarization component from the LED light source to have the same polarization plane as the other polarization component, and light converted by the PS separation / combination element are incident. The DLP element is provided.
In the DLP projector apparatus according to the present invention, the PS separation / combination element includes a polarization beam splitter film, a half-wave plate, and a reflection film. The polarized light component is separated, and one of the separated P-polarized light component and S-polarized light component acts on the half-wave plate to rotate the polarization direction, and the reflective film matches the polarization direction of the other polarized light component. And emitting the light.
Further, in the DLP projector device of the present invention, the LED light source includes a plurality of red LEDs, a plurality of green LEDs, and a plurality of blue LEDs, and the PS separation / combination element includes the plurality of red LEDs, Each of the plurality of green LEDs, and each of the plurality of blue LEDs has the polarizing beam splitter film, the half-wave plate, and the reflecting film. The polarization component is separated into the polarization component and the polarization component, and the polarization direction is rotated by causing one of the separated polarization component and the polarization component to act on the half-wave plate. It is characterized in that it is emitted in accordance with the polarization direction.
The DLP projector apparatus according to the present invention further includes a conversion matrix calculation device that obtains a chromaticity point on the image transmission side from a chromaticity point of the LED light source, and the chromaticity point on the image transmission side obtained by the conversion matrix calculation device is The emission intensity of the LED light source is corrected so as to be obtained.
According to another aspect of the present invention, there is provided a screen that displays a video image by receiving projection image light projected from a projector device, and includes a polarizing layer and a wavelength selection layer.
The screen of the present invention is characterized in that the screen is configured as a reflective screen.
The screen of the present invention is characterized in that the polarization axis of the polarizing layer is set in a direction to reflect the projected image light having the same plane of polarization projected from the projector device.
In the screen of the present invention, the wavelength selection layer reflects only red light, green light, and blue light and absorbs other light.
In the screen of the present invention, the wavelength selection layer is configured such that the wavelength bands of red light, green light, and blue light to be reflected are set equal to the emission wavelength band of the LED light source.
The screen of the present invention is characterized in that the screen is configured as a transmissive screen.
The screen of the present invention is characterized in that the polarization axis of the polarizing layer is set in a direction to transmit the projected image light having the same plane of polarization projected from the projector device.
In the screen of the present invention, the wavelength selection layer transmits only red light, green light, and blue light and absorbs other light.
In the screen of the present invention, the wavelength selection layer is set such that the wavelength bands of transmitted red light, green light, and blue light are equal to the emission wavelength band of the LED light source.
The DLP projector system according to the present invention includes the DLP projector device and the screen.

本発明によれば、波長帯域幅が狭い単色光の赤光、緑光、青光をそれぞれ発光するＬＥＤ光源と、ＰＳ分離合成素子とを組み合わせて用いることによって、色純度が高くしかも単一の偏光面の投射画像光をスクリーンに出射することができ、更に、このスクリーンは、この出射画像光、及び外光における上記ＬＥＤ光源に対応する狭い波長帯域幅の赤光、緑光、青光のみを反射、あるいは透過し、それ以外の光は吸収するので、投射画像光の減衰と外光の反射とを抑えて、コントラストの高い映像を得ることができる。 According to the present invention, by using a combination of an LED light source that emits monochromatic red light, green light, and blue light each having a narrow wavelength bandwidth, and a PS separating / combining element, high color purity and a single polarization can be obtained. The projected image light of the surface can be emitted to the screen, and this screen reflects only the emitted image light and the red light, green light, and blue light of the narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source in the external light. Alternatively, since the other light is transmitted and absorbed, the attenuation of the projected image light and the reflection of the external light can be suppressed, and a high contrast image can be obtained.

以下、本発明による実施の形態を図を参照して具体的に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明のＤＬＰプロジェクタ装置を説明するための図で、図中、１は第１の実施の形態のＤＬＰプロジェクタ装置を示している。２は光源であり、ＬＥＤ光源２ａとそれを駆動するＬＥＤドライブ回路２ｂを含む。３は集光ロッド、４はＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）、５ａは映像処理回路、５ｂはＤＬＰ駆動回路、６はＤＬＰ素子、７は投射レンズである。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram for explaining a DLP projector apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a DLP projector apparatus according to a first embodiment. Reference numeral 2 denotes a light source, which includes an LED light source 2a and an LED drive circuit 2b for driving the LED light source 2a. 3 is a condensing rod, 4 is a PS separation / combination element (polarization conversion element), 5a is an image processing circuit, 5b is a DLP drive circuit, 6 is a DLP element, and 7 is a projection lens.

ＤＬＰプロジェクタ装置１は、ＬＥＤ光源２ａから出力される光を集光ロッド３によって平行光として、ＰＳ分離合成素子４に入射させる。 The DLP projector device 1 causes the light output from the LED light source 2 a to enter the PS separation / combination element 4 as parallel light by the condensing rod 3.

ＰＳ分離合成素子４は、図１３を参照して説明したＰＳ分離合成素子１２２と同様に、入射光をＰ波とＳ波に分離したあと、一方の偏光成分の偏光面を他方の偏光成分の偏光面に一致するように回転させ、同一の偏光面を持つ偏光光として出射させる機能を有するものである。本発明に適用するＰＳ分離合成素子４としては、例えば上述した図１３に示すごとくのＰＳ分離合成素子１２２や、その他の公知のＰＳ分離合成素子を適用することができる。 Similarly to the PS separation / combination element 122 described with reference to FIG. 13, the PS separation / combination element 4 separates incident light into P waves and S waves, and then changes the polarization plane of one polarization component to that of the other polarization component. It has a function of rotating to coincide with the polarization plane and emitting it as polarized light having the same polarization plane. As the PS separating / combining element 4 applied to the present invention, for example, the PS separating / combining element 122 as shown in FIG. 13 described above or other known PS separating / combining elements can be applied.

本実施の形態のＤＬＰプロジェクタ装置１は、映像処理回路５ａ及びＤＬＰ駆動回路５ｂを有し、映像処理回路５ａにて入力された映像信号を処理し、ＤＬＰ駆動回路５ｂが映像処理回路５ａで処理された映像信号に従ってＤＬＰ素子６を駆動せしめる。ＰＳ分離合成素子４を出射して偏光面が揃った光は、ＤＬＰ素子６に入射し、このときに、上記ＤＬＰ駆動回路５ｂによる駆動信号に従ってＤＬＰ素子６のマイクロミラーが駆動し、投射画像光が生成される。そして生成された投射画像光は、投射レンズ７を介してスクリーン１０（図１には、図示省略している）の被投射面に投射され、これによって映像が表示される。 The DLP projector apparatus 1 of the present embodiment includes a video processing circuit 5a and a DLP driving circuit 5b, processes a video signal input by the video processing circuit 5a, and processes the DLP driving circuit 5b by the video processing circuit 5a. The DLP element 6 is driven according to the received video signal. The light that has exited the PS separation / combination element 4 and has a uniform polarization plane enters the DLP element 6, and at this time, the micro mirror of the DLP element 6 is driven according to the drive signal from the DLP drive circuit 5b, and the projected image light Is generated. The generated projection image light is projected onto the projection surface of the screen 10 (not shown in FIG. 1) via the projection lens 7, thereby displaying an image.

上記の構成においては、ＰＳ分離合成素子４を配することにより偏光面が揃った偏光光にすることができ、この偏光光をＤＬＰ素子６に対する入射光とすることができる。そして、ＤＬＰ素子６で投射画像光となった光においても、ＰＳ分離合成素子４で揃えられた偏光特性は保たれるので、投射レンズ７から投射される投射画像光は、偏光面が揃った偏光光としてスクリーン１０に届くことになる。後述するように、本実施の形態で用いる上記スクリーン１０は、偏光層と、赤光、緑光、青光のみを反射しそれ以外の光は吸収する波長選択層を有するスクリーンであり、上記のＤＬＰプロジェクタの投射画像光を波長領域に応じて選択的に吸収、反射し、コントラストの高い投射画像を得ることができる。 In the above configuration, by providing the PS separation / combination element 4, it is possible to obtain polarized light having a uniform polarization plane, and this polarized light can be used as incident light to the DLP element 6. Even in the light that has become the projection image light by the DLP element 6, the polarization characteristics aligned by the PS separation / combination element 4 are maintained, so that the projection image light projected from the projection lens 7 has a uniform polarization plane. It reaches the screen 10 as polarized light. As will be described later, the screen 10 used in the present embodiment is a screen having a polarizing layer and a wavelength selection layer that reflects only red light, green light, and blue light and absorbs the other light. The projection image light of the projector can be selectively absorbed and reflected according to the wavelength region, and a projection image with high contrast can be obtained.

本実施の形態においては光源をＬＥＤにしているが、ＬＥＤの発光波長帯域は狭いため色純度の高い映像が得られる。色度座標上では送像側で規定している赤光、緑光、青光の色度点より範囲が広く設定できるため色再現範囲が広くディスプレイとしての応用範囲の拡大が期待されている。一方この特性のため送像側で規定している色度点と波長帯域幅が異なるために送像側で想定した色味の再現はそのままではできなくなってしまい不具合が発生する。送像側ではブラウン管に使用されている蛍光体の発光特性を元に規定しており、ＬＥＤの発光特性と異なるためである。図２にこの送像側で規定される特性Ｒ、Ｇ、ＢとＬＥＤの一般的な特性Ｒ1、Ｇ1、Ｂ1との比較を示す。本発明の特徴を生かすには投射映像の赤光、緑光、青光の波長帯域が狭いほど有効であるから、この波長帯域の光で送像側色味に近づける手段を講ずれば良い。 In this embodiment, the light source is an LED, but since the emission wavelength band of the LED is narrow, an image with high color purity can be obtained. On the chromaticity coordinates, since the range can be set wider than the chromaticity points of red light, green light and blue light defined on the image transmission side, the color reproduction range is wide and the application range as a display is expected to be expanded. On the other hand, because of this characteristic, the chromaticity point defined on the image transmission side and the wavelength bandwidth are different, so that the reproduction of the color assumed on the image transmission side cannot be performed as it is, resulting in a problem. This is because the image transmission side defines the light emission characteristics of the phosphor used in the cathode ray tube and is different from the light emission characteristics of the LED. FIG. 2 shows a comparison between the characteristics R, G, B defined on the image transmission side and general characteristics R1, G1, B1 of the LED. In order to take advantage of the features of the present invention, the narrower the wavelength band of red light, green light, and blue light in the projected image, the more effective. Therefore, it is sufficient to provide means for bringing the light of this wavelength band closer to the color on the transmission side.

送像側で規定される色度点は、例えばITU-R BT.709-5の規格の場合、図２に示すように、ＣＩＡ色度図上でそれぞれＲ(0.640 0.330)、Ｇ(0.300 0.600)、Ｂ(0.150 0.060)である。またこれらの合成による白の点はＤ65光源で、Ｗ(0.3127 0.329)である。ＬＥＤの赤、緑、青の各点Ｒ1、Ｇ1、Ｂ1はこれより外側の点である。ＬＥＤの色度点Ｒ1、Ｇ1、Ｂ1は多種多様にあるため規定できないが、一つの例を示せば図２に示すようなＲ1、Ｇ1、Ｂ1となる。これらＲ1、Ｇ1、Ｂ1の点で囲まれた３角形の領域の色度点は、Ｒ1、Ｇ1、Ｂ1の各光により合成できることが知られている。従ってＲ1、Ｇ1、Ｂ1の内側にあるＲ、Ｇ、Ｂ点はＲ1、Ｇ1、Ｂ1によって合成が可能である。これは図３で示したマトリクス式の関係で表される。 For example, in the case of the ITU-R BT.709-5 standard, the chromaticity points defined on the image transmission side are R (0.640 0.330) and G (0.300 0.600) on the CIA chromaticity diagram as shown in FIG. ), B (0.150 0.060). Also, the white point obtained by combining these is the D65 light source, which is W (0.3127 0.329). The red, green, and blue points R1, G1, and B1 of the LED are points outside this. The chromaticity points R1, G1, and B1 of LEDs cannot be defined because they are various, but if one example is shown, they are R1, G1, and B1 as shown in FIG. It is known that the chromaticity points of the triangular region surrounded by the points R1, G1, and B1 can be synthesized by the lights R1, G1, and B1. Therefore, R, G and B points inside R1, G1 and B1 can be synthesized by R1, G1 and B1. This is represented by the matrix relationship shown in FIG.

即ち、Ｒ、Ｇ、ＢはＲ1、Ｇ1、Ｂ1の関数として、次のように求められる。
Ｒ＝Ａ11・Ｒ1＋Ａ12・Ｇ1＋Ａ13・Ｂ１
Ｇ＝Ａ21・Ｒ1＋Ａ22・Ｇ1＋Ａ23・Ｂ１
Ｒ＝Ａ31・Ｒ1＋Ａ32・Ｇ1＋Ａ33・Ｂ１
Ａ11からＡ33までの係数の求め方については省略するが、本発明においてはこの演算過程は映像処理回路５aに備わる変換マトリクス演算装置において行う。映像処理回路５ａで処理された映像信号に従ってＬＥＤ駆動回路２ｂが駆動され、変換マトリクス演算装置の演算結果に従ってＲ光用、Ｇ光用、Ｂ光用の各ＬＥＤの発光強度は等価的に送像側で規定される色度点が得られるように補正される。 That is, R, G, and B are obtained as follows as a function of R1, G1, and B1.
R = A11 ・ R1 + A12 ・ G1 + A13 ・ B1
G = A21 ・ R1 + A22 ・ G1 + A23 ・ B1
R = A31 ・ R1 + A32 ・ G1 + A33 ・ B1
Although the method for obtaining the coefficients A11 to A33 is omitted, in the present invention, this calculation process is performed in the conversion matrix calculation device provided in the video processing circuit 5a. The LED drive circuit 2b is driven according to the video signal processed by the video processing circuit 5a, and the emission intensity of each LED for R light, G light, and B light is equivalently transmitted according to the calculation result of the conversion matrix calculation device. The chromaticity point specified on the side is corrected so as to be obtained.

図４は、本実施の形態におけるＤＬＰプロジェクタシステムに適用するスクリーン１０の一例を説明するための図で、図中、１０はスクリーン、１０ａは偏光層、１０ｂは波長選択層、１０ｃは反射型スクリーン、Ｌ1はＤＬＰプロジェクタ装置１から投射された投射画像光、Ｌ2はスクリーンに斜め側方から入射する外光である。ＤＬＰプロジェクタ装置１から投射される投射画像光Ｌ1は、偏光面が揃った偏光光である。ここではその偏光光の偏光方向をＰとする。なお、図４に示す光路は、本発明に関するスクリーンの作用を説明するための概略的な光路である。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the screen 10 applied to the DLP projector system in the present embodiment. In the figure, 10 is a screen, 10a is a polarizing layer, 10b is a wavelength selection layer, and 10c is a reflective screen. , L1 is the projected image light projected from the DLP projector apparatus 1, and L2 is external light incident on the screen from an oblique side. Projection image light L1 projected from the DLP projector apparatus 1 is polarized light having a uniform polarization plane. Here, P is the polarization direction of the polarized light. The optical path shown in FIG. 4 is a schematic optical path for explaining the operation of the screen according to the present invention.

スクリーン１０は、反射型スクリーン１０ｃに波長選択層１０ｂと偏光層１０ａが張り合わされている。その偏光層１０ａの偏光軸は、ＤＬＰプロジェクタ装置からの投射画像光が反射する方向に設定される。例えば、図４の例では、投射画像光Ｌ1の偏光光の偏光方向をＰとするとき、スクリーン１０の偏光層１０ａの偏光軸は、偏光方向Ｐの光を反射する方向に設定されている。これにより、スクリーン１０に入射するＤＬＰプロジェクタ装置１からの投射画像光Ｌ1は、偏光層１０ａの作用を受けてスクリーン１０の前方に戻される。 In the screen 10, a wavelength selection layer 10b and a polarizing layer 10a are bonded to a reflective screen 10c. The polarization axis of the polarizing layer 10a is set in the direction in which the projection image light from the DLP projector device is reflected. For example, in the example of FIG. 4, when the polarization direction of the polarized light of the projection image light L1 is P, the polarization axis of the polarizing layer 10a of the screen 10 is set to a direction that reflects the light of the polarization direction P. Thereby, the projection image light L1 from the DLP projector device 1 incident on the screen 10 is returned to the front of the screen 10 under the action of the polarizing layer 10a.

波長選択層１０ｂは、ＤＬＰプロジェクタ装置１のＬＥＤ光源に対応する狭い波長帯域幅の赤光、緑光、青光のみを反射しそれ以外の光は吸収する層であるため、赤光、緑光、青光の入射光と外光の赤光、緑光、青光はスクリーン１０の前方に戻されるがそれ以外の成分は概ね吸収されてしまう。この作用を効果的にするためには赤光、緑光、青光の反射帯域を狭くすればするほど外光の吸収帯域が広く設定できるため外光の吸収成分が広くできる。ＬＥＤ光源のように発光波長帯域が狭い光源では効果が高い。 Since the wavelength selection layer 10b is a layer that reflects only red light, green light, and blue light with a narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source of the DLP projector apparatus 1 and absorbs other light, the red light, green light, blue Incident light of light and red light, green light, and blue light of outside light are returned to the front of the screen 10, but other components are generally absorbed. In order to make this effect effective, the narrower the reflection band of red light, green light, and blue light, the wider the absorption band of external light can be set, so the absorption component of external light can be widened. A light source with a narrow emission wavelength band such as an LED light source is highly effective.

図５を参照して、波長選択層１０ｂの特性、及び作用を説明する。 With reference to FIG. 5, the characteristics and operation of the wavelength selection layer 10b will be described.

図５ａはＬＥＤ光源の波長分布を示したもので、横軸が波長、縦軸が相対発光強度を示す。図５ａ中、ＲはＬＥＤ光源２ａの赤色の波長分布、ＧはＬＥＤ光源２ａの緑色の波長分布、ＢはＬＥＤ光源２ａの青色の波長分布である。図５ｂはスクリーン１０の波長選択層１０ｂの波長に対する吸収率特性を示したもので、吸収率特性を図５ａのＬＥＤ光源２ａの波長分布に対応した特性、即ちＬＥＤ光源２ａのＲ、Ｇ、Ｂの各波長が分布する波長帯域は吸収率が小さく、それ以外は吸収率が大きくなるようにすることにより、ＬＥＤ光源２ａに対応する狭い波長帯域幅の赤光、緑光、青光以外の光は吸収する特性が得られる。 FIG. 5a shows the wavelength distribution of the LED light source, where the horizontal axis indicates the wavelength and the vertical axis indicates the relative emission intensity. In FIG. 5a, R is the red wavelength distribution of the LED light source 2a, G is the green wavelength distribution of the LED light source 2a, and B is the blue wavelength distribution of the LED light source 2a. FIG. 5b shows an absorptivity characteristic with respect to the wavelength of the wavelength selection layer 10b of the screen 10, and the absorptivity characteristic corresponds to the wavelength distribution of the LED light source 2a of FIG. 5a, that is, R, G, B of the LED light source 2a. In the wavelength band in which each wavelength is distributed, the absorptance is small, and otherwise, the absorptance is large, so that light other than red light, green light, and blue light with a narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source 2a Absorbing properties are obtained.

即ち、赤色Ｒの波長分布で説明すると、赤色ＲのＬＥＤ光源２ａの波長分布は、波長６２５ｎｍでピークを持ち６１０〜６４０ｎｍの波長帯域を持っている。これに対して波長選択層の吸収率特性は、赤色ＲのＬＥＤ光源２ａの波長分布と合うように、波長６２５ｎｍでピークを持ち、６１０〜６４０ｎｍの波長帯域で良好な吸収率を持つように調整されている。図５ａと図５ｂを比較してみると緑光、青光についても同様に調整されていることが分かる。このように、ＤＬＰプロジェクタ装置１からの赤光、緑光、青光は、狭い波長帯域幅のみよく反射され、その他の波長帯域の光は反射されずに吸収される。なお、本発明に言う「狭い波長帯域」とは、可視光の全波長帯域に対して図５ａに示したように一部の波長帯域に限定されたものを指す。 That is to say, with the red R wavelength distribution, the wavelength distribution of the red R LED light source 2a has a peak at a wavelength of 625 nm and a wavelength band of 610 to 640 nm. On the other hand, the absorptivity characteristics of the wavelength selection layer are adjusted to have a peak at a wavelength of 625 nm and a good absorptance in a wavelength band of 610 to 640 nm so as to match the wavelength distribution of the LED light source 2a for red R. Has been. Comparing FIG. 5a and FIG. 5b, it can be seen that green light and blue light are similarly adjusted. As described above, red light, green light, and blue light from the DLP projector apparatus 1 are well reflected only in a narrow wavelength band, and light in other wavelength bands is absorbed without being reflected. The “narrow wavelength band” referred to in the present invention refers to a band limited to a part of the wavelength band as shown in FIG. 5A with respect to the entire wavelength band of visible light.

上記のような特性を有するスクリーン１０に、図４に示すように、単一の偏光面（例えばＰ波）の投射画像光であって、しかもＤＬＰプロジェクタ装置１のＬＥＤ光源に対応する狭い波長帯域幅（図５ａの特性参照）の赤光、緑光、青光が投射されると、スクリーン１０の反射特性がＬＥＤ光源に対応する狭い波長帯域幅に合わせてある（図５ｂの特性参照）ので、その殆どが反射される。 A narrow wavelength band corresponding to the LED light source of the DLP projector apparatus 1 is projected image light having a single polarization plane (for example, P wave) as shown in FIG. When red light, green light, and blue light having a width (see the characteristic in FIG. 5a) are projected, the reflection characteristic of the screen 10 is adjusted to the narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source (see the characteristic in FIG. 5b). Most of it is reflected.

一方、外光についてみると、投射画像光以外にスクリーンに入射する外光Ｌ2は、通常、偏光面が揃った偏光光ではなく、ランダムな偏光の円偏光光である。ここでは、図４に示したように、外光Ｌ2は２つの偏光方向Ｐ波とＳ波の偏光成分が混在した光であるものとする。外光Ｌ2がスクリーン１０に入射すると、偏光層１０ａでＬＥＤ光源に対応する狭い波長帯域幅の赤光、緑光、青光の偏光方向Ｐの偏光成分のみが反射し、それ以外は波長選択層１０ｂで吸収されてしまう。したがって外光による反射光は約１０％程度以下に減衰される。 On the other hand, regarding the external light, the external light L2 incident on the screen other than the projection image light is usually not a polarized light with a uniform polarization plane but a randomly polarized circularly polarized light. Here, as shown in FIG. 4, it is assumed that the external light L2 is light in which two polarization components of P wave and S wave are mixed. When the external light L2 is incident on the screen 10, the polarizing layer 10a reflects only the polarized light components in the polarization direction P of the narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source, and the wavelength selecting layer 10b otherwise. Will be absorbed. Therefore, the reflected light by external light is attenuated to about 10% or less.

このように、偏光層１０ａと、波長領域に応じて選択的に光を反射する選択反射層１０ｂを用いて、赤色、緑色、青色のみを反射し、それ以外の光は吸収することを併せ持つスクリーン１０により、ＤＬＰプロジェクタ装置１からの投射画像光をそのほぼ全てを反射させ、外光の殆どをスクリーン１０で吸収させることができるようになるので、外光がある場合でもコントラストの高い投射画像光を得ることができる。 In this way, the polarizing layer 10a and the selective reflection layer 10b that selectively reflects light in accordance with the wavelength region, a screen that reflects only red, green, and blue and absorbs other light. 10 allows almost all of the projection image light from the DLP projector apparatus 1 to be reflected and most of the outside light to be absorbed by the screen 10, so that the projection image light with high contrast can be obtained even when there is outside light. Can be obtained.

図６は光源２の一実施例を示す詳細構成図である。図中、２１はＧ光用のＬＥＤ、３１はＢ光用のＬＥＤ、４１はＲ光用のＬＥＤ、２２、３２、４２はスイッチ、２３、３３、４３は反射鏡（ダイクロイックミラー）、２４、３４、４４はＬＥＤ選択回路、２５、３５、４５はＬＥＤ電源ライン、２６、３６、４６は接地ライン、２７、３７は集約反射鏡（ダイクロイックミラー）、４７は集約反射鏡である。図１ではＬＥＤ光源２ａとＬＥＤ駆動回路２ｂとは便宜上、分離された構成として示されているが、両者は図６に示すように一体的に構成されている。ＬＥＤ駆動回路２ｂ及びＬＥＤ光源２ａはＲ、Ｂ、Ｇの各色の光用に個別の回路を含んでいるが、それぞれは同一の構成であるので以下においては一例としてＲ光用の回路について説明する。 FIG. 6 is a detailed configuration diagram showing an embodiment of the light source 2. In the figure, 21 is an LED for G light, 31 is an LED for B light, 41 is an LED for R light, 22, 32, 42 are switches, 23, 33, 43 are reflecting mirrors (dichroic mirrors), 24, Reference numerals 34 and 44 denote LED selection circuits, reference numerals 25, 35, and 45 denote LED power supply lines, reference numerals 26, 36, and 46 denote ground lines, reference numerals 27 and 37 denote aggregation reflectors (dichroic mirrors), and reference numeral 47 denotes an aggregation reflector. In FIG. 1, the LED light source 2a and the LED drive circuit 2b are shown as separated structures for convenience, but both are integrally configured as shown in FIG. The LED driving circuit 2b and the LED light source 2a include individual circuits for light of each color of R, B, and G. Since each has the same configuration, a circuit for R light will be described below as an example. .

Ｒ光用の回路は、個々に赤色光（Ｒ光）を発光するＲ光発光回路を複数並列接続して構成されている。各Ｒ光発光回路が発光したＲ光は同一光軸上をＲ光用集約反射鏡４７方向へ進行して合成Ｒ光となる。具体的には、赤色光（Ｒ光）を発光する複数のＬＥＤ４１と、各ＬＥＤ４１が発光したＲ光を上述したＲ光用集約反射鏡４７方向へ反射させる反射鏡（ダイクロイックミラー）４３と、各ＬＥＤ４１に対応してそのオン／オフを制御するスイッチ４２とで一組のＲ光発光回路が構成されている。そして、各Ｒ光発光回路のスイッチ４２の制御端子がＲ光用ＬＥＤ選択回路４４にそれぞれ接続されている。また、各Ｒ光発光回路のＬＥＤ４１の一端がＬＥＤ電源ライン４５に、他端がそれぞれのスイッチ４２を介して接地ライン４６に接続されている。 The circuit for R light is configured by connecting in parallel a plurality of R light emitting circuits that individually emit red light (R light). The R light emitted from each R light emitting circuit travels on the same optical axis in the direction of the R light collective reflecting mirror 47 and becomes combined R light. Specifically, a plurality of LEDs 41 that emit red light (R light), a reflecting mirror (dichroic mirror) 43 that reflects the R light emitted by each LED 41 in the direction of the R light collective reflector 47, and A pair of R light emitting circuits is configured by the switch 42 that controls on / off of the LED 41. The control terminal of the switch 42 of each R light emitting circuit is connected to the R light LED selection circuit 44. In addition, one end of the LED 41 of each R light emitting circuit is connected to the LED power line 45 and the other end is connected to the ground line 46 via each switch 42.

従って、Ｒ光用ＬＥＤ選択回路４４が個々のスイッチ４２の制御端子にオン信号を与えると、そのスイッチ４２に接続されているＬＥＤ４１は一端がＬＥＤ電源ライン４５に、他端が接地ライン４６にそれぞれ接続されるので、ＬＥＤ４１はＲ光を発光する。なお、以下においては、各Ｒ光発光回路の内の集約反射鏡４７に近い方を下流側、遠い方を上流側という。 Therefore, when the R light LED selection circuit 44 gives an ON signal to the control terminal of each switch 42, the LED 41 connected to the switch 42 has one end connected to the LED power line 45 and the other end connected to the ground line 46. Since it is connected, the LED 41 emits R light. In the following, the side closer to the collective reflecting mirror 47 in each R light emitting circuit is called the downstream side, and the far side is called the upstream side.

各反射鏡４３はそれぞれが属するＲ光発光回路のＬＥＤ４１が発光したＲ光をＲ光用集約反射鏡４７方向へ反射すると共に、上流側のＬＥＤ４１が発光したＲ光を直線的に透過させるハーフミラー（ダイクロイックミラー）が使用されている。従って、各ＬＥＤ４１が発光したＲ光はそれぞれのＲ光発光回路の反射鏡４３により同一光軸上をＲ光用集約反射鏡４７方向へ反射されると共に下流側のＲ光発光回路の反射鏡４３からのＲ光を透過させるが、この光軸の延長上にはＲ光用の集約反射鏡４７が備えられている。従って、Ｒ光用回路に含まれる複数のＲ光発光回路の内の同一タイミングで発光するＬＥＤ４１の数に応じて、集約反射鏡４７へ達するＲ光（合成Ｒ光）の強度（明るさ）を調整することが可能になる。 Each reflecting mirror 43 is a half mirror that reflects the R light emitted by the LED 41 of the R light emitting circuit to which the reflecting mirror 43 belongs in the direction of the R light collecting reflecting mirror 47 and linearly transmits the R light emitted by the upstream LED 41. (Dichroic mirror) is used. Accordingly, the R light emitted from each LED 41 is reflected on the same optical axis toward the R reflecting light reflecting circuit 47 by the reflecting mirror 43 of each R light emitting circuit, and at the downstream side, the reflecting mirror 43 of the R light emitting circuit. The R light is transmitted, but an aggregation reflector 47 for R light is provided on the extension of the optical axis. Therefore, the intensity (brightness) of the R light (synthetic R light) reaching the collective reflecting mirror 47 is determined according to the number of LEDs 41 that emit light at the same timing among the plurality of R light emission circuits included in the R light circuit. It becomes possible to adjust.

換言すれば、Ｒ光用ＬＥＤ選択回路４４において同一タイミングでオン制御するスイッチ４２の数に応じて合成Ｒ光の強度（明るさ）が制御される。 In other words, the intensity (brightness) of the combined R light is controlled according to the number of switches 42 that are turned on at the same timing in the R light LED selection circuit 44.

他のＢ光用回路及びＧ光用回路も上述したＲ光用回路と同様の構成であるが、Ｂ光用の集約反射鏡（ダイクロイックミラー）３７は、Ｒ光用の集約反射鏡４７が反射したＲ光を直線的に透過させると共にＢ光用の各ＬＥＤ３１が発光したＢ光を自身が透過させたＲ光の光軸と同一光軸上で反射するハーフミラー（ダイクロイックミラー）である。 The other B light circuit and G light circuit have the same configuration as the R light circuit described above, but the B light collective reflector (dichroic mirror) 37 reflects the R light collective reflector 47. This is a half mirror (dichroic mirror) that linearly transmits the R light and reflects the B light emitted by each LED 31 for B light on the same optical axis as the optical axis of the R light transmitted by itself.

また、Ｇ光用の集約反射鏡（ダイクロイックミラー）２７は、Ｇ光用の各ＬＥＤ２１が発光したＧ光を直線的に透過させると共にＲ光用の集約反射鏡４７及びＢ光用の集約反射鏡３７により反射されたＲ光及びＢ光をＧ光がＧ光用の集約反射鏡２７を透過した光軸上に反射させるハーフミラー（ダイクロイックミラー）である。従って、最終的にはＧ光用の集約反射鏡２７からＲ，Ｂ，Ｇ光が同一光軸上に出射される。Ｇ光用の集約反射鏡２７から出射されたＲ、Ｂ、Ｇ光は集光ロッド３、ＰＳ分離合成素子４を介してＤＬＰ素子６へ投射される。 Further, the G light collective reflector (dichroic mirror) 27 linearly transmits the G light emitted from each G light LED 21, and also uses the R light collective reflector 47 and the B light collective reflector. This is a half mirror (dichroic mirror) that reflects the R light and B light reflected by 37 onto the optical axis through which the G light passes through the collective reflecting mirror 27 for G light. Therefore, finally, the R, B, G light is emitted from the collective reflecting mirror 27 for G light on the same optical axis. The R, B, and G lights emitted from the G light collective reflecting mirror 27 are projected to the DLP element 6 through the condensing rod 3 and the PS separation / combination element 4.

なお、前述したように、白色光が必要な場合にはＲ光用回路，Ｂ光用回路及びＧ光用回路で同時に各色の光を発光させることにより白色光をＤＬＰ素子６へ投射することが可能になる。また、Ｒ，Ｂ，Ｇ光以外の中間色の光、即ちシアン，マゼンタ，イエローが必要な場合にもＲ光用回路，Ｂ光用回路及びＧ光用回路を選択的に同時発光させることによりそれぞれの色の光をＤＬＰ素子６へ投射させることが可能になる。 As described above, when white light is required, white light can be projected onto the DLP element 6 by simultaneously emitting light of each color in the R light circuit, the B light circuit, and the G light circuit. It becomes possible. Further, when light of intermediate colors other than R, B, and G light, that is, cyan, magenta, and yellow are required, the R light circuit, the B light circuit, and the G light circuit are selectively made to emit light simultaneously. It becomes possible to project the light of the color to the DLP element 6.

＜第２の実施の形態＞
図７は、本発明による第２の実施の形態のＤＬＰプロジェクタ装置８の概略構成を示した図で、図中、光源５０のＬＥＤ光源５０ａおよびそれを駆動するＬＥＤドライブ回路５０ｂの構成例は図８、図９に示されている。図７〜図９において、図１、図６と同様の機能を有する部分には図１、図６と同じ符号が付してある。 <Second Embodiment>
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a DLP projector apparatus 8 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, an example of the configuration of the LED light source 50a of the light source 50 and the LED drive circuit 50b for driving it is shown. 8 and shown in FIG. 7 to 9, parts having the same functions as those in FIGS. 1 and 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.

本実施の形態において、図７に示すように、ＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）５０ｃ（第１の実施の形態で図１に示したＰＳ分離合成素子４に相当）は、ＬＥＤ光源５０ａの近く（光源５０の内部）に配しそれぞれのＬＥＤ１個に対して分離合成している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the PS separation / combination element (polarization conversion element) 50c (corresponding to the PS separation / combination element 4 shown in FIG. 1 in the first embodiment) is an LED light source 50a. It is arranged near (inside the light source 50) and separated and synthesized for each LED.

図８は、光源５０の詳細構成の一実施例を示したものである。図８を参照すると、ＬＥＤ２１、３１、４１、スイッチ２２、３２、４２、Ｒ、Ｇ、Ｂ光用ＬＥＤ選択回路２４、３４、４４、ＬＥＤ電源ライン２５、３５、４５、接地ライン２６、３６、４６、集約反射鏡２７、３７、４７の構成は、第１の実施の形態に示したもの（図６参照）と同様に構成してある。 FIG. 8 shows an example of a detailed configuration of the light source 50. Referring to FIG. 8, LEDs 21, 31, 41, switches 22, 32, 42, R, G, B light LED selection circuits 24, 34, 44, LED power supply lines 25, 35, 45, ground lines 26, 36, 46 and the collective reflecting mirrors 27, 37, and 47 are configured in the same manner as that shown in the first embodiment (see FIG. 6).

しかし本実施の形態の図８に示した構成では、図６に示した構成と異なり、Ｒ光用のＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）７８がＬＥＤ４１の直ぐ下流側に配置し、それぞれのＬＥＤ１個に対してＲ光用のＬＥＤ光をＰ波とＳ波に分離したあと、一方の偏光成分を他方の偏光成分の偏光面に一致するように回転させ、同一の偏光面を持つ偏光光として出射させている。同様にＢ光用のＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）６８がＬＥＤ３１の直ぐ下流側に配置し、それぞれのＬＥＤ１個に対してＢ光用のＬＥＤ光をＰ波とＳ波に分離したあと、一方の偏光成分を他方の偏光成分の偏光面に一致するように回転させ、同一の偏光面を持つ偏光光として出射させる。また、Ｇ光用のＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）５８がＬＥＤ２１の直ぐ下流側に配置し、それぞれのＬＥＤ１個に対してＧ光用のＬＥＤ光をＰ波とＳ波に分離したあと、一方の偏光成分を他方の偏光成分の偏光面に一致するように回転させ、同一の偏光面を持つ偏光光として出射させる。Ｒ、Ｇ、Ｂ各々光は集約反射鏡（ダイクロイックミラー）２７、３７により合成しているが、偏光面は同一にそろえられている。 However, in the configuration shown in FIG. 8 of the present embodiment, unlike the configuration shown in FIG. 6, a PS separation / combination element (polarization conversion element) 78 for R light is arranged immediately downstream of the LED 41, and each LED 1 After separating the LED light for R light into P wave and S wave for each, one polarization component is rotated so as to coincide with the polarization plane of the other polarization component, and as polarized light having the same polarization plane The light is emitted. Similarly, a PS separation / combination element (polarization conversion element) 68 for B light is arranged immediately downstream of the LED 31, and after separating the LED light for B light into P wave and S wave for each LED, One polarization component is rotated so as to coincide with the polarization plane of the other polarization component, and emitted as polarized light having the same polarization plane. In addition, a PS light separating / synthesizing element (polarization conversion element) 58 for G light is arranged immediately downstream of the LED 21, and the LED light for G light is separated into P wave and S wave for each LED, One polarization component is rotated so as to coincide with the polarization plane of the other polarization component, and emitted as polarized light having the same polarization plane. The R, G, and B lights are combined by the collective reflecting mirrors (dichroic mirrors) 27 and 37, but the polarization planes are the same.

図９は、光源５０の詳細構成の他の実施例を示したものである。図９を参照すると、ＬＥＤ２１、３１、４１、スイッチ２２、３２、４２、ＬＥＤ選択回路２４、３４、４４、ＬＥＤ電源ライン２５、３５、４５、接地ライン２６、３６、４６、集約反射鏡２７、３７、４７の構成部材は図８に示した実施例と同様であるが、その配列において異なっている。即ち図９に示すようにＲ光用ＬＥＤ、Ｂ光用ＬＥＤ、Ｇ光用ＬＥＤが同一平面に配置され、しかもＲ光用、Ｇ光用、Ｂ光用の各ＬＥＤは各々隣が異なる色のＬＥＤとなるように配置されている。Ｒ、Ｇ、の各ＬＥＤは順次点灯するが、このように配列すると、それぞれの発光時に均一化された発光が得られる。 FIG. 9 shows another embodiment of the detailed configuration of the light source 50. Referring to FIG. 9, LEDs 21, 31, 41, switches 22, 32, 42, LED selection circuits 24, 34, 44, LED power supply lines 25, 35, 45, ground lines 26, 36, 46, collective reflector 27, The constituent members 37 and 47 are the same as in the embodiment shown in FIG. 8, but differ in their arrangement. That is, as shown in FIG. 9, the LED for R light, the LED for B light, and the LED for G light are arranged on the same plane, and the LEDs for R light, G light, and B light have different colors next to each other. It arrange | positions so that it may become LED. The R and G LEDs are sequentially lit, but when arranged in this way, uniform light emission is obtained at the time of each light emission.

また、ＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）９０は、同一平面に配置されたＬＥＤ２１、３１、４１の直ぐ下流側に配置しそれぞれのＬＥＤ１個に対して分離合成している。ＬＥＤ光をＰ波とＳ波に分離したあと、一方の偏光成分を他方の偏光成分の偏光面に一致するように回転させ、同一の偏光面を持つ偏光光として出射させる過程は図８と同様であるがＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ素子は同一平面上に配していることが特徴であり、集約反射鏡（ダイクロイックミラー）２７、３７、反射ミラー４７を廃している。これはＤＬＰの駆動においてＲ、Ｇ、の各ＬＥＤは順次点灯するため各ＬＥＤの電源およびドライバーは個別であっても配置に対しての制限がないためである。 Further, the PS separation / combination element (polarization conversion element) 90 is arranged immediately downstream of the LEDs 21, 31, 41 arranged on the same plane, and separates and synthesizes each LED. The process of separating the LED light into P wave and S wave, rotating one polarization component to coincide with the polarization plane of the other polarization component, and emitting the polarized light having the same polarization plane is the same as in FIG. However, the LED elements of R, G, and B are characterized by being arranged on the same plane, and the collective reflecting mirrors (dichroic mirrors) 27 and 37 and the reflecting mirror 47 are eliminated. This is because, in driving the DLP, each LED of R, G is lit in sequence, so that there is no restriction on the arrangement even if the power source and driver of each LED are individual.

上記集約反射鏡（ダイクロイックミラー）での合成光は、集光ロッド３で平行光とされ、ＤＬＰ素子６に入射する。このときに、ＤＬＰ駆動回路５ｂによる駆動信号に従ってＤＬＰ素子６のマイクロミラーが駆動し、投射画像光が生成される。そして生成された投射画像光は、投射レンズ７を介してスクリーン１０の被投射面に投射される。 The combined light from the collective reflecting mirror (dichroic mirror) is converted into parallel light by the condensing rod 3 and enters the DLP element 6. At this time, the micro mirror of the DLP element 6 is driven according to the drive signal from the DLP drive circuit 5b, and projection image light is generated. The generated projection image light is projected onto the projection surface of the screen 10 via the projection lens 7.

上記の構成においては、ＬＥＤ光源５０ａの近くにＰＳ分離合成素子５０ｃ（図８の５８、６８、７８、或いは図９の９０など）を配することにより光源光を偏光面が揃った偏光光にすることができ、この偏光光をＤＬＰ素子６に対する入射光とすることができる。そして、ＤＬＰ素子６で画像光となった光においても、ＰＳ分離合成素子５０ｃで揃えられた偏光特性は保たれるので、投射レンズ７から投射される投射画像光は、偏光面が揃った偏光光としてスクリーン１０に届くことになる。 In the above configuration, the light source light is converted into polarized light having a uniform polarization plane by disposing the PS separation / combination element 50c (58, 68, 78 in FIG. 8 or 90 in FIG. 9) in the vicinity of the LED light source 50a. This polarized light can be used as incident light to the DLP element 6. Even in the light that has become image light by the DLP element 6, the polarization characteristics aligned by the PS separation / combination element 50 c are maintained, so that the projection image light projected from the projection lens 7 is polarized light having a uniform polarization plane. The light reaches the screen 10 as light.

＜第３の実施の形態＞
図１０は、スクリーンをリア用投射型とした第３の実施の形態を示すものである。図中、１１はスクリーンであり、１１ａは偏光層、１１ｂは波長選択層、１１ｃはリア用投射型スクリーン、Ｌ1はＤＬＰプロジェクタから投射された投射画像光、Ｌ2はスクリーンに側方から入射する外光である。 <Third Embodiment>
FIG. 10 shows a third embodiment in which the screen is a rear projection type. In the figure, 11 is a screen, 11a is a polarizing layer, 11b is a wavelength selection layer, 11c is a rear projection screen, L1 is a projection image light projected from a DLP projector, and L2 is an external light incident on the screen from the side. Light.

図１０に示す偏光スクリーン１１は、図４に示すごとくのフロント投射タイプのスクリーンではなく、スクリーンが通常のリア投射用スクリーン１１ｃの観察者側に偏光板による偏光層１１ａと波長選択層１１ｂを張り合わせた構成となっているリア投射タイプのスクリーンである。 The polarizing screen 11 shown in FIG. 10 is not a front projection type screen as shown in FIG. 4, but the polarizing plate 11a and the wavelength selection layer 11b are bonded to the observer side of the normal rear projection screen 11c. This is a rear projection type screen that has a different structure.

上述したようにＤＬＰプロジェクタから投射される投射画像光は、偏光面が揃った偏光光である。ここではその偏光光の偏光方向をＰとする。偏光スクリーン１１の偏光層１１ａの偏光軸は、ＤＬＰプロジェクタからの投射画像光が透過する方向に設定される。 As described above, the projection image light projected from the DLP projector is polarized light having a uniform polarization plane. Here, P is the polarization direction of the polarized light. The polarization axis of the polarizing layer 11a of the polarizing screen 11 is set in a direction in which the projection image light from the DLP projector is transmitted.

波長選択層１１ｂは、ＤＬＰプロジェクタ装置１のＬＥＤ光源に対応する狭い波長帯域幅の赤光、緑光、青光のみを透過しそれ以外の光は吸収する層である。 The wavelength selection layer 11b is a layer that transmits only red light, green light, and blue light with a narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source of the DLP projector apparatus 1 and absorbs other light.

図１１を参照して、波長選択層１１ｂの特性、及び作用を説明する。 With reference to FIG. 11, the characteristics and operation of the wavelength selection layer 11b will be described.

図１１ａはＬＥＤ光源の波長分布を示したもので、横軸が波長、縦軸が相対発光強度を示す。図１１ａ中、ＲはＬＥＤ光源２ａ（又は５０ａ）の赤色の波長分布、ＧはＬＥＤ光源２ａ（又は５０ａ）の緑色の波長分布、ＢはＬＥＤ光源２ａ（又は５０ａ）の青色の波長分布である。 FIG. 11 a shows the wavelength distribution of the LED light source, where the horizontal axis indicates the wavelength and the vertical axis indicates the relative light emission intensity. In FIG. 11a, R is the red wavelength distribution of the LED light source 2a (or 50a), G is the green wavelength distribution of the LED light source 2a (or 50a), and B is the blue wavelength distribution of the LED light source 2a (or 50a). .

図１１ｂはスクリーン１０の波長選択層１０ｂの波長に対する透過率特性を示したもので、透過率特性を図１１ａのＬＥＤ光源２ａ（又は５０ａ）の波長分布に対応した特性、即ちＬＥＤ光源２ａ（又は５０ａ）のＲ、Ｇ、Ｂの各波長が分布する波長帯域は透過率が大きく、それ以外は吸収率が大きくなるようにすることにより、ＬＥＤ光源２ａ（又は５０ａ）に対応する狭い波長帯域幅の赤光、緑光、青光を透過し、それ以外の光は吸収する特性が得られる。 FIG. 11b shows the transmittance characteristic with respect to the wavelength of the wavelength selection layer 10b of the screen 10. The transmittance characteristic corresponds to the wavelength distribution of the LED light source 2a (or 50a) of FIG. 11a, that is, the LED light source 2a (or 50a) The wavelength band in which each wavelength of R, G, and B is distributed has a large transmittance, and otherwise, the absorptance is large, so that a narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source 2a (or 50a) is obtained. The characteristics of transmitting red light, green light, and blue light, and absorbing other light are obtained.

即ち、赤色Ｒの波長分布で説明すると、赤色ＲのＬＥＤ光源２ａの波長分布は、波長６２５ｎｍでピークを持ち６１０〜６４０ｎｍの波長帯域を持っている。これに対して波長選択層の透過率特性は、赤色ＲのＬＥＤ光源２ａの波長分布と合うように、波長６２５ｎｍでピークを持ち、６１０〜６４０ｎｍの波長帯域で良好な透過率を持つように調整されている。図１１ａと図１１ｂを比較してみると緑光、青光についても同様に調整されていることが分かる。 That is to say, with the red R wavelength distribution, the wavelength distribution of the red R LED light source 2a has a peak at a wavelength of 625 nm and a wavelength band of 610 to 640 nm. On the other hand, the transmittance characteristic of the wavelength selection layer is adjusted to have a peak at a wavelength of 625 nm and a good transmittance in a wavelength band of 610 to 640 nm so as to match the wavelength distribution of the LED light source 2a for red R. Has been. Comparing FIG. 11a and FIG. 11b, it can be seen that green light and blue light are similarly adjusted.

このように、ＤＬＰプロジェクタ装置１からの赤光、緑光、青光は、波長選択層１１ｂで狭い波長帯域幅のみよく透過され、その他の波長帯域の光は吸収される。 Thus, red light, green light, and blue light from the DLP projector apparatus 1 are transmitted through the wavelength selection layer 11b only in a narrow wavelength band, and light in other wavelength bands is absorbed.

上記のような特性を有する偏光層１１ａと波長選択層１１ｂを張り合わせた構成のスクリーン１１に、図１０に示すように、単一の偏光面（例えばＰ波）の投射画像光であって、しかもＤＬＰプロジェクタ装置１のＬＥＤ光源に対応する狭い波長帯域幅（図１１ａの特性参照）の赤光、緑光、青光が投射されると、スクリーン１１の透過特性がＬＥＤ光源に対応する狭い波長帯域幅に合わせてある（図１１ｂの特性参照）ので、その殆どが透過される。 As shown in FIG. 10, projection image light having a single polarization plane (for example, P wave) is formed on a screen 11 having a configuration in which the polarizing layer 11a and the wavelength selection layer 11b having the above characteristics are bonded to each other. When red light, green light, and blue light having a narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source of the DLP projector apparatus 1 (see the characteristics of FIG. 11a) are projected, the transmission wavelength of the screen 11 is a narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source. (See the characteristic of FIG. 11b), most of it is transmitted.

一方、外光についてみると、投射画像光以外にスクリーンに入射する外光Ｌ2は、通常、偏光面が揃った偏光光ではなく、ランダムな偏光の円偏光光である。ここでは、図１０に示したように、外光Ｌ2は２つの偏光方向Ｐ波とＳ波の偏光成分が混在した光であるものとする。外光Ｌ2がスクリーン１１に入射すると、波長選択層１１ｂでＬＥＤ光源２ａ（又は５０ａ）に対応する狭い波長帯域幅の赤光、緑光、青光以外の光は吸収するされてしまい、残りの外光Ｌ2は偏光層１１ａでＬＥＤ光源２ａ（又は５０ａ）に対応する狭い波長帯域幅の赤光、緑光、青光のＰ波のみが反射される。したがって外光による反射光は殆ど（約１０％程度以下に）減衰されてしまう。 On the other hand, regarding the external light, the external light L2 incident on the screen other than the projection image light is usually not a polarized light with a uniform polarization plane but a randomly polarized circularly polarized light. Here, as shown in FIG. 10, it is assumed that the external light L2 is light in which two polarization directions P wave and S wave polarization components are mixed. When the outside light L2 is incident on the screen 11, light other than red light, green light, and blue light having a narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source 2a (or 50a) is absorbed by the wavelength selection layer 11b, and the remaining outside light is absorbed. The light L2 reflects only the P-waves of red light, green light, and blue light having a narrow wavelength bandwidth corresponding to the LED light source 2a (or 50a) by the polarizing layer 11a. Therefore, most of the reflected light from outside light is attenuated (to about 10% or less).

こうして、ＤＬＰプロジェクタ装置からの投射画像光をスクリーン１１においてそのほぼ全てを透過させ、外光の殆どをスクリーン１１で吸収させることになり、外光がある場合でもコントラストの高い投射画像光を得ることができる。 In this way, almost all of the projection image light from the DLP projector device is transmitted through the screen 11 and most of the external light is absorbed by the screen 11, so that even when there is external light, high-contrast projection image light can be obtained. Can do.

以上、本発明を具体的な実施の形態によって説明したが、赤光、緑光、青光のＬＥＤにより構成される光源は、従来より広く使用されている高圧水銀ランプからの光をカラーフィルターによって赤光、緑光、青光に分離し単色光を得る方式に比べ、色純度の高い光源であることが知られている。いいかえればそれぞれの単色光の波長帯域幅が狭いことが特徴である。したがって、上記実施の形態では、ＬＥＤ光源とＰＳ分離合成素子及びＤＬＰ素子を組み合わせて用いることによって、減衰の少ない、しかも波長帯域幅が狭い単一の偏光面の投射画像光を生成することができ、これによって偏光スクリーンを効果的に利用することができるようにしたＤＬＰプロジェクタ装置を提供することができる。 As described above, the present invention has been described with specific embodiments. However, a light source composed of red, green, and blue LEDs emits light from a high-pressure mercury lamp, which has been widely used conventionally, by a color filter. It is known that the light source has a higher color purity than a method of obtaining monochromatic light by separating light, green light, and blue light. In other words, the wavelength bandwidth of each monochromatic light is narrow. Therefore, in the above embodiment, by using a combination of an LED light source, a PS separation / combination element, and a DLP element, it is possible to generate projection image light having a single polarization plane with low attenuation and a narrow wavelength bandwidth. Thus, it is possible to provide a DLP projector apparatus that can effectively use a polarizing screen.

更に、上記ＬＥＤ光源とＰＳ分離合成素子及びＤＬＰ素子を組み合わせたＤＬＰプロジェクタ装置からの投射画像光をスクリーンに投射する場合、偏光のみならず、上記ＬＥＤ光源の赤光、緑光、青光の狭い波長帯域みを反射（反射型スクリーンの場合）、或いは透過（リア用投射型スクリーンの場合）しそれ以外の波長帯域の光を吸収することができるスクリーンと組み合わせると、外光の赤光、緑光、青光の波長帯域以外はほとんど吸収されるためさらにコントラストの高い映像を得ることが可能となる。また、本発明で用いるスクリーン１０、１１は、ＤＬＰプロジェクタ装置に限らず液晶プロジェクタ装置などその他のプロジェクタ装置において、プロジェクタ装置から出射する投射画像光を偏光面が揃った偏光光とするスクリーンに使用可能である。また、上記実施の形態では光源をＬＥＤとしたが、赤光、緑光、青光の狭い波長帯域で発光するものであれば、ＬＥＤに代えて使用することも可能である。 Further, when projecting image light from a DLP projector device that combines the LED light source, the PS separating / combining element, and the DLP element onto a screen, not only polarized light but also the narrow wavelength of red light, green light, and blue light of the LED light source. When combined with a screen that can reflect the band (in the case of a reflective screen) or transmit (in the case of a rear projection screen) and absorb light in other wavelength bands, Since most of the region other than the blue light wavelength band is absorbed, an image with higher contrast can be obtained. In addition, the screens 10 and 11 used in the present invention can be used for a screen in which the projection image light emitted from the projector device is polarized light having a uniform polarization plane in other projector devices such as a liquid crystal projector device as well as the DLP projector device. It is. In the above embodiment, the light source is an LED. However, any LED that emits light in a narrow wavelength band of red light, green light, and blue light can be used instead of the LED.

また、以上の実施の形態は本発明の具体的な例を示したものであり、本発明はこれら実施の形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変形して実施することができる。 Further, the above embodiments are specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments, and can be modified without departing from the gist of the present invention. can do.

本発明は、ＤＬＰプロジェクタ装置に広く利用できる。 The present invention can be widely used in DLP projector apparatuses.

本発明による第１の実施の形態のＤＬＰプロジェクタ装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the DLP projector apparatus of 1st Embodiment by this invention. ＬＥＤの色度点と送像側の色度点の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the chromaticity point of LED, and the chromaticity point by the side of an image transmission. 送像側の色度点Ｒ、Ｇ、ＢとＬＥＤの色度点Ｒ1、Ｇ1、Ｂ1のマトリクス式の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship of the matrix type of chromaticity point R, G, B by the side of image transmission, and chromaticity point R1, G1, B1 of LED. 本発明による第１の実施の形態に適用されるスクリーンの光反射状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light reflection state of the screen applied to 1st Embodiment by this invention. 本発明による第１の実施の形態に適用されるスクリーンの、ＬＥＤ光源の発光スペクトルと波長選択層の吸収率特性との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the emission spectrum of an LED light source, and the absorptivity characteristic of a wavelength selection layer of the screen applied to 1st Embodiment by this invention. 本発明による第１の実施の形態のＤＬＰプロジェクタ装置のＬＥＤ光源とそのドライブ回路の構成図である。It is a block diagram of the LED light source and its drive circuit of the DLP projector apparatus of 1st Embodiment by this invention. 本発明による第２の実施の形態のＤＬＰプロジェクタ装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the DLP projector apparatus of 2nd Embodiment by this invention. 本発明による第２の実施の形態のＤＬＰプロジェクタ装置のＬＥＤ光源とそのドライブ回路の一構成例であり、Ｒ光用、Ｇ光用、Ｂ光用のＰＳ分離合成素子とＬＥＤがそれぞれ対になっている例を示す図である。It is an example of 1 structure of the LED light source of the DLP projector apparatus of the 2nd Embodiment by this invention, and its drive circuit, and PS isolation | separation synthetic | combination element and LED for R light, G light, and B light become a pair, respectively. FIG. 本発明による第２の実施の形態のＤＬＰプロジェクタ装置のＬＥＤ光源とそのドライブ回路の他の構成例であり、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤが同一面に配置されてＰＳ分離合成素子とＬＥＤが対になっている例を示す図である。It is another example of a structure of the LED light source and its drive circuit of the DLP projector apparatus of 2nd Embodiment by this invention, and each LED of R, G, B is arrange | positioned on the same surface, PS isolation | separation synthetic | combination element and LED are It is a figure which shows the example which is paired. 本発明による第３の実施の形態に適用されるスクリーンの光反射状態及び光透過状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light reflection state of the screen applied to 3rd Embodiment by this invention, and a light transmissive state. 本発明による第３の実施の形態に適用されるスクリーンの、ＬＥＤ光源の発光スペクトルと波長選択層の透過率特性との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the emission spectrum of a LED light source, and the transmittance | permeability characteristic of a wavelength selection layer of the screen applied to 3rd Embodiment by this invention. 従来のプロジェクタ装置の構成の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an example of a structure of the conventional projector apparatus. ＰＳ分離合成素子の構成例とその作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of PS isolation | separation synthetic | combination element, and its effect | action.

Explanation of symbols

１・・・ＤＬＰプロジェクタ装置、
２・・・光源、
２ａ・・・ＬＥＤ光源、
２ｂ・・・ＬＥＤドライブ回路、
３・・・集光ロッド、
４・・・ＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）、
５ａ・・・映像処理回路、
５ｂ・・・ＤＬＰ駆動回路、
６・・・ＤＬＰ素子、
７・・・投射レンズ、
８・・・ＤＬＰプロジェクタ装置、
１０・・・スクリーン、
１０ａ・・・偏光層
１０ｂ・・・波長選択層、
１０ｃ・・・反射型スクリーン、
１１・・・スクリーン、
１１ａ・・・偏光層、
１１ｂ・・・波長選択層、
１１ｃ・・・リア用投射型スクリーン、
２１・・・Ｇ光用のＬＥＤ、
２２・・・Ｇ光発光回路のスイッチ、
２３・・・Ｇ光発光回路の反射鏡（ダイクロイックミラー）、
２４・・・Ｇ光用ＬＥＤ選択回路、
２５・・・ＬＥＤ電源ライン、
２６・・・接地ライン、
２７・・・Ｇ光用の集約反射鏡（ダイクロイックミラー）、
３１・・・Ｂ光用のＬＥＤ、
３２・・・Ｂ光発光回路のスイッチ、
３３・・・Ｂ光発光回路の反射鏡（ダイクロイックミラー）、
３４・・・Ｂ光用ＬＥＤ選択回路、
３５・・・ＬＥＤ電源ライン、
３６・・・接地ライン、
３７・・・Ｂ光用の集約反射鏡（ダイクロイックミラー）、
４１・・・Ｒ光用のＬＥＤ、
４２・・・Ｒ光発光回路のスイッチ、
４３・・・Ｒ光発光回路の反射鏡（ダイクロイックミラー）、
４４・・・Ｒ光用ＬＥＤ選択回路、
４５・・・ＬＥＤ電源ライン、
４６・・・接地ライン、
４７・・・Ｒ光用集約反射鏡、
５０・・・光源、
５０ａ・・・ＬＥＤ光源、
５０ｂ・・・ＬＥＤドライブ回路、
５０ｃ・・・ＰＳ分離合成素子、
５８、６８、７８・・・ＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）、
９０・・・ＰＳ分離合成素子、
１２０・・・ランプ、
１２０ａ・・・リフレクタ、
１２１・・・インテグレータレンズ、
１２２・・・ＰＳ分離合成素子（偏光変換素子）、
１２２ａ・・・ＰＢＳ膜、
１２２ｂ・・・反射膜、
１２２ｃ・・・１／２波長板、
１２３・・・コンデンサレンズ、
１２４・・・反射ミラー、
１２５・・・ダイクロイックミラー、
１２６ａ・・・映像処理回路、
１２６ｂ・・・液晶駆動回路、
１２７・・・液晶パネル、
１２８・・・クロスプリズム、
１２９・・・投射レンズ、
1 ... DLP projector device,
2 ... light source,
2a ... LED light source,
2b ... LED drive circuit,
3 ... Condensing rod,
4 ... PS separation / synthesis element (polarization conversion element),
5a: image processing circuit,
5b ... DLP drive circuit,
6 ... DLP element,
7 ... Projection lens,
8 ... DLP projector device,
10 ... Screen,
10a ... polarizing layer 10b ... wavelength selection layer,
10c ... reflective screen,
11 ... Screen,
11a: polarizing layer,
11b ... wavelength selection layer,
11c: Rear projection screen,
21 ... LED for G light,
22 ... G light emitting circuit switch,
23 ... G light emitting circuit reflecting mirror (dichroic mirror),
24 ... LED selection circuit for G light,
25 ... LED power line,
26: Ground line,
27 ... Aggregation reflector for G light (dichroic mirror),
31 ... LED for B light,
32... B light emitting circuit switch,
33 ... Reflector (dichroic mirror) of B light emitting circuit,
34 ... LED selection circuit for B light,
35 ... LED power line,
36: Ground line,
37 ... Aggregation reflecting mirror (dichroic mirror) for B light,
41 ... LED for R light,
42 ... R light emitting circuit switch,
43 ... Reflector (dichroic mirror) of R light emitting circuit,
44... LED selection circuit for R light,
45 ... LED power line,
46: Ground line,
47 ... R light collecting reflector,
50 ... light source,
50a ... LED light source,
50b ... LED drive circuit,
50c: PS separation / synthesis element,
58, 68, 78 ... PS separation / synthesis element (polarization conversion element),
90... PS separation / synthesis element,
120 ... lamp,
120a ... reflector,
121 ... integrator lens,
122... PS separation / synthesis element (polarization conversion element),
122a ... PBS membrane,
122b ... reflective film,
122c ... 1/2 wavelength plate,
123 ... condenser lens,
124... Reflection mirror,
125 ... Dichroic mirror,
126a... Video processing circuit,
126b ... Liquid crystal drive circuit,
127 ... Liquid crystal panel,
128 ... cross prism,
129 ... projection lens,

Claims

In a DLP projector apparatus having a DLP element and projecting projection image light generated by the DLP element,
A red, green, and blue light source emitting in a narrow wavelength band;
A PS separating / combining element that converts either the P-polarized component or the S-polarized component from the light source so as to have the same polarization plane as the other polarized component;
The DLP element on which the light converted by the PS separation / synthesis element is incident;
A DLP projector apparatus comprising:

The PS separation / combination element has a polarization beam splitter film, a half-wave plate, and a reflection film. The polarization beam splitter film separates incident light into a P-polarized component and an S-polarized component. The polarization component is rotated by causing one of the polarization component and the S polarization component to act on the half-wave plate, and is emitted by the reflection film so as to coincide with the polarization direction of the other polarization component. Item 2. The DLP projector device according to Item 1.

The light source includes a plurality of red LEDs, a plurality of green LEDs, and a plurality of blue LEDs.
The PS separation / combination element includes the polarization beam splitter film, the half-wave plate, and the reflection film for each of the plurality of red LEDs, the plurality of green LEDs, and the plurality of blue LEDs. The incident beam is separated into a P-polarized component and an S-polarized component by the polarizing beam splitter film, and one of the separated P-polarized component and S-polarized component is allowed to act on the half-wave plate. 3. The DLP projector apparatus according to claim 2, wherein a polarization direction is rotated, and the light is emitted by the reflection film so as to coincide with the polarization direction of the other polarization component.

A conversion matrix computing device for obtaining the chromaticity point on the image transmission side from the chromaticity point of the light source;
4. The DLP projector according to claim 1, wherein the light emission intensity of the light source is corrected so as to obtain a chromaticity point on the image transmission side obtained by the conversion matrix arithmetic unit. 5. apparatus.

In the screen that displays the image by receiving the projection image light projected from the projector device,
A screen comprising a polarizing layer and a wavelength selection layer.

The screen according to claim 5, wherein the screen is configured as a reflective screen.

The polarization axis of the polarizing layer is set in a direction to reflect the projected image light having the same plane of polarization projected from the projector device. Screen described.

The screen according to any one of claims 5 to 7, wherein the wavelength selection layer reflects only red light, green light, and blue light and absorbs other light.

9. The wavelength selection layer according to claim 5, wherein the wavelength band of the reflected red light, green light, and blue light is set to be substantially equal to the light emission wavelength band of the light source. Screen.

The screen according to claim 5, wherein the screen is configured as a transmissive screen.

The polarization axis of the polarizing layer is set to a direction that transmits the projection image light having the same plane of polarization projected from the projector device. Screen described.

The screen according to claim 5, wherein the wavelength selection layer transmits only red light, green light, and blue light and absorbs other light.

13. The wavelength selection layer according to claim 5, wherein the wavelength band of the transmitted red light, green light, and blue light is set substantially equal to the light emission wavelength band of the light source. The screen according to one item.

The DLP projector device according to any one of claims 1 to 4,
A DLP projector system comprising the screen according to any one of claims 5 to 13.