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JP2014170095A - Projector - Google Patents

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JP2014170095A
JP2014170095A JP2013041588A JP2013041588A JP2014170095A JP 2014170095 A JP2014170095 A JP 2014170095A JP 2013041588 A JP2013041588 A JP 2013041588A JP 2013041588 A JP2013041588 A JP 2013041588A JP 2014170095 A JP2014170095 A JP 2014170095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
color
spatial light
incident
modulation device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2013041588A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Otani
信 大谷
Akitaka Yajima
章▲隆▼ 矢島
Koichi Yoshizawa
孝一 吉澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2013041588A priority Critical patent/JP2014170095A/en
Publication of JP2014170095A publication Critical patent/JP2014170095A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】コントラスト比および明るさの向上を図った画像の投写が可能なプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクターは、偏光方向を所定の方向に揃えてR光、G光、B光を射出する照明装置と、R光、G光、B光をそれぞれ変調する空間光変調装置320と、入射する色光を変調することにより光量を調整する副空間光変調装置310と、第1の空間光変調装置320Rおよび第3の空間光変調装置320Bから射出されたR光、B光を反射し、第2の空間光変調装置320Gから射出されたG光を透過することにより3つの色光を合成するクロスダイクロイックプリズム400と、クロスダイクロイックプリズム400にて合成された光を投写する投写光学装置と、を備え、クロスダイクロイックプリズム400に入射するR光、B光は、第1偏光光であり、クロスダイクロイックプリズム400に入射するG光は、第2偏光光である。
【選択図】図2
A projector capable of projecting an image with improved contrast ratio and brightness is provided.
A projector includes an illumination device that emits R light, G light, and B light with a polarization direction aligned in a predetermined direction, and a spatial light modulation device 320 that modulates R light, G light, and B light, respectively. A sub-spatial light modulation device 310 that adjusts the amount of light by modulating incident color light; and the R light and B light emitted from the first spatial light modulation device 320R and the third spatial light modulation device 320B; A cross dichroic prism 400 that combines three color lights by transmitting the G light emitted from the second spatial light modulator 320G, and a projection optical device that projects the light combined by the cross dichroic prism 400. The R light and B light incident on the cross dichroic prism 400 are first polarized light, and the G light incident on the cross dichroic prism 400 is second polarized light. It is.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、プロジェクターに関する。   The present invention relates to a projector.

従来、光源と、光源から射出された光を変調する光変調装置と、変調した光を投写する投写レンズとを備えたプロジェクターが知られている。ところで、近年、投写される画像の高コントラスト比化が求められており、この高コントラスト比化のために、光変調装置の光路前段側に光量を調整する調光手段を備えたプロジェクター(投写型表示装置)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a projector including a light source, a light modulation device that modulates light emitted from the light source, and a projection lens that projects the modulated light. Incidentally, in recent years, there has been a demand for a high contrast ratio of a projected image. To achieve this high contrast ratio, a projector (projection type) provided with a light control means for adjusting the amount of light on the upstream side of the optical path of the light modulator. Display devices) have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載のプロジェクターは、光源から射出される光を複数の色光に分離する色分離手段と、分離された複数の色光を変調する光変調手段と、変調された各色光を合成する色合成手段と、合成された光を投写する投写手段と、液晶パネル等で構成された調光手段とを備える。
調光手段は、各色光の光変調手段と色分離手段との間に配置され、外部からの情報に基づいて透過する各色光の光量を調節するように構成されている。そして、光量が調整された各色光は、光変調手段で変調された後、色合成手段で合成され、投写手段で投写される。
The projector described in Patent Document 1 includes a color separation unit that separates light emitted from a light source into a plurality of color lights, a light modulation unit that modulates the plurality of separated color lights, and a color that combines the modulated color lights. The image forming apparatus includes a combining unit, a projecting unit that projects the combined light, and a dimming unit that includes a liquid crystal panel or the like.
The light control means is disposed between the light modulation means and the color separation means for each color light, and is configured to adjust the amount of each color light to be transmitted based on information from the outside. Then, each color light whose light quantity has been adjusted is modulated by the light modulation means, synthesized by the color synthesis means, and projected by the projection means.

特開2003−186107号公報JP 2003-186107 A

しかしながら、特許文献1に記載のプロジェクターは、調光手段が分離された色光の光量を調整することによって、投写される画像のコントラスト比は向上するとはいうものの、色分離手段から投写手段に至る光路上において、色光が光学部品で反射や透過する際に、損失となる成分が生じることが考えられ、投写される画像が光源の能力を発揮した明るさにならない恐れがある。   However, in the projector described in Patent Document 1, the contrast ratio of the projected image is improved by adjusting the light amount of the separated color light, but the light from the color separation means to the projection means is improved. When colored light is reflected or transmitted by an optical component on the road, a lossy component may occur, and the projected image may not be bright enough to exhibit the ability of the light source.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係るプロジェクターは、光源を有し、偏光方向を所定の方向に揃えてそれぞれの波長域に属した第1の色光および第2の色光を射出する照明装置と、前記第1の色光を変調する第1の空間光変調装置と、前記第2の色光を変調する第2の空間光変調装置と、前記第1の空間光変調装置および前記第2の空間光変調装置の少なくともいずれか1つの光入射側または光射出側に配置され、入射する色光を変調することにより射出される光量を調整する副空間光変調装置と、前記第1の空間光変調装置から射出された前記第1の色光を反射し、前記第2の空間光変調装置から射出された前記第2の色光を透過する第1の反射膜を有し、前記第1の空間光変調装置および前記第2の空間光変調装置にて変調された各色光を合成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置にて合成された光を投写する投写光学装置と、を備え、前記色合成光学装置に入射する前記第1の色光は、第1の偏光方向を有する第1偏光光であり、前記色合成光学装置に入射する前記第2の色光は、前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向を有する第2偏光光であることを特徴とする。   Application Example 1 A projector according to this application example includes a light source, an illumination device that emits first color light and second color light belonging to each wavelength region with a polarization direction aligned in a predetermined direction, and A first spatial light modulation device that modulates the first color light; a second spatial light modulation device that modulates the second color light; the first spatial light modulation device; and the second spatial light modulation. A sub-spatial light modulation device that is arranged on at least one light incident side or light emission side of the device and adjusts the amount of light emitted by modulating incident color light, and is emitted from the first spatial light modulation device A first reflective film that reflects the first color light and transmits the second color light emitted from the second spatial light modulator; and the first spatial light modulator and Combines each color light modulated by the second spatial light modulator And a projection optical device that projects the light synthesized by the color synthesis optical device, and the first color light incident on the color synthesis optical device has a first polarization direction. The second color light incident on the color synthesis optical device is second polarization light having a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. .

この構成によれば、第1の空間光変調装置および第2の空間光変調装置の少なくともいずれか1つの光入射側または光射出側には、副空間光変調装置が配置されているので、照明装置から射出された色光の光量を調整し、投写される画像のコントラスト比の向上、つまり表示できる画像の明るさの範囲(ダイナミックレンジ)を広げることが可能となる。
また、色合成光学装置は、第1偏光光の第1の色光を反射し、第2偏光光の第2の色光を透過させて2色の色光を合成する。これによって、第1偏光光に対して、第2偏光光に対するよりも広い波長領域で高い反射率を有するような誘電体多層膜等を第1反射膜として用いることで、各空間光変調装置で変調された色光を効率よく利用することができる。
したがって、プロジェクターは、コントラスト比および明るさの向上を図った画像の投写が可能となり、高画質で使用環境への対応に優れた画像の投写を実現することができる。
ここで、用語「空間光変調装置」は透過型または反射型のライトバルブを含む用語である。本発明において「空間光変調装置」を修飾する「副」は、「空間光変調装置」の区別を文言上で明確にするために単に付された語であり。他と区別する以外に意味をもたない。
According to this configuration, the sub-spatial light modulation device is arranged on at least one light incident side or light emission side of the first spatial light modulation device and the second spatial light modulation device. By adjusting the amount of color light emitted from the apparatus, the contrast ratio of the projected image can be improved, that is, the brightness range (dynamic range) of the image that can be displayed can be expanded.
The color combining optical device reflects the first color light of the first polarized light and transmits the second color light of the second polarized light to combine the two color lights. Accordingly, a dielectric multilayer film or the like having a higher reflectance in a wider wavelength region than the second polarized light is used as the first reflective film with respect to the first polarized light. The modulated color light can be used efficiently.
Therefore, the projector can project an image with an improved contrast ratio and brightness, and can realize an image projection with high image quality and excellent compatibility with the use environment.
Here, the term “spatial light modulator” is a term including a transmissive or reflective light valve. In the present invention, the “sub” that modifies the “spatial light modulation device” is simply a term used to clarify the distinction of the “spatial light modulation device” in terms of words. It has no meaning other than distinguishing it from others.

[適用例2]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記副空間光変調装置は、前記第1の色光を変調することにより光量を調整する第1の副空間光変調装置と、前記第2の色光を変調することにより光量を調整する第2の副空間光変調装置と、を備えることが好ましい。   Application Example 2 In the projector according to the application example described above, the sub spatial light modulation device includes a first sub spatial light modulation device that adjusts a light amount by modulating the first color light, and the second color light. It is preferable to include a second sub spatial light modulation device that adjusts the amount of light by modulating.

この構成によれば、副空間光変調装置は、2つの色光それぞれに対応して設けられているので、照明装置から射出された2つの色光の光量を調整し、プロジェクターは、さらにコントラスト比を高めた画像の投写が可能となる。   According to this configuration, since the sub spatial light modulation device is provided corresponding to each of the two color lights, the projector adjusts the light amounts of the two color lights emitted from the illumination device, and the projector further increases the contrast ratio. The projected image can be projected.

[適用例3]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第1の副空間光変調装置および前記第2の副空間光変調装置は、入射する光を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板と、を備え、前記第1の副空間光変調装置および前記第3の副空間光変調装置における入射側偏光板と射出側偏光板とは、パラレルニコル配置およびクロスニコル配置のいずれか一方となるように配置され、前記第2の副空間光変調装置における入射側偏光板と射出側偏光板とは、前記パラレルニコル配置および前記クロスニコル配置の他方となるように配置されることが好ましい。   Application Example 3 In the projector according to the application example, the first sub spatial light modulation device and the second sub spatial light modulation device include a liquid crystal panel that modulates incident light, and light incidence of the liquid crystal panel. The first sub spatial light modulation device and the third sub spatial light modulation device, comprising: an incident side polarizing plate disposed on a side; and an emission side polarizing plate disposed on a light emission side of the liquid crystal panel. The incident-side polarizing plate and the emitting-side polarizing plate are arranged so as to have either a parallel Nicols arrangement or a crossed Nicols arrangement, and the incident-side polarizing plate and the emitting-side polarizing plate in the second sub spatial light modulator. Is preferably arranged to be the other of the parallel Nicol arrangement and the crossed Nicol arrangement.

この構成によれば、第1の副空間光変調装置と、第2の副空間光変調装置とで、入射側偏光板の透過軸に対する射出側偏光板の透過軸の方向が異なるので、照明装置から射出された偏光方向が所定の方向である2つの色光を所望の偏光方向に変換して色合成光学装置に入射させることができる。すなわち、照明装置から射出された第1の色光が第1偏光光として色合成光学装置に入射し、第2の色光が第2偏光光として色合成光学装置に入射するように容易に構成することができる。   According to this configuration, the direction of the transmission axis of the exit side polarizing plate with respect to the transmission axis of the incident side polarizing plate is different between the first sub spatial light modulation device and the second sub spatial light modulation device. Two color lights whose polarization directions are emitted from a predetermined direction can be converted into desired polarization directions and incident on the color combining optical device. That is, the first color light emitted from the illumination device is easily incident on the color synthesis optical device as the first polarized light, and the second color light is incident on the color synthesis optical device as the second polarization light. Can do.

[適用例4]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、入射する前記第1偏光光および前記第2偏光光のいずれか一方を他方に変換する位相差板を備え、前記位相差板は、前記第1の色光および前記第2の色光の少なくともいずれか1つの光路上における前記照明装置と前記色合成光学装置との間に配置されていることが好ましい。   Application Example 4 In the projector according to the application example, the projector includes a retardation plate that converts one of the incident first polarized light and the second polarized light into the other, and the retardation plate is the first retardation plate. It is preferable that the light source is disposed between the illumination device and the color combining optical device on an optical path of at least one of the second color light and the second color light.

この構成によれば、位相差板は、照明装置や空間光変調装置、副空間光変調装置から射出される光の偏光方向を容易に変換することができるので、色合成光学装置に入射する第1の色光が第1偏光光となり、色合成光学装置に入射する第2の色光が第2偏光光になるように容易に構成することができる。つまり、照明装置、空間光変調装置および副空間光変調装置の構成の自由度を広げることができる。   According to this configuration, the retardation plate can easily convert the polarization direction of the light emitted from the illumination device, the spatial light modulation device, and the sub spatial light modulation device. It can be easily configured so that the first color light becomes the first polarized light and the second color light incident on the color synthesis optical device becomes the second polarized light. That is, the freedom degree of a structure of an illuminating device, a spatial light modulator, and a subspatial light modulator can be expanded.

[適用例5]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、入射する前記第1偏光光および前記第2偏光光のいずれか一方を他方に変換する位相差板を備え、前記位相差板は、前記第1の色光および前記第2の色光のいずれか一方の光路上における前記照明装置と前記色合成光学装置との間に配置され、前記第1の空間光変調装置、前記第2の空間光変調装置、前記第1の副空間光変調装置、および前記第2の副空間光変調装置は、入射する光を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板と、をそれぞれ備え、前記第1の空間光変調装置、前記第2の空間光変調装置、前記第1の副空間光変調装置、および前記第2の副空間光変調装置、のそれぞれにおける前記入射側偏光板と前記射出側偏光板とは、パラレルニコル配置およびクロスニコル配置のいずれか一方となるように配置されていることが好ましい。   Application Example 5 In the projector according to the application example, the projector includes a retardation plate that converts one of the incident first polarized light and the second polarized light into the other, and the retardation plate is the first retardation plate. Arranged between the illumination device and the color synthesizing optical device on the optical path of any one of the color light and the second color light, and the first spatial light modulation device, the second spatial light modulation device, The first sub spatial light modulator and the second sub spatial light modulator include a liquid crystal panel that modulates incident light, an incident-side polarizing plate disposed on a light incident side of the liquid crystal panel, An exit-side polarizing plate disposed on the light exit side of the liquid crystal panel, and the first spatial light modulator, the second spatial light modulator, the first sub spatial light modulator, and the In each of the second sub spatial light modulators Takes the incident side polarization plate and the irradiation-side polarization plate, it is preferably arranged such that either the parallel Nicol arrangement and a cross-Nicol arrangement.

この構成によれば、第1の空間光変調装置、第2の空間光変調装置、第1の副空間光変調装置、および第2の副空間光変調装置の入射側偏光板と射出側偏光板との配置を、パラレルニコル配置およびクロスニコル配置のいずれか一方に統一させながら、位相差板により、色合成光学装置に入射する第1の色光が第1偏光光となり、色合成光学装置に入射する第2の色光が第2偏光光になるように光の偏光方向を容易に変換できる。第1の空間光変調装置、第2の空間光変調装置、第1の副空間光変調装置、および第2の副空間光変調装置の入射側偏光板と射出側偏光板との配置が一様であるため、第1の空間光変調装置、第2の空間光変調装置、第1の副空間光変調装置、および第2の副空間光変調装置の制御方法の簡素化が図れる。   According to this configuration, the first spatial light modulation device, the second spatial light modulation device, the first sub spatial light modulation device, and the incident side polarization plate and the emission side polarization plate of the second sub spatial light modulation device The first color light incident on the color combining optical device becomes the first polarized light by the phase difference plate and is incident on the color combining optical device while unifying the arrangement with the parallel Nicol arrangement or the crossed Nicol arrangement. The polarization direction of the light can be easily converted so that the second color light to be converted into the second polarized light. The arrangement of the incident side polarizing plate and the emitting side polarizing plate of the first spatial light modulation device, the second spatial light modulation device, the first sub spatial light modulation device, and the second sub spatial light modulation device is uniform. Therefore, the control method of the first spatial light modulation device, the second spatial light modulation device, the first sub spatial light modulation device, and the second sub spatial light modulation device can be simplified.

[適用例6]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第1偏光光はs偏光光であり、前記第2偏光光はp偏光光であることが好ましい。   Application Example 6 In the projector according to the application example, it is preferable that the first polarized light is s-polarized light, and the second polarized light is p-polarized light.

この構成によれば、s偏光光に対して、p偏光光に対するよりも広い波長領域で高い反射率を有するような誘電体多層膜を第1反射膜として用いることで、各空間光変調装置で変調された色光を効率よく利用することができる。したがって、プロジェクターは、コントラスト比および明るさの向上を図った画像の投写が可能となり、高画質で使用環境への対応に優れた画像の投写を実現することができる。   According to this configuration, the dielectric multilayer film having a higher reflectance in a wider wavelength region than that of p-polarized light with respect to s-polarized light is used as the first reflective film. The modulated color light can be used efficiently. Therefore, the projector can project an image with an improved contrast ratio and brightness, and can realize an image projection with high image quality and excellent compatibility with the use environment.

第1実施形態のプロジェクターにおける光学系の概略構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an optical system in the projector according to the first embodiment. 第1実施形態の電気光学装置およびクロスダイクロイックプリズムを示す模式図。1 is a schematic diagram illustrating an electro-optical device and a cross dichroic prism according to a first embodiment. 第1実施形態の第1の副空間光変調装置および第3の副空間光変調装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the 1st sub spatial light modulation apparatus and 3rd sub spatial light modulation apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の第2の副空間光変調装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the 2nd sub spatial light modulation apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態における第1反射膜および第2反射膜の分光反射率特性を示すグラフ。The graph which shows the spectral reflectance characteristic of the 1st reflective film in 1st Embodiment, and a 2nd reflective film. 第2実施形態における電気光学装置およびクロスダイクロイックプリズムを示す模式図。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an electro-optical device and a cross dichroic prism according to a second embodiment. 第3実施形態おける電気光学装置およびクロスダイクロイックプリズムを示す模式図。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an electro-optical device and a cross dichroic prism according to a third embodiment. 変形例の電気光学装置およびクロスダイクロイックプリズムを示す模式図。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a modified electro-optical device and a cross dichroic prism.

(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に投写する。
〔プロジェクターの光学系の構成〕
図1は、本実施形態のプロジェクター1000における光学系の概略構成を示す模式図である。
プロジェクター1000の光学系は、図1に示すように、照明装置10と、電気光学装置300と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム400と、投写光学装置としての投写レンズ500とを備え、これらの光学部品は、図示しない光学部品用筐体に保持されている。
(First embodiment)
Hereinafter, the projector according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
The projector according to the present embodiment modulates light emitted from a light source according to image information, and projects the modulated light onto a projection surface such as a screen.
[Configuration of projector optical system]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an optical system in the projector 1000 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the optical system of the projector 1000 includes an illumination device 10, an electro-optical device 300, a cross dichroic prism 400 as a color synthesizing optical device, and a projection lens 500 as a projection optical device. These optical components are held in an optical component casing (not shown).

照明装置10は、インテグレーター照明系100および色分離光学系200を備える。
インテグレーター照明系100は、略平行な光を射出する光源110と、第1のレンズアレイ120と、第2のレンズアレイ130と、偏光変換手段としての偏光変換素子140と、重畳レンズ150とを備える。
The illumination device 10 includes an integrator illumination system 100 and a color separation optical system 200.
The integrator illumination system 100 includes a light source 110 that emits substantially parallel light, a first lens array 120, a second lens array 130, a polarization conversion element 140 as polarization conversion means, and a superimposing lens 150. .

光源110は、光を放射する発光管と、発光管からの光を所定の方向に向けて反射するリフレクターとを備え、第1のレンズアレイ120に向けて光を射出する。第1のレンズアレイ120は複数の小レンズを備え、光源110からの光を複数の部分光束に分割する。第2のレンズアレイ130および重畳レンズ150は、第1のレンズアレイ120からの複数の部分光束を集光し、被照明領域である電気光学装置300の後述する空間光変調装置320の画像形成領域上に重ねあわせ、画像形成領域内を略均一な明るさで照明する。第2のレンズアレイ130と重畳レンズ150の間に配置された偏光変換素子140は、偏光分離膜と位相差板とを備え、光源110から射出されたランダムな偏光方向の光を、所定の方向の偏光光に揃えて射出する。本実施形態の偏光変換素子140は、s偏光光を射出するように構成されている。   The light source 110 includes an arc tube that emits light and a reflector that reflects light from the arc tube in a predetermined direction, and emits the light toward the first lens array 120. The first lens array 120 includes a plurality of small lenses, and divides the light from the light source 110 into a plurality of partial light beams. The second lens array 130 and the superimposing lens 150 collect a plurality of partial light beams from the first lens array 120, and form an image formation area of a later-described spatial light modulation device 320 of the electro-optical device 300 that is an illuminated area. The image formation area is illuminated with substantially uniform brightness. The polarization conversion element 140 disposed between the second lens array 130 and the superimposing lens 150 includes a polarization separation film and a phase difference plate, and emits light having a random polarization direction emitted from the light source 110 in a predetermined direction. The light is emitted in line with the polarized light. The polarization conversion element 140 of the present embodiment is configured to emit s-polarized light.

色分離光学系200は、ダイクロイックミラー210、220と、反射ミラー230、240、250と、リレーレンズ260、270と、フィールドレンズ280R、280G、280Bとを備え、インテグレーター照明系100から射出された白色光を第1の色光としての赤色光(以下「R光」という)、第2の色光としての緑色光(以下「G光」という)、および第3の色光としての青色光(以下「B光」という)の3色の色光に分離する。なお、ここで、反射ミラー240、250、およびリレーレンズ260、270をリレー光学系とする。   The color separation optical system 200 includes dichroic mirrors 210 and 220, reflection mirrors 230, 240, and 250, relay lenses 260 and 270, and field lenses 280R, 280G, and 280B, and white light emitted from the integrator illumination system 100. The light is red light (hereinafter referred to as “R light”) as the first color light, green light (hereinafter referred to as “G light”) as the second color light, and blue light (hereinafter referred to as “B light” as the third color light). ”). Here, the reflection mirrors 240 and 250 and the relay lenses 260 and 270 are relay optical systems.

ダイクロイックミラー210は、インテグレーター照明系100から射出された白色光のうちR光を反射させるとともに、G光とB光を透過させる。ダイクロイックミラー220は、ダイクロイックミラー210を透過した光のうち、G光を反射し、B光を透過させる。   The dichroic mirror 210 reflects R light among white light emitted from the integrator illumination system 100 and transmits G light and B light. The dichroic mirror 220 reflects G light and transmits B light among the light transmitted through the dichroic mirror 210.

ダイクロイックミラー210によって分離されたR光は、反射ミラー230で反射され、フィールドレンズ280Rを経て、電気光学装置300の後述する第1の副空間光変調装置310Rに入射する。
ダイクロイックミラー220によって反射されたG光は、フィールドレンズ280Gを経て、電気光学装置300の後述する第2の副空間光変調装置310Gに入射する。
そして、ダイクロイックミラー220を透過したB光は、リレーレンズ260、270および反射ミラー240、250、さらにフィールドレンズ280Bを経て、電気光学装置300の後述する第3の副空間光変調装置310Bに入射する。
The R light separated by the dichroic mirror 210 is reflected by the reflection mirror 230, and enters the first sub spatial light modulation device 310R (described later) of the electro-optical device 300 via the field lens 280R.
The G light reflected by the dichroic mirror 220 passes through a field lens 280G and enters a second sub spatial light modulation device 310G (to be described later) of the electro-optical device 300.
Then, the B light transmitted through the dichroic mirror 220 is incident on a later-described third sub spatial light modulator 310B of the electro-optical device 300 via the relay lenses 260 and 270, the reflection mirrors 240 and 250, and the field lens 280B. .

このように、照明装置10は、s偏光光に揃えられたR光の波長域に属した光(第1の色光)、G光の波長域に属した光(第2の色光)およびB光の波長域に属した光(第3の色光)を射出する。なお、本実施形態の光学系は、B光がリレー光学系で電気光学装置300に導かれる構成としているが、これに限らず、例えば、R光またはG光がリレー光学系で電気光学装置300に導かれる構成としてもよい。   As described above, the illumination device 10 includes the light belonging to the wavelength range of the R light (first color light), the light belonging to the wavelength range of the G light (second color light), and the B light aligned with the s-polarized light. The light (third color light) belonging to the wavelength region is emitted. The optical system of the present embodiment is configured such that the B light is guided to the electro-optical device 300 by a relay optical system, but is not limited thereto, and for example, the R light or the G light is a relay optical system and the electro-optical device 300. It is good also as a structure led to.

電気光学装置300は、R光、G光およびB光用それぞれに設けられた副空間光変調装置310、および空間光変調装置320を備えている。R光、G光、B光用にそれぞれ設けられた副空間光変調装置310を第1の副空間光変調装置310R、第2の副空間光変調装置310G、第3の副空間光変調装置310Bとする。そして、R光、G光、B光用にそれぞれ設けられた空間光変調装置320を第1の空間光変調装置320R、第2の空間光変調装置320G、第3の空間光変調装置320Bとする。   The electro-optical device 300 includes a sub spatial light modulation device 310 and a spatial light modulation device 320 provided for R light, G light, and B light, respectively. The sub spatial light modulators 310R, 310R, 310G, and 310B provided for the R light, G light, and B light, respectively, are used as the first sub spatial light modulator 310R, the second sub spatial light modulator 310G, and the third sub spatial light modulator 310B. And The spatial light modulators 320 respectively provided for the R light, G light, and B light are referred to as a first spatial light modulator 320R, a second spatial light modulator 320G, and a third spatial light modulator 320B. .

副空間光変調装置310は、照明装置10から射出された色光を変調することにより透過する光量を調整する。空間光変調装置320は、副空間光変調装置310から射出された色光を画像情報に応じて変調し、表示画像を形成する。
後で詳細に説明するが、電気光学装置300は、クロスダイクロイックプリズム400に対して、第1の偏光方向を有する第1偏光光のR光(第1の色光)およびB光(第3の色光)を射出し、第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向を有する第2偏光光のG光(第2の色光)を射出するように構成されている。本実施形態では、s偏光光が第1偏光光に相当し、p偏光光が第2偏光光に相当する。
The sub spatial light modulator 310 adjusts the amount of light transmitted by modulating the color light emitted from the illumination device 10. The spatial light modulation device 320 modulates the color light emitted from the sub spatial light modulation device 310 according to the image information to form a display image.
As will be described in detail later, the electro-optical device 300 performs R light (first color light) and B light (third color light) of the first polarized light having the first polarization direction with respect to the cross dichroic prism 400. ) And the G light (second color light) of the second polarized light having the second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. In the present embodiment, the s-polarized light corresponds to the first polarized light, and the p-polarized light corresponds to the second polarized light.

クロスダイクロイックプリズム400は、図1に示すように、4つの直角プリズムを貼り合わせた上面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼りあわせた上面視略X字状の界面には、誘電体多層膜で形成された第1反射膜401および第2反射膜402が設けられている。
クロスダイクロイックプリズム400は、誘電体多層膜の第1反射膜401が第1の空間光変調装置320Rにて変調されたR光を反射し、第3の空間光変調装置320Bおよび第2の空間光変調装置320Gにて変調されたB光およびG光を透過して、誘電体多層膜の第2反射膜402が第3の空間光変調装置320Bにて変調されたB光を反射し、第1の空間光変調装置320Rおよび第2の空間光変調装置320Gにて変調されたR光およびG光を透過して、各色光を合成する。クロスダイクロイックプリズム400については、後で詳細に説明する。
As shown in FIG. 1, the cross dichroic prism 400 has a substantially square shape in a top view in which four right angle prisms are bonded together, and a dielectric multilayer on the interface in a substantially X shape in a top view in which right angle prisms are bonded together. A first reflective film 401 and a second reflective film 402 formed of a film are provided.
In the cross dichroic prism 400, the first reflective film 401 of the dielectric multilayer film reflects the R light modulated by the first spatial light modulator 320R, and the third spatial light modulator 320B and the second spatial light are reflected. The B light and G light modulated by the modulation device 320G are transmitted, the second reflective film 402 of the dielectric multilayer film reflects the B light modulated by the third spatial light modulation device 320B, and the first The R light and G light modulated by the spatial light modulation device 320R and the second spatial light modulation device 320G are transmitted to synthesize each color light. The cross dichroic prism 400 will be described in detail later.

投写レンズ500は、複数のレンズ(図示省略)を有して構成され、クロスダイクロイックプリズム400にて合成された光をスクリーン等の投写面に拡大投写する。   The projection lens 500 includes a plurality of lenses (not shown), and enlarges and projects the light combined by the cross dichroic prism 400 onto a projection surface such as a screen.

〔電気光学装置の構成〕
ここで、電気光学装置300について詳細に説明する。
図2は、電気光学装置300およびクロスダイクロイックプリズム400を示す模式図である。
電気光学装置300は、前述したように、副空間光変調装置310(第1の副空間光変調装置310R、第2の副空間光変調装置310G、第3の副空間光変調装置310B)、および空間光変調装置320(第1の空間光変調装置320R、第2の空間光変調装置320G、第3の空間光変調装置320B)を備える。
[Configuration of electro-optical device]
Here, the electro-optical device 300 will be described in detail.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the electro-optical device 300 and the cross dichroic prism 400.
As described above, the electro-optical device 300 includes the sub spatial light modulator 310 (the first sub spatial light modulator 310R, the second sub spatial light modulator 310G, and the third sub spatial light modulator 310B), and Spatial light modulators 320 (first spatial light modulator 320R, second spatial light modulator 320G, and third spatial light modulator 320B) are provided.

先ず、副空間光変調装置310について説明する。
図2に示すように、第1の副空間光変調装置310Rは、液晶パネル312R、および液晶パネル312Rの光入射側、光射出側にそれぞれ配置された入射側偏光板311R、射出側偏光板313Rを備える。
第2の副空間光変調装置310Gは、液晶パネル312G、および液晶パネル312Gの光入射側、射出側にそれぞれ配置された入射側偏光板311G、射出側偏光板313Gを備える。
第3の副空間光変調装置310Bは、液晶パネル312B、および液晶パネル312Bの光入射側、射出側にそれぞれ配置された入射側偏光板311B、射出側偏光板313Bを備える。
First, the sub spatial light modulator 310 will be described.
As shown in FIG. 2, the first sub-spatial light modulation device 310R includes a liquid crystal panel 312R, an incident-side polarizing plate 311R and an emission-side polarizing plate 313R arranged on the light incident side and the light emitting side of the liquid crystal panel 312R, respectively. Is provided.
The second sub-spatial light modulation device 310G includes a liquid crystal panel 312G, and an incident-side polarizing plate 311G and an emitting-side polarizing plate 313G arranged on the light incident side and the emission side of the liquid crystal panel 312G, respectively.
The third sub spatial light modulator 310B includes a liquid crystal panel 312B, and an incident side polarizing plate 311B and an emission side polarizing plate 313B arranged on the light incident side and the emission side of the liquid crystal panel 312B, respectively.

入射側偏光板311R,311G,311Bは、照明装置10から射出されたs偏光光を透過し、s偏光光と異なる偏光光を吸収して液晶パネル312R,312G,312Bに射出する。   The incident side polarizing plates 311R, 311G, and 311B transmit the s-polarized light emitted from the illumination device 10, absorb the polarized light different from the s-polarized light, and emit it to the liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B.

液晶パネル312R,312G,312Bは、例えば、TN(Twist Nematic)型で構成され、一対の透明なガラス基板に液晶が密閉封入されて構成されている。液晶パネル312R,312G,312Bは、図示しない矩形状の画素領域を有し、この画素領域には、複数の画素がマトリックス状に形成されている。液晶パネル312R,312G,312Bの画素数は、空間光変調装置320の後述する液晶パネル322R,322G,322Bよりはるかに少なく形成されている(例えば、4×4の画素数)。
液晶パネル312R,312G,312Bは、図示しない制御部からの駆動信号に応じて、液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板311R,311G,311Bから射出された各色光を画像情報に応じて変調する。
The liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B are configured, for example, of a TN (Twist Nematic) type, and are configured by sealing liquid crystal between a pair of transparent glass substrates. The liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B have a rectangular pixel region (not shown), and a plurality of pixels are formed in a matrix in the pixel region. The number of pixels of the liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B is much smaller than the liquid crystal panels 322R, 322G, and 322B described later of the spatial light modulator 320 (for example, the number of pixels of 4 × 4).
In the liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B, the alignment state of the liquid crystal is controlled according to a drive signal from a control unit (not shown), and each color light emitted from the incident side polarizing plates 311R, 311G, and 311B is output according to image information. Modulate.

射出側偏光板313R,313G,313Bは、液晶パネル312R,312G,312Bから射出された光のうち一定方向の偏光光を透過し、その偏光光と異なる偏光光を吸収して空間光変調装置320に射出する。
射出側偏光板313R,313Bと、射出側偏光板313Gとは、透過軸の向きが異なるように配置される。
The exit-side polarizing plates 313R, 313G, and 313B transmit polarized light in a certain direction out of the light emitted from the liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B, and absorb polarized light different from the polarized light to absorb the spatial light modulator 320. To ejaculate.
The exit side polarizing plates 313R and 313B and the exit side polarizing plate 313G are arranged so that the directions of the transmission axes are different.

図3は、第1の副空間光変調装置310Rおよび第3の副空間光変調装置310Bを示す模式図である。図4は、第2の副空間光変調装置310Gを示す模式図である。
第1の副空間光変調装置310Rおよび第3の副空間光変調装置310Bにおける射出側偏光板313R,313Bは、図3に示すように、s偏光光を透過するように配置された入射側偏光板311R,311Bに対し、p偏光光を透過するように配置される。つまり、第1の副空間光変調装置310Rおよび第3の副空間光変調装置310Bにおける入射側偏光板311R,311Bと射出側偏光板313R,313Bとは、互いの透過軸が略直角となるクロスニコル配置となる。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the first sub spatial light modulator 310R and the third sub spatial light modulator 310B. FIG. 4 is a schematic diagram showing the second sub spatial light modulator 310G.
As shown in FIG. 3, the exit side polarization plates 313R and 313B in the first sub spatial light modulation device 310R and the third sub spatial light modulation device 310B are incident side polarized light arranged so as to transmit s-polarized light. The plates 311R and 311B are disposed so as to transmit p-polarized light. That is, the incident side polarization plates 311R and 311B and the emission side polarization plates 313R and 313B in the first sub spatial light modulation device 310R and the third sub spatial light modulation device 310B are crosses whose transmission axes are substantially perpendicular to each other. Nicole arrangement.

一方、第2の副空間光変調装置310Gにおける射出側偏光板313Gは、図4に示すように、s偏光光を透過するように配置された入射側偏光板311Gと同様に、s偏光光を透過するように配置される。つまり、第2の副空間光変調装置310Gにおける入射側偏光板311Gと射出側偏光板313Gとは、互いの透過軸の方向が同一方向となるパラレルニコル配置となる。
このように、第1の副空間光変調装置310Rおよび第3の副空間光変調装置310Bにおける入射側偏光板311R,311Bと射出側偏光板313R,313Bとがクロスニコル配置で構成されることに対して、第2の副空間光変調装置310Gにおける入射側偏光板311Gと射出側偏光板313Gとは、パラレルニコル配置で構成される。
On the other hand, the exit-side polarizing plate 313G in the second sub-spatial light modulation device 310G, as shown in FIG. 4, transmits s-polarized light in the same manner as the incident-side polarizing plate 311G arranged to transmit s-polarized light. It arrange | positions so that it may permeate | transmit. That is, the incident-side polarizing plate 311G and the emission-side polarizing plate 313G in the second sub spatial light modulation device 310G have a parallel Nicol arrangement in which the directions of the transmission axes are the same.
Thus, the incident side polarizing plates 311R and 311B and the exit side polarizing plates 313R and 313B in the first sub spatial light modulation device 310R and the third sub spatial light modulation device 310B are configured in a crossed Nicols arrangement. On the other hand, the incident side polarizing plate 311G and the emission side polarizing plate 313G in the second sub spatial light modulation device 310G are configured in a parallel Nicol arrangement.

第1の副空間光変調装置310R、第2の副空間光変調装置310G、第3の副空間光変調装置310Bは、制御部からの駆動信号に基づいて液晶パネル312R,312G,312Bの画素電極毎に印加される電圧の大きさが変更されることにより、透過させる色光の光量を調整する。   The first sub spatial light modulation device 310R, the second sub spatial light modulation device 310G, and the third sub spatial light modulation device 310B are connected to the pixel electrodes of the liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B based on the drive signal from the control unit. The amount of color light to be transmitted is adjusted by changing the magnitude of the voltage applied every time.

具体的に、液晶パネル312R,312G,312Bは、画素電極に印加される電圧が低いと、その画素電極に対応する領域において、入射するs偏光光のほとんどをp偏光光に変換し、画素電極に印加される電圧が高いと、その画素電極に対応する領域において、入射するs偏光光のほとんどをs偏光光のままにする。
これによって、第1の副空間光変調装置310R、第3の副空間光変調装置310Bにおいては、液晶パネル312R,312Bに印加される電圧が低い程、入射する色光を多く透過させ、第2の副空間光変調装置310Gにおいては、液晶パネル312Gに印加される電圧が高い程、入射する色光を多く透過させる。
Specifically, when the voltage applied to the pixel electrode is low, the liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B convert most of the incident s-polarized light into p-polarized light in the region corresponding to the pixel electrode, and the pixel electrode When the voltage applied to is high, most of the incident s-polarized light remains as s-polarized light in the region corresponding to the pixel electrode.
Accordingly, in the first sub spatial light modulator 310R and the third sub spatial light modulator 310B, the lower the voltage applied to the liquid crystal panels 312R and 312B, the more incident color light is transmitted, and the second In the sub spatial light modulation device 310G, the higher the voltage applied to the liquid crystal panel 312G, the more incident color light is transmitted.

このように、副空間光変調装置310は、画素電極に対応して透過させる光量を調整し、第1の副空間光変調装置310Rにおいては、p偏光光のR光を射出し、第2の副空間光変調装置310Gにおいては、s偏光光のG光を射出し、第3の副空間光変調装置310Bにおいては、p偏光光のB光を射出する。   As described above, the sub spatial light modulation device 310 adjusts the amount of light to be transmitted corresponding to the pixel electrode, and the first sub spatial light modulation device 310R emits R light of p-polarized light, and the second The sub spatial light modulator 310G emits G light of s-polarized light, and the third sub spatial light modulator 310B emits B light of p-polarized light.

次に、空間光変調装置320について説明する。
図2に戻って、第1の空間光変調装置320Rは、液晶パネル322R、および液晶パネル322Rの光入射側、射出側にそれぞれ配置された入射側偏光板321R、射出側偏光板323Rを備える。
第2の空間光変調装置320Gは、液晶パネル322G、および液晶パネル322Gの光入射側、射出側にそれぞれ配置された入射側偏光板321G、射出側偏光板323Gを備える。
第3の空間光変調装置320Bは、液晶パネル322B、および液晶パネル322Bの光入射側、射出側にそれぞれ配置された入射側偏光板321B、射出側偏光板323Bを備える。
Next, the spatial light modulator 320 will be described.
Returning to FIG. 2, the first spatial light modulation device 320R includes a liquid crystal panel 322R, and an incident-side polarizing plate 321R and an emitting-side polarizing plate 323R arranged on the light incident side and the emission side of the liquid crystal panel 322R, respectively.
The second spatial light modulation device 320G includes a liquid crystal panel 322G, and an incident-side polarizing plate 321G and an emission-side polarizing plate 323G disposed on the light incident side and the emission side of the liquid crystal panel 322G, respectively.
The third spatial light modulator 320B includes a liquid crystal panel 322B, and an incident side polarizing plate 321B and an emission side polarizing plate 323B arranged on the light incident side and the emission side of the liquid crystal panel 322B, respectively.

液晶パネル322R,322G,322Bは、例えば、TN型で構成され、一対の透明なガラス基板に液晶が密閉封入された構成を有している。液晶パネル322R,322G,322Bは、図示しない微小画素がマトリックス状に形成された矩形状の画素領域を有し、制御部から入力された駆動信号に応じて各微小画素に対応する液晶の配向状態が制御され、入射する光を変調する。
液晶パネル322R,322G,322Bは、解像度が、副空間光変調装置310の液晶パネル312R,312G,312Bの解像度よりはるかに高密度(例えば、画素数が約1,300×800)に形成されており、また、各色の階調は、例えば256階調が可能に構成されている。なお、副空間光変調装置310の液晶パネル312R,312G,312Bにおける各色の階調数は、液晶パネル322R,322G,322Bの階調数と同等にすることも、異なる階調数とすることも可能である。
The liquid crystal panels 322R, 322G, and 322B are formed of, for example, a TN type, and have a configuration in which liquid crystal is hermetically sealed between a pair of transparent glass substrates. The liquid crystal panels 322R, 322G, and 322B have a rectangular pixel region in which minute pixels (not shown) are formed in a matrix, and the alignment state of the liquid crystal corresponding to each minute pixel according to a drive signal input from the control unit Is controlled to modulate incident light.
The liquid crystal panels 322R, 322G, and 322B have a resolution much higher than that of the liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B of the sub spatial light modulator 310 (for example, the number of pixels is about 1,300 × 800). In addition, the gradation of each color is configured to allow, for example, 256 gradations. Note that the number of gradations of each color in the liquid crystal panels 312R, 312G, and 312B of the sub spatial light modulator 310 may be equal to or different from the number of gradations of the liquid crystal panels 322R, 322G, and 322B. Is possible.

入射側偏光板321R,321Bは、p偏光光を透過し、入射側偏光板321Gは、s偏光光を透過するように配置される。そして、射出側偏光板323R,323Bは、s偏光光を透過し、射出側偏光板323Gは、p偏光光を透過するように配置される。つまり、各空間光変調装置320は、入射側偏光板321R,321G,321Bと射出側偏光板323R,323G,323Bとがクロスニコル配置に構成されている。   The incident side polarizing plates 321R and 321B are disposed so as to transmit p-polarized light, and the incident side polarizing plate 321G is disposed so as to transmit s-polarized light. The exit-side polarizing plates 323R and 323B transmit the s-polarized light, and the exit-side polarizing plate 323G is disposed to transmit the p-polarized light. That is, in each spatial light modulator 320, the incident side polarizing plates 321R, 321G, and 321B and the emission side polarizing plates 323R, 323G, and 323B are configured in a crossed Nicols arrangement.

空間光変調装置320は、副空間光変調装置310にて光量が調整された色光を画像情報に応じて変調し、画素領域内に色光毎の画像を形成する。
具体的に、第1の空間光変調装置320Rは、第1の副空間光変調装置310Rから射出されたp偏光光のR光を変調し、s偏光光のR光として射出する。同様に、第3の空間光変調装置320Bは、第3の副空間光変調装置310Bから射出されたp偏光光のB光を変調し、s偏光光のB光として射出する。そして、第2の空間光変調装置320Gは、第2の副空間光変調装置310Gから射出されたs偏光光のG光を変調し、p偏光光のG光として射出する。
The spatial light modulator 320 modulates the color light whose light amount has been adjusted by the sub spatial light modulator 310 according to the image information, and forms an image for each color light in the pixel region.
Specifically, the first spatial light modulator 320R modulates the p-polarized R light emitted from the first sub-spatial light modulator 310R and emits it as s-polarized R light. Similarly, the third spatial light modulator 320B modulates p-polarized B light emitted from the third sub-spatial light modulator 310B and emits it as s-polarized B light. Then, the second spatial light modulator 320G modulates the s-polarized G light emitted from the second sub-spatial light modulator 310G and emits it as p-polarized G light.

このように、電気光学装置300は、入射する各色光を副空間光変調装置310にて光量を調整し、空間光変調装置320にて各色光の画像を形成し、第1偏光光としてのs偏光光のR光(第1の色光)およびB光(第3の色光)を射出し、第2偏光光としてのp偏光光のG光(第2の色光)を射出する。   As described above, the electro-optical device 300 adjusts the amount of light of each incident color light by the sub spatial light modulator 310, forms an image of each color light by the spatial light modulator 320, and s as the first polarized light. R light (first color light) and B light (third color light) of polarized light are emitted, and G light (second color light) of p-polarized light as second polarized light is emitted.

〔クロスダイクロイックプリズムの構成〕
クロスダイクロイックプリズム400は、図2に示すように、また、前述したように、4つの直角プリズムを貼り合わせた上面視略X字状の界面に、誘電体多層膜で形成された第1反射膜401および第2反射膜402が設けられている。
第1反射膜401は、R光を反射しG光およびB光を透過する誘電体多層膜であり、第2反射膜402は、B光を反射し、R光およびG光を透過する誘電体多層膜である。
[Configuration of cross dichroic prism]
As shown in FIG. 2, the cross dichroic prism 400 includes a first reflective film formed of a dielectric multilayer film on a substantially X-shaped interface in a top view obtained by bonding four right-angle prisms as described above. 401 and a second reflective film 402 are provided.
The first reflection film 401 is a dielectric multilayer film that reflects R light and transmits G light and B light, and the second reflection film 402 is a dielectric that reflects B light and transmits R light and G light. It is a multilayer film.

ここで、クロスダイクロイックプリズム400の第1反射膜401および第2反射膜402の反射特性について説明する。
図5は、第1反射膜401および第2反射膜402の分光反射率特性を示すグラフであり、図5(a)は、s偏光光およびp偏光光に対する第1反射膜401の分光反射率特性の一例を示すグラフ、図5(b)は、s偏光光およびp偏光光に対する第2反射膜402の分光反射率特性の一例を示すグラフである。なお、図5において、s偏光光に対する反射率特性については、破線で示し、p偏光光に対する反射率特性については、実線で示す。ここで、本実施形態において、第1の偏光方向を有する第1偏光光であるs偏光光とは、第1反射膜401の光入射平面の垂線とそこに入射する光束の中心軸とを含む入射面に対して垂直な方向に電界成分を有する偏光光である。また本実施形態において、第2の偏光方向を有する第2偏光光であるp偏光光とは、第1反射膜401の光入射平面の垂線とそこに入射する光束の中心軸とを含む入射面に対して平行な方向に電界成分を有する偏光光である。なお、本実施形態において、第1反射膜401の光入射平面の垂線とそこに入射する光束の中心軸とを含む入射面は、第2反射膜402の光入射平面の垂線とそこに入射する光束の中心軸とを含む入射面に対して平行なるように構成されている。
Here, the reflection characteristics of the first reflective film 401 and the second reflective film 402 of the cross dichroic prism 400 will be described.
FIG. 5 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the first reflective film 401 and the second reflective film 402, and FIG. 5A shows the spectral reflectance of the first reflective film 401 for s-polarized light and p-polarized light. FIG. 5B is a graph showing an example of the characteristics, and FIG. 5B is a graph showing an example of the spectral reflectance characteristics of the second reflective film 402 with respect to s-polarized light and p-polarized light. In FIG. 5, the reflectance characteristic for s-polarized light is indicated by a broken line, and the reflectance characteristic for p-polarized light is indicated by a solid line. Here, in the present embodiment, the s-polarized light that is the first polarized light having the first polarization direction includes a normal to the light incident plane of the first reflective film 401 and the central axis of the light beam incident thereon. This is polarized light having an electric field component in a direction perpendicular to the incident surface. Further, in the present embodiment, the p-polarized light that is the second polarized light having the second polarization direction is an incident surface that includes a normal to the light incident plane of the first reflective film 401 and the central axis of the light beam incident thereon. Polarized light having an electric field component in a direction parallel to the light. In the present embodiment, the incident surface including the normal of the light incident plane of the first reflective film 401 and the central axis of the light beam incident thereon is incident on the normal of the light incident plane of the second reflective film 402 and the normal axis. It is comprised so that it may be parallel with respect to the entrance plane containing the central axis of a light beam.

通常、R光の波長領域は、約580nm〜約700nmに設定され、G光の波長領域は、約500nm〜約580nmに設定され、B光の波長領域は、約400nm〜約500nmに設定される。
第1反射膜401は、図5(a)に示すように、s偏光光に対しては、約530nm〜約750nmの領域で反射し、p偏光光に対しては、約600nm〜約700nmの領域で反射する特性を有している。つまり、第1反射膜401は、s偏光光に対してはR光の波長領域より広い領域の波長を反射し、p偏光光に対してはR光の波長領域より狭い領域の波長を反射する特性を有している。すなわち、第1反射膜401は、R光に対して、p偏光光よりs偏光光の方を損失が少なく効率よく反射する。
また、第1反射膜401は、G光に対しては、s偏光光においてG光の波長領域の一部の光を反射することとなるが、p偏光光においてG光の波長領域の光を殆ど反射しないので、s偏光光よりp偏光光の方を損失が少なく効率よく透過させることとなる。
Usually, the wavelength region of R light is set to about 580 nm to about 700 nm, the wavelength region of G light is set to about 500 nm to about 580 nm, and the wavelength region of B light is set to about 400 nm to about 500 nm. .
As shown in FIG. 5A, the first reflective film 401 reflects in the region of about 530 nm to about 750 nm for s-polarized light, and about 600 nm to about 700 nm for p-polarized light. It has the property of reflecting in the area. That is, the first reflective film 401 reflects a wavelength in a region wider than the wavelength region of R light for s-polarized light, and reflects a wavelength in a region narrower than the wavelength region of R light for p-polarized light. It has characteristics. That is, the first reflective film 401 reflects s-polarized light with less loss and more efficiently than p-polarized light with respect to R light.
The first reflective film 401 reflects a part of the G light wavelength region in the s-polarized light with respect to the G light, but reflects the light in the G light wavelength region in the p-polarized light. Since it hardly reflects, p-polarized light is transmitted efficiently with less loss than s-polarized light.

第2反射膜402は、図5(b)に示すように、s偏光光に対しては、約390nm〜約530nmの領域で反射し、p偏光光に対しては、約400nm〜約460nmの領域で反射する特性を有している。つまり、第2反射膜402は、s偏光光に対してはB光の波長領域より広い領域の波長を反射し、p偏光光に対してはB光の波長領域より狭い領域の波長を反射する特性を有している。すなわち、第2反射膜402は、B光に対して、p偏光光よりs偏光光の方を損失が少なく効率よく反射する。
また、第2反射膜402は、G光に対しては、s偏光光においてG光の波長領域の一部の光を反射することとなるが、p偏光光においてG光の波長領域の光を殆ど反射しないので、s偏光光よりp偏光光の方を損失が少なく効率よく透過させることとなる。
As shown in FIG. 5B, the second reflective film 402 reflects in the region of about 390 nm to about 530 nm for s-polarized light and about 400 nm to about 460 nm for p-polarized light. It has the property of reflecting in the area. That is, the second reflective film 402 reflects a wavelength in a region wider than the wavelength region of B light for s-polarized light, and reflects a wavelength in a region narrower than the wavelength region of B light for p-polarized light. It has characteristics. That is, the second reflective film 402 reflects s-polarized light more efficiently with less loss than p-polarized light with respect to B light.
The second reflective film 402 reflects part of the G light wavelength region in the s-polarized light with respect to the G light, but reflects the light in the G light wavelength region in the p-polarized light. Since it hardly reflects, p-polarized light is transmitted efficiently with less loss than s-polarized light.

電気光学装置300から射出された3色の色光は、第1反射膜401により反射されたR光と、第2反射膜402により反射されたB光と、第1反射膜401および第2反射膜402を透過したG光とがG光の進行方向に揃えられて合成される。
具体的に、第1の空間光変調装置320Rから射出されたs偏光光のR光は、第2反射膜402は透過し第1反射膜401により反射され、第3の空間光変調装置320Bから射出されたs偏光光のB光は、第1反射膜401は透過し第2反射膜402により反射され、第2の空間光変調装置320Gから射出されたp偏光光のG光は、第1反射膜401および第2反射膜402を透過して、3つの色光が合成される。
The three color lights emitted from the electro-optical device 300 are R light reflected by the first reflective film 401, B light reflected by the second reflective film 402, and the first reflective film 401 and the second reflective film. The G light transmitted through 402 is combined in the traveling direction of the G light.
Specifically, the R light of the s-polarized light emitted from the first spatial light modulator 320R is transmitted through the second reflective film 402 and reflected by the first reflective film 401, and from the third spatial light modulator 320B. The emitted B light of s-polarized light is transmitted through the first reflective film 401 and reflected by the second reflective film 402, and the G light of p-polarized light emitted from the second spatial light modulator 320G is the first light. The three color lights are combined through the reflection film 401 and the second reflection film 402.

このように、クロスダイクロイックプリズム400には、第1偏光光としてのs偏光光のR光(第1の色光)およびB光(第3の色光)が入射し、第2偏光光としてのp偏光光のG光(第2の色光)が入射する。つまり、クロスダイクロイックプリズム400には、第1反射膜401および第2反射膜402のいずれか一方で反射させたい色光が、第1反射膜401および第2反射膜402の反射効率が高い偏光方向の偏光光で入射し、第1反射膜401および第2反射膜402の両方を透過させたい色光が、第1反射膜401および第2反射膜402の透過効率が高い偏光方向の偏光光で入射し、クロスダイクロイックプリズム400は、入射する色光の利用効率を高めて3色の色光を合成する。そして、クロスダイクロイックプリズム400に合成された光は、投写レンズ500によって、スクリーン等の投写面に投写される。   As described above, R light (first color light) and B light (third color light) of s-polarized light as the first polarized light are incident on the cross dichroic prism 400, and p-polarized light as the second polarized light. Light G light (second color light) enters. That is, in the cross dichroic prism 400, the color light desired to be reflected by either the first reflective film 401 or the second reflective film 402 has a polarization direction in which the reflection efficiency of the first reflective film 401 and the second reflective film 402 is high. Colored light that is incident as polarized light and is transmitted through both the first reflective film 401 and the second reflective film 402 is incident as polarized light in a polarization direction with high transmission efficiency of the first reflective film 401 and the second reflective film 402. The cross dichroic prism 400 synthesizes the three color lights by increasing the utilization efficiency of the incident color lights. The light combined with the cross dichroic prism 400 is projected onto a projection surface such as a screen by the projection lens 500.

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)空間光変調装置320の光入射側には、副空間光変調装置310が配置されているので、照明装置10から射出された色光の光量を調整し、投写される画像のコントラスト比の向上、つまり表示できる画像の明るさの範囲(ダイナミックレンジ)を広げることが可能となる。
また、クロスダイクロイックプリズム400には、第1反射膜401および第2反射膜402の反射効率が高い偏光方向の色光が入射し、クロスダイクロイックプリズム400は、入射する色光の利用効率を高めて3色の色光を合成する。
したがって、プロジェクター1000は、コントラスト比および明るさの向上を図った画像の投写が可能となり、高画質で使用環境への対応に優れた画像の投写を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the sub spatial light modulation device 310 is disposed on the light incident side of the spatial light modulation device 320, the amount of color light emitted from the illumination device 10 is adjusted, and the contrast ratio of the projected image is adjusted. It is possible to improve, that is, to expand the brightness range (dynamic range) of the image that can be displayed.
In addition, the cross dichroic prism 400 receives color light in the polarization direction with high reflection efficiency of the first reflective film 401 and the second reflective film 402, and the cross dichroic prism 400 increases the use efficiency of the incident color light to increase the three colors. Synthesize the colored light.
Therefore, the projector 1000 can project an image with an improved contrast ratio and brightness, and can realize an image projection with high image quality and excellent compatibility with the use environment.

(2)副空間光変調装置310は、3つの色光毎に対応して設けられているので、照明装置10から射出された3つの色光の光量を調整し、プロジェクター1000は、さらにコントラスト比を高めた画像の投写が可能となる。   (2) Since the sub spatial light modulator 310 is provided corresponding to each of the three color lights, the light quantity of the three color lights emitted from the illumination device 10 is adjusted, and the projector 1000 further increases the contrast ratio. The projected image can be projected.

(3)照明装置10からはs偏光光に揃えられた光が射出され、第1の副空間光変調装置310Rおよび第3の副空間光変調装置310Bは、入射側偏光板311R,311Bと射出側偏光板313R,313Bとがクロスニコル配置で構成され、第2の副空間光変調装置310Gは、入射側偏光板311Gと射出側偏光板313Gがパラレルニコル配置で構成されている。
このように、第1の副空間光変調装置310Rおよび第3の副空間光変調装置310Bと、第2の副空間光変調装置310Gとで、偏光板の透過軸の方向が異なるので、照明装置10から射出されたs偏光光である3つの色光を所望の偏光方向に変換してクロスダイクロイックプリズム400に入射させることができる。すなわち、照明装置10から射出されたR光(第1の色光)およびB光(第3の色光)がs偏光光(第1偏光光)としてクロスダイクロイックプリズム400に入射し、G光(第2の色光)がp偏光光(第2偏光光)としてクロスダイクロイックプリズム400に入射するように容易に構成することができる。
(3) The illumination device 10 emits light aligned with the s-polarized light, and the first sub spatial light modulator 310R and the third sub spatial light modulator 310B emit light with the incident side polarizing plates 311R and 311B. The side polarizing plates 313R and 313B are configured in a crossed Nicols arrangement, and in the second sub spatial light modulator 310G, the incident side polarizing plates 311G and the exiting side polarizing plates 313G are configured in a parallel Nicols arrangement.
Thus, since the direction of the transmission axis of the polarizing plate is different between the first sub spatial light modulation device 310R and the third sub spatial light modulation device 310B, and the second sub spatial light modulation device 310G, the illumination device The three color lights, which are s-polarized light beams emitted from 10, can be converted into a desired polarization direction and incident on the cross dichroic prism 400. That is, the R light (first color light) and B light (third color light) emitted from the illumination device 10 enter the cross dichroic prism 400 as s-polarized light (first polarized light), and G light (second light). Can be easily configured so as to be incident on the cross dichroic prism 400 as p-polarized light (second polarized light).

(第2実施形態)
以下、第2実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。以下の説明では、第1実施形態のプロジェクター1000と同様の構成および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクターにおける照明装置(図示省略)は、第1実施形態の照明装置10がs偏光光の色光を射出するのに対し、p偏光光の色光を射出するように構成されている。また、本実施形態のプロジェクターは、第1実施形態の電気光学装置300と異なる電気光学装置600を備えている。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a projector according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components and the same members as those of the projector 1000 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
The illumination device (not shown) in the projector according to the present embodiment is configured such that the illumination device 10 according to the first embodiment emits color light of s-polarized light, whereas the illumination device 10 emits color light of p-polarized light. In addition, the projector according to the present embodiment includes an electro-optical device 600 that is different from the electro-optical device 300 according to the first embodiment.

図6は、本実施形態の電気光学装置600およびクロスダイクロイックプリズム400を示す模式図である。
電気光学装置600は、図6に示すように、第1実施形態における副空間光変調装置310と異なる副空間光変調装置610、および第1実施形態における空間光変調装置320と共通の空間光変調装置320を備えている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the electro-optical device 600 and the cross dichroic prism 400 of the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the electro-optical device 600 includes a sub spatial light modulation device 610 different from the sub spatial light modulation device 310 in the first embodiment, and a spatial light modulation common to the spatial light modulation device 320 in the first embodiment. A device 320 is provided.

副空間光変調装置610は、R光用の第1の副空間光変調装置610R、G光用の第2の副空間光変調装置610GおよびB光用の第3の副空間光変調装置610Bを備えている。各副空間光変調装置610は、TN型の液晶パネル612、および液晶パネル612の光入射側、光射出側にそれぞれ配置される入射側偏光板611、および射出側偏光板613を備えている。   The sub spatial light modulation device 610 includes a first sub spatial light modulation device 610R for R light, a second sub spatial light modulation device 610G for G light, and a third sub spatial light modulation device 610B for B light. I have. Each sub spatial light modulator 610 includes a TN type liquid crystal panel 612, an incident side polarizing plate 611, and an emission side polarizing plate 613 disposed on the light incident side and the light emitting side of the liquid crystal panel 612, respectively.

第1の副空間光変調装置610Rおよび第3の副空間光変調装置610Bは、入射側偏光板611と射出側偏光板613とがパラレルニコル配置であり、この入射側偏光板611および射出側偏光板613は、p偏光光を透過するように配置される。
第2の副空間光変調装置610Gは、入射側偏光板611と射出側偏光板613とがクロスニコル配置であり、この入射側偏光板611は、p偏光光を透過し、この射出側偏光板613は、s偏光光を透過するように配置される。
このように、第1の副空間光変調装置610Rおよび第3の副空間光変調装置610Bにおける入射側偏光板611と射出側偏光板613とがパラレルニコル配置で構成されることに対して、第2の副空間光変調装置610Gにおける入射側偏光板611と射出側偏光板613とは、クロスニコル配置で構成される。
In the first sub spatial light modulator 610R and the third sub spatial light modulator 610B, the incident side polarizing plate 611 and the exit side polarizing plate 613 are arranged in parallel Nicols, and the incident side polarizing plate 611 and the exit side polarized light are arranged. The plate 613 is arranged to transmit p-polarized light.
In the second sub-spatial light modulation device 610G, the incident-side polarizing plate 611 and the exit-side polarizing plate 613 are arranged in a crossed Nicols arrangement, and the incident-side polarizing plate 611 transmits p-polarized light, and this exit-side polarizing plate 613 is arranged to transmit s-polarized light.
As described above, the incident side polarization plate 611 and the emission side polarization plate 613 in the first sub spatial light modulation device 610R and the third sub spatial light modulation device 610B are configured in a parallel Nicol arrangement. The incident side polarization plate 611 and the emission side polarization plate 613 in the second sub spatial light modulation device 610G are configured in a crossed Nicols arrangement.

そして、第1の副空間光変調装置610R、第3の副空間光変調装置610Bにおいては、液晶パネル612に印加される電圧が高い程、入射する色光を多く透過させ、第2の副空間光変調装置610Gにおいては、液晶パネル612に印加される電圧が低い程、入射する色光を多く透過させ、透過する色光の光量を調整する。   In the first sub spatial light modulator 610R and the third sub spatial light modulator 610B, the higher the voltage applied to the liquid crystal panel 612, the more incident color light is transmitted, and the second sub spatial light is transmitted. In the modulation device 610G, as the voltage applied to the liquid crystal panel 612 is lower, more incident color light is transmitted and the amount of transmitted color light is adjusted.

副空間光変調装置610から射出された色光は、空間光変調装置320にて変調される。そして、電気光学装置600は、第1実施形態の電気光学装置300と同様に、s偏光光のR光(第1の色光)、B光(第3の色光)、およびp偏光光のG光(第2の色光)を射出する。   The color light emitted from the sub spatial light modulator 610 is modulated by the spatial light modulator 320. Then, similarly to the electro-optical device 300 of the first embodiment, the electro-optical device 600 has the s-polarized light R light (first color light), the B light (third color light), and the p-polarized light G light. (Second color light) is emitted.

クロスダイクロイックプリズム400には、第1実施形態と同様に、第1偏光光としてのs偏光光のR光(第1の色光)およびB光(第3の色光)が入射し、第2偏光光としてのp偏光光のG光(第2の色光)が入射する。そして、第1実施形態と同様に、クロスダイクロイックプリズム400にて合成された光は、投写レンズ500によってスクリーン等の投写面に投写される。   Similarly to the first embodiment, R light (first color light) and B light (third color light) of s-polarized light as the first polarized light are incident on the cross dichroic prism 400 and the second polarized light is input. P-polarized G light (second color light) is incident. As in the first embodiment, the light synthesized by the cross dichroic prism 400 is projected onto a projection surface such as a screen by the projection lens 500.

このように、本実施形態のプロジェクターは、照明装置10から射出されたp偏光光の色光を副空間光変調装置610にて光量を調整し、空間光変調装置320にて変調した後、s偏光光のR光(第1の色光)、B光(第3の色光)、およびp偏光光のG光(第2の色光)を射出する。そして、クロスダイクロイックプリズム400は、第1実施形態のクロスダイクロイックプリズム400と同様に、入射する3つの色光を効率よく合成して投写レンズ500に射出し、投写レンズ500は、この合成された光を投写する。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクターによれば、照明装置10がp偏光光を射出するように構成された場合であっても、第1実施形態のプロジェクター1000と同様の効果を得ることができる。
As described above, the projector according to the present embodiment adjusts the amount of light of the p-polarized light emitted from the illumination device 10 with the sub spatial light modulator 610 and modulates it with the spatial light modulator 320, and then s-polarized light. R light (first color light), B light (third color light), and G light (second color light) of p-polarized light are emitted. Then, like the cross dichroic prism 400 of the first embodiment, the cross dichroic prism 400 efficiently synthesizes the incident three color lights and emits them to the projection lens 500. The projection lens 500 outputs the synthesized light. Project.
As described above, according to the projector of this embodiment, even when the illumination device 10 is configured to emit p-polarized light, the same effect as the projector 1000 of the first embodiment can be obtained. Can do.

(第3実施形態)
以下、第3実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。以下の説明では、第1実施形態のプロジェクター1000と同様の構成および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a projector according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components and the same members as those of the projector 1000 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.

本実施形態のプロジェクターは、位相差板710を有する電気光学装置700を備えている。
図7は、本実施形態の電気光学装置700およびクロスダイクロイックプリズム400を示す模式図である。
電気光学装置700は、図7に示すように、G光の光路上に配置される位相差板710を備え、第1実施形態における第2の副空間光変調装置310Gとは異なる第2の副空間光変調装置720Gを備えている。
The projector according to the present embodiment includes an electro-optical device 700 having a retardation plate 710.
FIG. 7 is a schematic diagram showing the electro-optical device 700 and the cross dichroic prism 400 of the present embodiment.
As shown in FIG. 7, the electro-optical device 700 includes a phase difference plate 710 disposed on the optical path of the G light, and is different from the second sub spatial light modulation device 310G in the first embodiment. A spatial light modulator 720G is provided.

位相差板710は、s偏光光およびp偏光光のいずれか一方を他方に変換する機能を有し、第2の副空間光変調装置720Gの光入射側に配置されている。
位相差板710は、照明装置10から射出されるG光をs偏光光からp偏光光に変換する。
第2の副空間光変調装置720Gは、入射側偏光板721、液晶パネル722および射出側偏光板723を備えている。第2の副空間光変調装置720Gは、入射側偏光板721がp偏光光を透過し、射出側偏光板723がs偏光光を透過するようにクロスニコル配置に構成されている。そして、第2の副空間光変調装置720Gは、位相差板710から射出されたp偏光光のG光の透過する光量を調整する。
The phase difference plate 710 has a function of converting either s-polarized light or p-polarized light into the other, and is disposed on the light incident side of the second sub spatial light modulator 720G.
The phase difference plate 710 converts the G light emitted from the illumination device 10 from s-polarized light to p-polarized light.
The second sub spatial light modulator 720G includes an incident side polarizing plate 721, a liquid crystal panel 722, and an emission side polarizing plate 723. The second sub spatial light modulator 720G is configured in a crossed Nicols configuration so that the incident-side polarizing plate 721 transmits p-polarized light and the exit-side polarizing plate 723 transmits s-polarized light. Then, the second sub spatial light modulation device 720G adjusts the amount of p-polarized light emitted from the phase difference plate 710 that is transmitted through the G light.

第1の副空間光変調装置310Rおよび第3の副空間光変調装置310Bも、偏光板がクロスニコル配置となるように構成されており、本実施形態の3つの副空間光変調装置310は、液晶パネル312R,312B(図2参照)および、液晶パネル722に印加される電圧が低い程、入射する色光を多く透過させる。なお、第2の副空間光変調装置310Gと第2の空間光変調装置320Gとの間、あるいは、第2の空間光変調装置320Gとクロスダイクロイックプリズム400との間に位相差板710を配置してもよい。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクターによれば、第1実施形態のプロジェクター1000に加え、以下の効果を得ることができる。
3つの副空間光変調装置310は、液晶パネル312R,312B、722に印加される電圧が低い程、入射する色光を多く透過させるように光量を調整するので、液晶パネル312R,312B、722に印加する電圧の制御方法の簡素化が図れる。
The first sub spatial light modulation device 310R and the third sub spatial light modulation device 310B are also configured so that the polarizing plates are in a crossed Nicols arrangement, and the three sub spatial light modulation devices 310 of the present embodiment include: As the voltage applied to the liquid crystal panels 312R and 312B (see FIG. 2) and the liquid crystal panel 722 is lower, more incident color light is transmitted. A retardation plate 710 is disposed between the second sub spatial light modulation device 310G and the second spatial light modulation device 320G, or between the second spatial light modulation device 320G and the cross dichroic prism 400. May be.
As described above, according to the projector of this embodiment, the following effects can be obtained in addition to the projector 1000 of the first embodiment.
The three sub spatial light modulators 310 adjust the amount of light so as to transmit more incident color light as the voltage applied to the liquid crystal panels 312R, 312B, and 722 is lower. Therefore, the three sub spatial light modulators 310 are applied to the liquid crystal panels 312R, 312B, and 722. The voltage control method can be simplified.

(変形例)
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態における副空間光変調装置310は、3つの色光それぞれに対応して3つ設けられているが、いずれか1つでもよい。例えば、電気光学装置300、600(図6参照)、700における第1の副空間光変調装置310R、610R、710Rおよび第3の副空間光変調装置310B、610B、710Bを備えない構成としてもよい。比視感度特性が他の色光より高いG光を第2の副空間光変調装置310G、610G、710Gにて調整できるので、第2の副空間光変調装置310G,610G,710Gを備えない構成に比べ、投写される画像の高コントラスト比化が図れる。
(Modification)
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, three sub spatial light modulators 310 are provided corresponding to the three color lights, but any one of them may be provided. For example, the first sub spatial light modulators 310R, 610R, and 710R and the third sub spatial light modulators 310B, 610B, and 710B in the electro-optical devices 300 and 600 (see FIG. 6) and 700 may be omitted. . Since the second sub spatial light modulators 310G, 610G, and 710G can adjust G light having a higher specific visibility characteristic than other color lights, the second sub spatial light modulators 310G, 610G, and 710G are not provided. In comparison, the contrast ratio of the projected image can be increased.

クロスダイクロイックプリズム400に、第1偏光光としてのs偏光光のR光(第1の色光)およびB光(第3の色光)が入射し、第2偏光光としてのp偏光光のG光(第2の色光)が入射するように構成されていれば、副空間光変調装置310や空間光変調装置320の液晶パネルをTN型に限らずVA(Vertical Alignment)型で構成してもよく、TN型の液晶パネルと、VA型の液晶パネルとが混在するように構成してもよい。
また、クロスダイクロイックプリズム400に、第1偏光光としてのs偏光光のR光(第1の色光)およびB光(第3の色光)が入射し、第2偏光光としてのp偏光光のG光(第2の色光)が入射するように構成されていれば、WV(Wide View)フィルム等の光の位相のずれを補償する補償素子等を電気光学装置に配置するように構成してもよい。
The cross dichroic prism 400 receives R light (first color light) and B light (third color light) as s-polarized light as the first polarized light, and G light (p-polarized light as the second polarized light ( If the second color light) is configured to be incident, the liquid crystal panels of the sub spatial light modulator 310 and the spatial light modulator 320 may be configured not only as a TN type but also as a VA (Vertical Alignment) type, A TN liquid crystal panel and a VA liquid crystal panel may be mixed.
Further, R light (first color light) and B light (third color light) of s-polarized light as the first polarized light are incident on the cross dichroic prism 400, and G of p-polarized light as the second polarized light is input. If the light (second color light) is configured to be incident, a compensation element that compensates for a phase shift of light such as a WV (Wide View) film may be arranged in the electro-optical device. Good.

前記実施形態では、副空間光変調装置310は、空間光変調装置320の光入射側に配置されているが、クロスダイクロイックプリズム400に、第1偏光光としてのs偏光光のR光(第1の色光)およびB光(第3の色光)が入射し、第2偏光光としてのp偏光光のG光(第2の色光)が入射するように構成されていれば、空間光変調装置320の光射出側に配置してもよい。   In the embodiment, the sub spatial light modulation device 310 is arranged on the light incident side of the spatial light modulation device 320, but the cross dichroic prism 400 has the s-polarized R light (first light) as the first polarized light. Color light) and B light (third color light) are incident, and G light (second color light) of p-polarized light as the second polarized light is incident, the spatial light modulator 320. It may be arranged on the light exit side.

前記実施形態では、s偏光光を第1偏光光、p偏光光を第2偏光光としているが、クロスダイクロイックプリズム400における第1反射膜401、第2反射膜402がp偏光光に対して、s偏光光に対するよりも広い波長領域で高い反射率を有する特性の部材で形成された場合には、p偏光光を第1偏光光とし、s偏光光を第2偏光光とする。そして、プロジェクターは、クロスダイクロイックプリズム400に、p偏光光である第1偏光光の第1の色光、第3の色光、およびs偏光光である第2偏光光の第2の色光が入射するように構成される。   In the embodiment, the s-polarized light is the first polarized light, and the p-polarized light is the second polarized light. However, the first reflective film 401 and the second reflective film 402 in the cross dichroic prism 400 are different from the p-polarized light. When formed of a member having a characteristic having a higher reflectance in a wider wavelength region than that for s-polarized light, the p-polarized light is set as the first polarized light, and the s-polarized light is set as the second polarized light. Then, the projector causes the first colored light of the first polarized light that is p-polarized light, the third colored light, and the second colored light of the second polarized light that is s-polarized light to enter the cross dichroic prism 400. Configured.

第3実施形態における位相差板710は、G光の光路に設けられているが、他の色光の光路上に設けてもよい。
例えば、図示は省略するが、第2実施形態の電気光学装置600におけるR光の光路上の第1の副空間光変調装置610Rの光入射側、およびB光の光路上の第3の副空間光変調装置610Bの光入射側に位相差板710を配置することも可能である。この場合、第1の副空間光変調装置610Rおよび第3の副空間光変調装置610Bは、入射側偏光板611がs偏光光を透過し、射出側偏光板613がp偏光光を透過するクロスニコル配置に構成される。この構成によれば、3つの副空間光変調装置310は、液晶パネル312R,312B、722に印加される電圧が低い程、入射する色光を多く透過させるように光量を調整するので、液晶パネル312R,312B、722に印加する電圧の制御方法の簡素化が図れる。
また、3つの色光のうち、副空間光変調装置310が配置されない色光の光路を有し、この光路に位相差板710を配置してもよい。
The retardation plate 710 in the third embodiment is provided in the optical path of G light, but may be provided in the optical path of other color light.
For example, although not shown, the light incident side of the first sub-spatial light modulation device 610R on the optical path of R light and the third sub-space on the optical path of B light in the electro-optical device 600 of the second embodiment. It is also possible to arrange the phase difference plate 710 on the light incident side of the light modulation device 610B. In this case, in the first sub spatial light modulator 610R and the third sub spatial light modulator 610B, the incident side polarizing plate 611 transmits s-polarized light and the exit side polarizing plate 613 transmits p-polarized light. Configured in Nicol arrangement. According to this configuration, the three sub spatial light modulators 310 adjust the amount of light so as to transmit more incident color light as the voltage applied to the liquid crystal panels 312R, 312B, and 722 is lower. , 312B, 722, the control method of the voltage applied to 722 can be simplified.
Further, among the three color lights, there may be provided an optical path of colored light in which the sub spatial light modulator 310 is not disposed, and the phase difference plate 710 may be disposed in this optical path.

副空間光変調装置310、610、710と空間光変調装置320との間にリレーレンズ810を配置してもよい。
図8は、この変形例の電気光学装置800およびクロスダイクロイックプリズム400を示す模式図である。
リレーレンズ810は、図8に示すように、各色光用の副空間光変調装置310と空間光変調装置320との間に配置される。前記実施形態では、第1のレンズアレイ120で分割された複数の部分光束は、空間光変調装置320に重なるように光学部品が配置されているが、この変形例においては、第1のレンズアレイ120で分割された複数の部分光束が副空間光変調装置310に重なるように光学部品の位置が設定される。そして、リレーレンズ810は、副空間光変調装置310を透過した複数の部分光束が空間光変調装置320上に重なるように配置される。これによって、投写される画像のさらなるコントラスト比の向上が可能となる。
A relay lens 810 may be disposed between the sub spatial light modulators 310, 610, and 710 and the spatial light modulator 320.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an electro-optical device 800 and a cross dichroic prism 400 according to this modification.
As shown in FIG. 8, the relay lens 810 is disposed between the sub spatial light modulator 310 and the spatial light modulator 320 for each color light. In the embodiment, the optical components are arranged so that the partial light beams divided by the first lens array 120 overlap the spatial light modulator 320. In this modification, the first lens array is arranged. The position of the optical component is set so that the plurality of partial light beams divided by 120 overlap the sub spatial light modulator 310. The relay lens 810 is arranged so that a plurality of partial light beams that have passed through the sub spatial light modulator 310 overlap the spatial light modulator 320. As a result, the contrast ratio of the projected image can be further improved.

前記実施形態の空間光変調装置320および副空間光変調装置310は、透過型の液晶パネルを用いて構成されているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。また、副空間光変調装置や空間光変調装置に用いられる入射側偏光板や射出側偏光板を反射型の偏光板を利用したものであってもよい。
上記実施形態では、白色光を色分離光学系200によりR、G,Bの3つの波長域に分けてそれぞれ変調する構成に関する。本発明はこのような構成に限定されず、本発明は白色光を2つの波長域に分けてそれぞれ変調する構成へも適用できる。このような構成でも多色の画像を表示することができるからである。そして、このような構成の場合には、色合成光学装置の誘電体多層膜を反射させたい色光をs偏光光で色合成光学装置に入射させ、当該誘電体多層膜を透過させたい色光をp偏光光で色合成光学装置に入射させるように、上記実施形態で説明した構成を適応すればよい。
また、前記実施形態のプロジェクターは、第1の色光を赤色光、第2の色光を緑色光、および第3の色光を青色光として説明したが、これに限定されず、第1の色光、第2の色光および第3の色光は、それぞれの波長域に属した異なる色であればよい。
また、前記実施形態のプロジェクターは、副空間光変調装置310、610の液晶パネル312、612の画素数が、空間光変調装置320の液晶パネル322の画素数より少なく形成されている構成を説明したが、副空間光変調装置310、610の液晶パネル312、612の画素数が、空間光変調装置320の液晶パネル322の画素数と同数とすることも、より多くすることもできる。
The spatial light modulation device 320 and the sub spatial light modulation device 310 of the embodiment are configured using a transmissive liquid crystal panel, but may be a reflective liquid crystal panel. Further, the incident-side polarizing plate and the exit-side polarizing plate used in the sub spatial light modulation device and the spatial light modulation device may use a reflective polarizing plate.
The above embodiment relates to a configuration in which white light is divided into three wavelength regions of R, G, and B by the color separation optical system 200 and modulated. The present invention is not limited to such a configuration, and the present invention can also be applied to a configuration in which white light is divided into two wavelength regions and modulated. This is because even in such a configuration, a multicolor image can be displayed. In such a configuration, the color light that is to be reflected by the dielectric multilayer film of the color synthesis optical device is incident on the color synthesis optical device as s-polarized light, and the color light that is to be transmitted through the dielectric multilayer film is p. What is necessary is just to adapt the structure demonstrated in the said embodiment so that it may inject into a color synthetic | combination optical apparatus with polarized light.
In the projector according to the embodiment, the first color light is described as red light, the second color light as green light, and the third color light as blue light. However, the present invention is not limited to this, and the first color light, The second color light and the third color light may be different colors belonging to the respective wavelength ranges.
In the projector according to the embodiment, the number of pixels of the liquid crystal panels 312 and 612 of the sub spatial light modulators 310 and 610 is less than the number of pixels of the liquid crystal panel 322 of the spatial light modulator 320. However, the number of pixels of the liquid crystal panels 312 and 612 of the sub spatial light modulators 310 and 610 can be the same as or larger than the number of pixels of the liquid crystal panel 322 of the spatial light modulator 320.

光源110は、放電型のランプを用いたものに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。
また、異なる色光を射出する複数の光源を用い、色分離光学系を簡略化あるいは色分離光学系を備えないように照明装置を構成としてもよい。例えば、3つの色光をそれぞれ射出する複数のLED(Light Emitting Diode)と、各LEDから射出される光の偏光方向を揃える素子と備えるように照明装置を構成してもよい。
The light source 110 is not limited to one using a discharge type lamp, and may be a solid-state light source such as a lamp of another type or a light emitting diode.
In addition, a plurality of light sources that emit different color lights may be used, and the illumination device may be configured so as to simplify the color separation optical system or not include the color separation optical system. For example, the illumination device may be configured to include a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) that emit three colored lights and elements that align the polarization direction of the light emitted from each LED.

10…照明装置、100…インテグレーター照明系、110…光源、310,610…副空間光変調装置、310B,610B…第3の副空間光変調装置、310G,610G,720G…第2の副空間光変調装置、310R,610R…第1の副空間光変調装置、311B,311G,311R,611,721…入射側偏光板、312B,312G,312R,612,722…液晶パネル、313B,313G,313R,613,723…射出側偏光板、320…空間光変調装置、320B…第3の空間光変調装置、320G…第2の空間光変調装置、320R…第1の空間光変調装置、321B,321G,321R…入射側偏光板、322B,322G,322R…液晶パネル、323B,323G,323R…射出側偏光板、400…クロスダイクロイックプリズム、401…第1反射膜、402…第2反射膜、500…投写レンズ、710…位相差板、810…リレーレンズ、1000…プロジェクター。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Illuminating device, 100 ... Integrator illumination system, 110 ... Light source, 310,610 ... Sub spatial light modulator, 310B, 610B ... Third sub spatial light modulator, 310G, 610G, 720G ... Second sub spatial light Modulator, 310R, 610R ... first sub spatial light modulator, 311B, 311G, 311R, 611, 721 ... incident side polarizing plate, 312B, 312G, 312R, 612, 722 ... liquid crystal panel, 313B, 313G, 313R, 613, 723... Exit side polarizing plate, 320... Spatial light modulation device, 320B... Third spatial light modulation device, 320G... Second spatial light modulation device, 320R ... first spatial light modulation device, 321B, 321G, 321R: Incident side polarizing plate, 322B, 322G, 322R ... Liquid crystal panel, 323B, 323G, 323R ... Emission side polarizing plate, 00 ... cross dichroic prism 401 ... first reflecting film, 402 ... second reflecting film, 500 ... projection lens 710 ... retardation plate 810 ... relay lens, 1000 ... projector.

Claims (6)

光源を有し、偏光方向を所定の方向に揃えてそれぞれの波長域に属した第1の色光および第2の色光を射出する照明装置と、
前記第1の色光を変調する第1の空間光変調装置と、
前記第2の色光を変調する第2の空間光変調装置と、
前記第1の空間光変調装置および前記第2の空間光変調装置の少なくともいずれか1つの光入射側または光射出側に配置され、入射する色光を変調することにより射出される光量を調整する副空間光変調装置と、
前記第1の空間光変調装置から射出された前記第1の色光を反射し、前記第2の空間光変調装置から射出された前記第2の色光を透過する第1の反射膜を有し、前記第1の空間光変調装置および前記第2の空間光変調装置にて変調された各色光を合成する色合成光学装置と、
前記色合成光学装置にて合成された光を投写する投写光学装置と、
を備え、
前記色合成光学装置に入射する前記第1の色光は、第1の偏光方向を有する第1偏光光であり、
前記色合成光学装置に入射する前記第2の色光は、前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向を有する第2偏光光であることを特徴とするプロジェクター。
An illuminating device having a light source and emitting a first color light and a second color light belonging to each wavelength region with a polarization direction aligned in a predetermined direction;
A first spatial light modulator for modulating the first color light;
A second spatial light modulator for modulating the second color light;
The secondary spatial light modulator is disposed on at least one of the first spatial light modulation device and the second spatial light modulation device and arranged to adjust the amount of light emitted by modulating incident color light. A spatial light modulator;
A first reflective film that reflects the first color light emitted from the first spatial light modulator and transmits the second color light emitted from the second spatial light modulator; A color synthesizing optical device that synthesizes each color light modulated by the first spatial light modulation device and the second spatial light modulation device;
A projection optical device for projecting light synthesized by the color synthesis optical device;
With
The first color light incident on the color synthesis optical device is first polarized light having a first polarization direction;
The projector according to claim 1, wherein the second color light incident on the color synthesizing optical device is second polarized light having a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction.
請求項1に記載のプロジェクターであって、
前記副空間光変調装置は、
前記第1の色光を変調することにより射出される光量を調整する第1の副空間光変調装置と、
前記第2の色光を変調することにより射出される光量を調整する第2の副空間光変調装置と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
The projector according to claim 1,
The sub spatial light modulator is
A first sub-spatial light modulator that adjusts the amount of light emitted by modulating the first color light;
A second sub spatial light modulator that adjusts the amount of light emitted by modulating the second color light;
A projector comprising:
請求項2に記載のプロジェクターであって、
前記第1の副空間光変調装置および前記第2の副空間光変調装置は、
入射する光を変調する液晶パネルと、
前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、
前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板と、
をそれぞれ備え、
前記第1の副空間光変調装置における前記入射側偏光板と前記射出側偏光板とは、パラレルニコル配置およびクロスニコル配置のいずれか一方となるように配置され、
前記第2の副空間光変調装置における前記入射側偏光板と前記射出側偏光板とは、前記パラレルニコル配置および前記クロスニコル配置の他方となるように配置されることを特徴とするプロジェクター。
The projector according to claim 2,
The first sub spatial light modulator and the second sub spatial light modulator are
A liquid crystal panel that modulates the incident light;
An incident-side polarizing plate disposed on the light incident side of the liquid crystal panel;
An exit-side polarizing plate disposed on the light exit side of the liquid crystal panel;
Each with
The incident side polarizing plate and the emission side polarizing plate in the first sub spatial light modulation device are arranged to be either one of a parallel Nicol arrangement and a crossed Nicol arrangement,
The projector according to claim 2, wherein the incident-side polarizing plate and the emission-side polarizing plate in the second sub-spatial light modulation device are arranged to be the other of the parallel Nicol arrangement and the crossed Nicol arrangement.
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
入射する前記第1偏光光および前記第2偏光光のいずれか一方を他方に変換する位相差板を備え、
前記位相差板は、前記第1の色光および前記第2の色光の少なくともいずれか1つの光路上における前記照明装置と前記色合成光学装置との間に配置されていることを特徴とするプロジェクター。
It is a projector as described in any one of Claims 1-3, Comprising:
A retardation plate for converting any one of the incident first polarized light and the second polarized light into the other;
The projector, wherein the retardation plate is disposed between the illumination device and the color synthesis optical device on an optical path of at least one of the first color light and the second color light.
請求項2に記載のプロジェクターであって、
入射する前記第1偏光光および前記第2偏光光のいずれか一方を他方に変換する位相差板を備え、
前記位相差板は、前記第1の色光および前記第2の色光のいずれか一方の光路上における前記照明装置と前記色合成光学装置との間に配置され、
前記第1の空間光変調装置、前記第2の空間光変調装置、前記第1の副空間光変調装置、および前記第2の副空間光変調装置は、
入射する光を変調する液晶パネルと、
前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、
前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板と、
をそれぞれ備え、
前記第1の空間光変調装置、前記第2の空間光変調装置、前記第1の副空間光変調装置、および前記第2の副空間光変調装置、のそれぞれにおける前記入射側偏光板と前記射出側偏光板とは、パラレルニコル配置およびクロスニコル配置のいずれか一方となるように配置されていることを特徴とするプロジェクター。
The projector according to claim 2,
A retardation plate for converting any one of the incident first polarized light and the second polarized light into the other;
The retardation plate is disposed between the illumination device and the color synthesizing optical device on the optical path of one of the first color light and the second color light,
The first spatial light modulation device, the second spatial light modulation device, the first sub spatial light modulation device, and the second sub spatial light modulation device are:
A liquid crystal panel that modulates the incident light;
An incident-side polarizing plate disposed on the light incident side of the liquid crystal panel;
An exit-side polarizing plate disposed on the light exit side of the liquid crystal panel;
Each with
The incident-side polarizing plate and the emission in each of the first spatial light modulation device, the second spatial light modulation device, the first sub spatial light modulation device, and the second sub spatial light modulation device The side polarizing plate is a projector that is arranged so as to have either a parallel Nicols arrangement or a crossed Nicols arrangement.
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記第1偏光光はs偏光光であり、前記第2偏光光はp偏光光であることを特徴とするプロジェクター。
It is a projector as described in any one of Claims 1-5, Comprising:
The projector according to claim 1, wherein the first polarized light is s-polarized light, and the second polarized light is p-polarized light.
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