JP6503816B2 - projector - Google Patents
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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、光源装置と、当該光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、変調され
た光を投射させる投射光学装置と、を備えたプロジェクターが知られている。このような
プロジェクターとして、投影画像のコントラストを向上させることを目的として、光学的
に直列に接続された2つの光変調装置を備えたプロジェクターが提案されている(例えば
、特許文献1参照)。
2. Related Art A projector is conventionally known that includes a light source device, a light modulation device that modulates the light emitted from the light source device, and a projection optical device that projects the modulated light. As such a projector, for the purpose of improving the contrast of a projected image, a projector provided with two light modulation devices optically connected in series has been proposed (for example, see Patent Document 1).
この特許文献1に記載のプロジェクターでは、光源部から出射された光は、均一照明系
及び反射ミラーを介した後、複数のダイクロイックミラーにより、赤、緑及び青の色光に
分離される。そして、各色光は、対応する第1変調手段である液晶ライトバルブ(色変調
ライトバルブ)によって変調され、クロスダイクロイックプリズムにより合成される。こ
の後、当該クロスダイクロイックプリズムにより合成された光は、前段レンズ群、開口絞
り及び後段レンズ群等の光学部材が直線的に配置された両側テレセントリック性を有する
リレー光学系を通過して、輝度変調部に入射される。輝度変調部は、液晶ライトバルブ(
輝度変調ライトバルブ)により、入射される光(色変調ライトバルブにより形成された画
像光)を変調して画素毎に光量を調整する。そして、輝度変調部を介した光は、投射レン
ズによって投射される。このような構成により、投射される画像の階調を広げることがで
き、コントラストを向上させることができる。
In the projector described in
The light amount (image light formed by the color modulation light valve) is modulated by the luminance modulation light valve to adjust the light amount for each pixel. Then, the light passing through the luminance modulation unit is projected by the projection lens. With such a configuration, the gradation of the image to be projected can be broadened, and the contrast can be improved.
しかしながら、特許文献1に記載のプロジェクターでは、リレー光学系の各光学部材が
直線的に配置され、一端側に色変調ライトバルブが、他端側に輝度変調ライトバルブがそ
れぞれ配置されている。そして、輝度変調ライトバルブの光出射側に投射光学装置が配置
されている。このような構成及び配置では、リレー光学系の構成が大型であり、プロジェ
クターが大型になりやすいという問題があった。
However, in the projector described in
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、小型化
できるプロジェクターを提供することを目的の1つとする。
An object of the present invention is to solve at least a part of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a projector which can be miniaturized.
本発明の一態様に係るプロジェクターは、画像を形成する画像形成装置と、形成された
前記画像を投射する投射光学装置と、を備え、前記画像形成装置は、照明装置と、前記照
明装置から出射される光を変調する第1光変調装置と、前記照明装置と前記第1光変調装
置との間の光路上に配置され、前記照明装置から出射された光の中心軸に直交する面内の
照度を領域毎に調整する調光装置と、備え、前記調光装置は、前記照明装置から出射され
た光を変調する第2光変調装置と、前記第2光変調装置によって変調された変調光を前記
第1光変調装置に結像させる反射型のリレー装置と、前記第2光変調装置から入射される
前記変調光を前記リレー装置に導き、前記リレー装置にて反射された前記変調光を前記第
1光変調装置側に出射する偏光分離装置と、前記偏光分離装置と前記リレー装置との間に
配置され、前記偏光分離装置から入射される光を略円偏光とする位相差板と、を有するこ
とを特徴とする。
A projector according to an aspect of the present invention includes an image forming apparatus for forming an image, and a projection optical apparatus for projecting the formed image, the image forming apparatus including: an illumination apparatus; and an emission from the illumination apparatus A first light modulation device for modulating the light, and an optical path disposed between the lighting device and the first light modulation device, in a plane orthogonal to the central axis of the light emitted from the lighting device A light control device for adjusting the illuminance for each area, the light control device comprising: a second light modulation device for modulating light emitted from the lighting device; and modulated light modulated by the second light modulation device A reflection type relay device for forming an image on the first light modulation device, the modulated light incident from the second light modulation device is guided to the relay device, and the modulated light reflected by the relay device is Polarized light emitted to the first light modulation device side And a release device, wherein arranged between the polarizing beam splitter and the relay device, and having a phase difference plate to be substantially circularly polarized light light incident from the polarization separating device.
上記一態様によれば、調光装置では、第2光変調装置によって変調された変調光が、偏
光分離装置に入射され、当該偏光分離装置を通過して、反射型のリレー装置に入射される
。この変調光は、反射型のリレー装置に入射され、リレー装置によって反射された後に、
リレー装置から出射されて、再び偏光分離装置に入射される過程で、略円偏光として反射
型のリレー装置に入射し、反射されて円偏光の回転方向が反転することによって、偏光方
向が変換される。従って、第2光変調装置から入射される変調光と、リレー装置によって
反射された変調光とを偏光方向の違いによって偏光分離装置にて確実に分離できる。これ
により、第2光変調装置による変調光をリレー装置に確実に導くことができる他、当該リ
レー装置によって反射されて第1光変調装置に結像される変調光を、当該第1光変調装置
側に確実に出射できる。
そして、このような調光装置では、上記変調光が、偏光分離装置とリレー装置との間を
反射により往復した後、当該偏光分離装置から第1光変調装置側に出射されるので、調光
装置の各構成をコンパクトに配置できる。従って、調光装置を小型化でき、ひいては、プ
ロジェクターを小型化できる。
According to the above aspect, in the light modulation device, the modulated light modulated by the second light modulation device is incident on the polarization separation device, passes through the polarization separation device, and is incident on the reflective relay device. . This modulated light is incident on a reflective relay device and after being reflected by the relay device,
In the process of being emitted from the relay device and entering the polarization separation device again, the light is incident on the reflection type relay device as substantially circular polarization and is reflected to reverse the rotational direction of the circular polarization, thereby converting the polarization direction. Ru. Therefore, the modulated light incident from the second light modulation device and the modulated light reflected by the relay device can be reliably separated by the polarization separation device due to the difference in polarization direction. Thus, the modulated light by the second light modulation device can be reliably guided to the relay device, and the modulated light reflected by the relay device and imaged on the first light modulation device is the first light modulation device. It can be emitted reliably to the side.
In such a light control device, the modulated light reciprocates between the polarization separation device and the relay device by reflection, and then is emitted from the polarization separation device to the first light modulation device side. Each configuration of the device can be arranged compactly. Therefore, the light control device can be miniaturized, and in turn, the projector can be miniaturized.
上記一態様では、前記第2光変調装置は透過型の液晶パネルであることが好ましい。
上記一態様によれば、第2光変調装置が、透過型の液晶パネルであることにより、偏光
分離装置に向かって直進する光の光路上に第2光変調装置を配置する際に、当該光路上に
ミラーやプリズム等の光学部材を配置することなく、第2光変調装置を配置できる。従っ
て、上記光学部材を配置する場合と比べて、調光装置を小型にでき、プロジェクターにつ
いても小型にできる。
In the above aspect, the second light modulation device is preferably a transmissive liquid crystal panel.
According to the above aspect, since the second light modulation device is a transmission type liquid crystal panel, when the second light modulation device is disposed on the optical path of the light going straight toward the polarization separation device, The second light modulation device can be arranged without arranging an optical member such as a mirror or a prism on the road. Therefore, as compared with the case where the optical member is disposed, the light control device can be miniaturized, and the projector can also be miniaturized.
上記一態様では、前記第1光変調装置は、反射型の光変調器を含むことが好ましい。
上記一態様によれば、調光装置によって調光され、反射型の光変調器を含む第1光変調
装置に入射された光が、当該第1光変調装置によって変調されるとともに反射され、調光
装置の偏光分離装置に入射される。ここで、第1光変調装置から出射された光は、入射時
と偏光方向が変更されるため、偏光分離装置に入射された後、当該偏光分離装置によって
リレー装置とは異なる方向に出射される。
このような構成では、第1光変調装置によって変調された光を、再び、偏光分離装置に
入射させるため、第1光変調装置からの出射された光を導光する光学部材として偏光分離
装置を利用することができ、構成の簡略化を図ることができる。また、偏光分離装置の周
囲に、調光装置を構成する各部材と、第1光変調装置を配置することができ、プロジェク
ターを小型化できる。
In the one aspect, the first light modulation device preferably includes a reflective light modulator.
According to the above aspect, the light modulated by the light modulation device and incident on the first light modulation device including the reflection type light modulator is modulated and reflected by the first light modulation device, and the light modulation is performed. It enters into the polarization separation device of the optical device. Here, the light emitted from the first light modulation device is changed in polarization direction from that at the time of incidence, and thus is incident on the polarization separation device and then emitted in a direction different from the relay device by the polarization separation device. .
In such a configuration, in order to cause the light modulated by the first light modulation device to enter the polarization separation device again, the polarization separation device is used as an optical member for guiding the light emitted from the first light modulation device. It can be used, and the configuration can be simplified. Further, the members constituting the light control device and the first light modulation device can be disposed around the polarization separation device, and the projector can be miniaturized.
上記一態様では、前記第1光変調装置は、前記反射型の光変調器としての複数の反射型
の液晶パネルと、前記複数の反射型の液晶パネルと前記調光装置との間に配置され、前記
調光装置から出射された光を色分離して前記複数の反射型の液晶パネルのそれぞれに入射
させ、前記複数の反射型の各液晶パネルのそれぞれから出射された光を色合成して前記偏
光分離装置に入射させるプリズムと、を備えることが好ましい。
なお、上記プリズムとして、クロスダイクロイックプリズムや、フィリップスプリズム
及びギャップレスプリズム等の各種ダイクロイックプリズムを例示できる他、複数のダイ
クロイックミラーによっても構成できる。
このような構成では、調光装置によって調光された光が、プリズムによって複数の色光
が分離されるので、調光装置の第2光変調装置は1つで済む。従って、分離される色光毎
に第2光変調装置が設けられる場合に比べて、プロジェクターの構成を簡略化できる他、
当該プロジェクターの小型化を図ることができる。
また、このような構成によれば、第1光変調装置が、上記プリズム及び複数の反射型の
液晶パネルを含むことによって、変調光に含まれる色光毎に当該色光を変調できるので、
投射画像の色再現性を向上させることができる。
また、反射型の液晶パネルが採用されることにより、プリズムにて分離された各色光が
変調されて、再び、プリズムに入射される光路を短縮できるので、プロジェクターを小型
化できる。
更に、プリズムが、各反射型の液晶パネルにて変調された各色光を合成するので、当該
各色光を合成する装置を別途設ける必要がない。従って、この点においてもプロジェクタ
ーを小型化できる。
In the above aspect, the first light modulation device is disposed between the plurality of reflection-type liquid crystal panels as the reflection-type light modulator, the plurality of reflection-type liquid crystal panels, and the light control device. The light emitted from the light control device is color separated and made to enter each of the plurality of reflective liquid crystal panels, and the light emitted from each of the plurality of reflective liquid crystal panels is color synthesized It is preferable to provide a prism to be incident on the polarization separation device.
As the prism, various dichroic prisms such as a cross dichroic prism, a Phillips prism, a gapless prism and the like can be exemplified, and a plurality of dichroic mirrors can be used.
In such a configuration, since the light modulated by the light control device is separated by the prism from a plurality of color lights, only one second light modulation device of the light control device is required. Therefore, the configuration of the projector can be simplified as compared with the case where the second light modulation device is provided for each color light to be separated.
The projector can be miniaturized.
Moreover, according to such a configuration, the first light modulation device can modulate the color light for each of the color lights included in the modulation light by including the prism and the plurality of reflection type liquid crystal panels.
The color reproducibility of the projected image can be improved.
In addition, by adopting a reflection type liquid crystal panel, each color light separated by the prism can be modulated and the light path incident on the prism can be shortened again, so that the projector can be miniaturized.
Furthermore, since the prism combines the respective color lights modulated by the respective reflection type liquid crystal panels, it is not necessary to separately provide a device for combining the respective color lights. Therefore, the projector can be miniaturized also in this respect.
上記一態様では、前記偏光分離装置は、偏光分離層を備え、前記偏光分離層は、偏光の
透過軸及び反射軸が同一であり、かつ、互いに対向配置される第1偏光分離層及び第2偏
光分離層と、前記第1偏光分離層及び前記第2偏光分離層の間に配置され、前記第1偏光
分離層及び前記第2偏光分離層の反射軸方向の偏光を吸収する偏光吸収層を有することを
特徴とする。
このような構成によれば、偏光分離層にて反射される偏光のうち一部の偏光が、当該偏
光分離層にて全反射されずに透過してしまう場合でも、偏光吸収層によって、当該一部の
偏光を吸収できる。これによれば、当該一部の偏光が、偏光板を通過して投射光学装置に
入射され、当該投射光学装置によって投射されてしまうことを抑制できる。従って、投射
画像が乱れることを抑制できる他、コントラストの低下を抑制できる。
In the above aspect, the polarization separation device includes a polarization separation layer, and the polarization separation layer has a first polarization separation layer and a second polarization separation layer in which the transmission axis and the reflection axis of polarization are the same and are arranged to face each other. A polarization absorbing layer disposed between the polarization separation layer, the first polarization separation layer, and the second polarization separation layer, which absorbs polarization in the reflection axis direction of the first polarization separation layer and the second polarization separation layer; It is characterized by having.
According to such a configuration, even if part of the polarized light reflected by the polarization separation layer is transmitted without being totally reflected by the polarization separation layer, the polarization absorption layer It can absorb the polarization of parts. According to this, it is possible to suppress that the part of the polarized light passes through the polarizing plate, is incident on the projection optical device, and is projected by the projection optical device. Therefore, it is possible to suppress the degradation of the contrast as well as suppressing the disturbance of the projection image.
上記一態様によれば、前記第2光変調装置は、第1方向に光を出射して、前記偏光分離
装置に入射させ、前記第1光変調装置は、前記偏光分離装置に対して前記第1方向と略直
交する第2方向側に配置され、前記リレー装置は、前記偏光分離装置に対して前記第2方
向とは反対側に配置され、前記投射光学装置は、前記偏光分離装置に対して前記第1方向
側に配置されることが好ましい。
According to the above aspect, the second light modulation device emits light in a first direction to be incident on the polarization separation device, and the first light modulation device is configured to transmit the light to the polarization separation device. The relay device is disposed on the second direction side substantially orthogonal to one direction, and the relay device is disposed on the opposite side to the second direction with respect to the polarization separation device, and the projection optical device is provided to the polarization separation device It is preferable to be disposed on the first direction side.
上記一態様によれば、第2光変調装置から出射された変調光は、偏光分離層によって反
射型のリレー装置に向かって反射される。そして、反射された変調光は、リレー装置の反
射ミラーによって反射されて再度偏光分離装置に入射される過程で、略円偏光として反射
型のリレー装置に入射し、反射されて円偏光の回転方向が反転することによって、偏光方
向が変換されて、偏光分離装置を通過可能となる。この変調光は、リレー装置によって第
1光変調装置に結像され、当該第1光変調装置によって変調される。この第1光変調装置
から出射された変調光は、偏光分離装置によって投射光学装置側に反射され、偏光板を介
して、当該投射光学装置によって投射される。
このような構成では、照明装置から出射された光の光路に沿って直列に配置された二つ
の光変調装置により透過光量が調整されるので、投射光学装置によって投射される投射画
像のコントラストを向上させることができる。また、照明装置が、偏光分離装置の投射光
学装置とは反対側に配置される構成において、上記調光装置を採用できる。
According to the above aspect, the modulated light emitted from the second light modulation device is reflected by the polarization separation layer toward the reflective relay device. Then, the reflected modulated light is reflected by the reflection mirror of the relay device and is incident again on the polarization separation device in the process of being incident on the reflection type relay device as substantially circularly polarized light, and is reflected to be reflected. The polarization direction is converted to be able to pass through the polarization separation device. The modulated light is imaged on the first light modulation device by the relay device and is modulated by the first light modulation device. Modulated light emitted from the first light modulation device is reflected by the polarization separation device toward the projection optical device, and is projected by the projection optical device through the polarizing plate.
In such a configuration, the amount of transmitted light is adjusted by the two light modulation devices arranged in series along the optical path of the light emitted from the lighting device, so the contrast of the projected image projected by the projection optical device is improved. It can be done. In addition, in the configuration in which the illumination device is disposed on the opposite side to the projection optical device of the polarization separation device, the light adjustment device can be adopted.
上記一態様によれば、前記第2光変調装置は、第1方向に光を出射して、前記偏光分離
装置に入射させ、前記リレー装置は、前記偏光分離装置に対して前記第1方向側に配置さ
れ、前記第1光変調装置は、前記偏光分離装置に対して前記第1方向と略直交する第2方
向側に配置され、前記投射光学装置は、前記偏光分離装置に対して前記第2方向とは反対
側に配置されること好ましい。
According to the above aspect, the second light modulation device emits light in a first direction to be incident on the polarization separation device, and the relay device is configured to transmit the light to the first direction side with respect to the polarization separation device. And the first light modulation device is disposed on a second direction side substantially orthogonal to the first direction with respect to the polarization separation device, and the projection optical device is configured to set the first light modulation device relative to the polarization separation device. It is preferable to arrange | position on the opposite side to 2 directions.
上記一態様によれば、第2光変調装置から出射された変調光は、リレー装置に向かって
偏光分離層を通過する。そして、変調光は、リレー装置の反射ミラーによって反射されて
再度偏光分離装置に入射される過程で、略円偏光として反射型のリレー装置に入射し、反
射されて円偏光の回転方向が反転することによって、偏光方向が変換される。そして、偏
光分離装置によって第2光変調装置に向かって反射される。この変調光は、リレー装置に
よって第1光変調装置に結像され、当該第1光変調装置によって変調される。この第1光
変調装置から出射された変調光は、投射光学装置側に向かって偏光分離装置を通過して、
偏光板を介して、当該投射光学装置によって投射される。
このような構成では、照明装置から出射された光の光路に沿って直列に配置された二つ
の光変調装置により透過光量が調整されるので、投射光学装置によって投射される投射画
像のコントラストを向上させることができる。また、照明装置が、偏光分離装置の投射光
学装置が配置された側に対して、当該偏光分離装置の側方に配置されるような構成におい
て、上記調光装置を採用できる。
According to the above aspect, the modulated light emitted from the second light modulation device passes through the polarization separation layer toward the relay device. Then, the modulated light is reflected by the reflection mirror of the relay device and enters the polarization separation device again in the process of entering the polarization separation device again, and enters the reflective relay device as substantially circular polarization, and is reflected to reverse the rotational direction of the circular polarization. By this, the polarization direction is converted. Then, the light is reflected toward the second light modulation device by the polarization separation device. The modulated light is imaged on the first light modulation device by the relay device and is modulated by the first light modulation device. The modulated light emitted from the first light modulation device passes through the polarization separation device toward the projection optical device side,
The light is projected by the projection optical device through the polarizing plate.
In such a configuration, the amount of transmitted light is adjusted by the two light modulation devices arranged in series along the optical path of the light emitted from the lighting device, so the contrast of the projected image projected by the projection optical device is improved. It can be done. Moreover, the said light control apparatus can be employ | adopted in the structure which an illuminating device is arrange | positioned to the side of the said polarization splitter with respect to the side by which the projection optical apparatus of the polarization splitter is arrange | positioned.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図面に基づいて説明する。
[プロジェクターの概略構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、内部に設けられた照明装置41から出射された
光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面(図示
省略)に拡大投射する画像表示装置である。このプロジェクター1は、図1に示すように
、当該プロジェクター1の外装を構成する平面視略矩形状の外装筐体2と、当該外装筐体
2に収納される装置本体3とを備える。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
[Schematic configuration of the projector]
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a
The
[装置本体の構成]
装置本体3は、投射画像を形成する画像形成装置としての光学ユニット4と、投射光学
装置5と、を備える。この他、図示を省略するが、装置本体3は、プロジェクター1の冷
却対象を冷却する冷却装置、プロジェクター1の各構成部品に電力を供給する電源装置、
及び、プロジェクター1の動作を制御する制御装置を備える。
[Configuration of main unit]
The apparatus
And a control device that controls the operation of the
[投射光学装置の構成]
投射光学装置5は、光学ユニット4によって形成された投射画像を上記被投射面上に拡
大投射する。この投射光学装置5は、複数のレンズ(図示省略)と、当該複数のレンズを
内部に収納する鏡筒とを備えた組レンズとして構成されている。
なお、以下の説明では、外装筐体2の底面部が設置面に対向するようにプロジェクター
1が配置された場合に、投射光学装置5による画像の投射方向をZ方向とし、Z方向に直
交し、かつ、底面部から天面部に向かう方向(鉛直方向の下側から上側に向かう方向)を
Y方向とし、Y方向及びZ方向に直交し、かつ、Z方向に沿って見た場合に水平方向に沿
って左から右に向かう方向をX方向とする。
[Configuration of Projection Optical Device]
The projection optical device 5 enlarges and projects the projection image formed by the optical unit 4 onto the projection surface. The projection optical device 5 is configured as a combined lens including a plurality of lenses (not shown) and a lens barrel that houses the plurality of lenses therein.
In the following description, when the
[光学ユニットの構成]
図2は、光学ユニット4を示す模式図である。
光学ユニット4は、照明装置41と、第2光変調装置としての調光用光変調装置42と
、偏光分離装置43と、リレー装置44と、位相差板としてのλ/4板45と、第1光変
調装置としての画像用光変調装置46と、偏光板47と、これら各光学部品41〜47を
収納する光学部品用筐体48(図1参照)と、を備える。なお、調光用光変調装置42と
、偏光分離装置43と、リレー装置44と、λ/4板45とを含み、調光装置LA1が構
成される。
これらのうち、光学部品用筐体48は、詳しい図示を省略するが、各種光学部品を収納
する部品収納部材と、当該部品収納部材に形成された部品収納用の開口部を閉塞する蓋状
部材と、を備える。この光学部品用筐体48には、内部に照明光軸Axが設定されており
、上記各光学部品41〜47は、当該照明光軸Axに対する所定位置に配置される。
[Configuration of optical unit]
FIG. 2 is a schematic view showing the optical unit 4.
The optical unit 4 includes an
Among these, although the
照明装置41は、図示を省略するが、光源装置と、インテグレーター光学系である均一
化装置とを有し、中心軸に対する直交面内の照度分布が均一な照明光を出射する。なお、
当該照明光として、照明装置41は、1種の偏光方向を有する直線偏光を出射する。本実
施形態では、照明装置41は、偏光分離装置43に対してp偏光を出射する。
The
The
光源装置は、固体光源と、当該固体光源から入射される青色光である励起光の一部によ
り蛍光(緑色光及び赤色光を含む)を出射する他、当該励起光の他の一部が透過する蛍光
体と、を備えた構成を例示できる。この他、光源装置は、赤、緑及び青の色光をそれぞれ
出射する固体光源を備える構成や、超高圧水銀ランプ等の放電光源ランプを備える構成と
することもできる。
The light source device emits fluorescence (including green light and red light) from a solid state light source and a part of excitation light that is blue light incident from the solid state light source, and transmits other part of the excitation light. And a fluorescent material to be used. In addition to this, the light source device may be configured to include solid light sources that respectively emit red, green and blue color lights, or may be configured to include discharge light source lamps such as ultra-high pressure mercury lamps.
均一化装置は、例えば、第1レンズアレイと、第2レンズアレイと、偏光変換素子と、
重畳レンズと、を備える。
これらのうち、第1レンズアレイは、入射される光束を複数の部分光束に分割し、第2
レンズアレイは、第1レンズアレイから入射される複数の部分光束のそれぞれを、重畳レ
ンズとともに後述する調光用光変調装置42に重畳させる。
偏光変換素子は、入射される光の偏光方向を揃えて出射する機能を有する。本実施形態
においては、偏光変換素子は、光源装置からの光をp偏光に変換する。
The homogenizing device includes, for example, a first lens array, a second lens array, and a polarization conversion element.
And a superposition lens.
Among these, the first lens array divides the incident light beam into a plurality of partial light beams, and
The lens array superimposes each of the plurality of partial light beams incident from the first lens array on the dimming
The polarization conversion element has a function of aligning and emitting the polarization direction of the incident light. In the present embodiment, the polarization conversion element converts the light from the light source device into p-polarization.
調光装置LA1は、調光用光変調装置42から第1方向D1(Z方向に平行)に出射さ
れた光を、偏光分離装置43、リレー装置44、及びλ/4板45を介して、第1方向D
1に直交する第2方向D2(X方向に平行)に出射し、画像用光変調装置46に入射させ
る。
調光用光変調装置42は、照明装置から出射されたp偏光を変調して、s偏光である変
調光を、第1方向D1に出射する。また、調光用光変調装置42は、照明装置41から出
射された照明光を変調し、当該照明光の光束の中心軸に対する直交面内の照度を画像の画
素毎あるいは領域毎に調整した照度変調光(調光用光変調装置42による変調光)を、と
して出射する。
この調光用光変調装置42は、図2に示すように、p偏光を透過する入射側偏光板42
1と、透過型の液晶パネルである調光用光変調器422と、s偏光を透過する出射側偏光
板423とを備える。これら入射側偏光板421、調光用光変調器422、及び出射側偏
光板423がZ方向に沿って配置される。
The light control device LA1 transmits the light emitted from the light control
The light is emitted in the second direction D 2 (parallel to the X direction) orthogonal to 1 and made incident on the light modulator for
The light modulation
As shown in FIG. 2, the light modulation
1, a light
調光用光変調装置42では、制御信号に応じて調光用光変調器422が画素毎に制御さ
れ、光束の中心軸に対する直交面内において照度が変調される。
なお、調光用光変調器422は、後述する画像用光変調装置46が備える画像形成用の
液晶パネルである画像用光変調器462と、画像形成領域及び解像度がそれぞれ異なって
いてもよい。例えば、照度調整用の調光用光変調器422は、画像の形成に用いる画像用
光変調器462よりも低解像度の液晶パネルを用いてもよい。
In the light modulation
The light
偏光分離装置43は、第1方向D1に対して傾斜した偏光分離層43Aを有し、偏光分
離層43Aに入射するs偏光を反射し、p偏光を透過する偏光ビームスプリッターである
。偏光分離層43Aは、ZX面に直交し、X方向に向かうにしたがって、Z方向とは反対
方向に向かうように、X軸及びZ軸に対して45°傾斜している。この偏光分離層43A
に第1方向D1に入射したs偏光は、X方向とは反対方向であり、かつ、第2方向D2と
は反対方向に反射される。この偏光分離装置43の詳細な構成については後述する。
The
The s-polarized light that has entered the first direction D1 is reflected in the direction opposite to the X direction and in the direction opposite to the second direction D2. The detailed configuration of this
リレー装置44は、調光用光変調装置42から出射された照度変調光を所定の結像位置
に結像させる反射型の結像光学系であり、レンズ441と反射ミラー442とを備える。
レンズ441及び反射ミラー442は、偏光分離層43Aで反射され、第2方向D2と
は反対方向に進む照度変調光の光路上に配置される。
このように構成されたリレー装置44により、照度変調光は、第2方向D2とは反対方
向にレンズ441を通過した後、反射ミラー442にて反射され、第2方向D2にレンズ
441を通過し、後述する画像用光変調器462に略結像される。
The
The
By the
なお、図示を省略するが、反射ミラー442には、微細な凹凸が形成されており、当該
凹凸により、画像用光変調器462近傍に結像される上記照度変調光の像(調光用光変調
器422による変調光の像)を散乱させている。これにより、調光用光変調器422の各
画素による変調光の照明範囲が拡大されて、画像用光変調器462において対応する画素
、及び、当該画素を囲むブラックマトリクスを含む範囲に、調光用光変調器422の各画
素による変調光が入射され、投射画像においてブラックマトリクスが目立たなくされる他
、モアレ等の画像の乱れが生じることが抑制される。
Although illustration is omitted, a minute unevenness is formed in the
λ/4板45は、第2方向D2に沿って進む光の光路上に配置される位相差板である。
この照度変調光は、λ/4板45を通過して時計回り又は反時計周りの略円偏光となり、
リレー装置44のミラー442で反射されて反対方向に回転する略円偏光となる。その後
、再度、λ/4板45を通過する。これにより、照度変調光は、偏光分離装置43からs
偏光として出射され、偏光分離装置43にp偏光として入射され、偏光分離装置43の偏
光分離層43Aを通過する。
The λ / 4
This illuminance-modulated light passes through the λ / 4
The light is reflected by the
The light is emitted as polarized light, is incident on the
画像用光変調装置46は、図2に示すように、偏光分離装置43から第2方向D2に出
射された照度変調光(p偏光)を、画像信号に応じて変調し、s偏光である変調光を画像
変調光として、第2方向D2とは反対方向に出射する。この画像用光変調装置46は、図
1に示すように、偏光分離装置43の第2方向D2側(X方向において偏光分離装置43
に対してリレー装置44とは反対側)に配置され、色分離装置としてのダイクロイックプ
リズム461と、3つの画像用光変調器462とを備える。
As shown in FIG. 2, the image
And a
ダイクロイックプリズム461は、図2に示すように、XZ平面に交差する4つの面4
611〜4614のうちのX方向とは反対側の第1面4611から入射された照度変調光
を各色光に分離し、分離した各色光を第1面4611以外の対応する面(赤色光を第2面
4612、緑色光を第3面4613、青色光を第4面4614)のそれぞれに沿って配置
された画像用光変調器462に導く。
また、ダイクロイックプリズム461は、第2面4612から入射された赤色光と、第
3面4613から入射された緑色光と、第4面4614から入射された青色光とを合成し
、合成した光を第1面4611から出射する。
The
The illuminance-modulated light incident from the
In addition, the
このダイクロイックプリズム461として、クロスダイクロイックプリズムや、フィリ
ップスプリズム及びギャップレスプリズム等の各種ダイクロイックプリズムを例示できる
。また、ダイクロイックプリズム461の代りに、複数のダイクロイックミラーを配置し
てもよい。
Examples of the
画像用光変調器462は、本発明の反射型の光変調装置に相当し、図2に示すように、
分離された色光毎に設けられる反射型の液晶パネルである。画像用光変調器462は、制
御装置から入力される画像信号に応じて、入射される色光(p偏光)を変調し、各色の色
画像に対応する色光(s偏光の画像変調光)を出射する。図示例では、赤色光用の画像用
光変調器462(R)が第2面4612に沿って、緑色光用の画像用光変調器462(G
)が第3面4613に沿って、青色光用の画像用光変調器462(B)が第4面4614
に沿ってそれぞれ配置される。また、これら各画像用光変調器462は、リレー装置44
による照度変調光の結像位置に配置される。
The
It is a reflective liquid crystal panel provided for each of the separated color lights. The
) Is the
Are arranged along the Further, each of the
It is arranged at the imaging position of the illumination intensity modulated light by
各画像用光変調器462にて変調された各画像変調光(s偏光)が、ダイクロイックプ
リズム461によって合成され、画像光が形成される。この画像光(s偏光)が、第1面
4611から第2方向D2とは反対方向に出射される。
なお、画像用光変調器462が上記結像位置に配置されるとは、照度変調光の結像位置
から許容される範囲に配置される場合、すなわち照度変調光が略結像される位置に配置さ
れる場合も含む。
The respective image modulated lights (s-polarized light) modulated by the respective image
The
偏光板47は、s偏光を透過させ、p偏光を遮蔽する。偏光板47は、偏光分離装置4
3の第1方向D1側(偏光分離層43Aに対して、調光用光変調装置42とは反対側)で
、かつ、偏光分離装置43と投射光学装置5との間に配置される。この、偏光板47は、
偏光分離装置43から投射光学装置5に向かうp偏光を遮蔽し、画像変調光であるs偏光
を透過させる。これにより、画像変調光以外のp偏光が透過することによる、投射画像の
コントラストの低下を抑制できる。
The
It is disposed between the
It blocks p-polarization from the
[光学ユニットにおける光路]
光学ユニット4において、図2に示すように、調光用光変調装置42は、照明装置41
から第1方向D1に出射された照明光を変調し、s偏光の照度変調光を第1方向D1に出
射する。出射された照度変調光は、第1方向D1に進み、偏光分離装置43に入射され、
偏光分離層43Aにおいてリレー装置44側に反射され、第2方向D2とは反対方向に進
む。反射された照度変調光は、リレー装置44及びλ/4板45を介してp偏光に変換さ
れ、第2方向D2に偏光分離装置43に入射される。偏光分離装置43に入射され照度変
調光は、p偏光に変換されているため偏光分離層43Aを通過し、画像用光変調装置46
に入射される。画像用光変調装置46に入射された照度変調光は、s偏光である画像変調
光として第2方向D2とは反対方向に出射され、再び、偏光分離装置43に入射され、偏
光分離層43Aにおいて投射光学装置5側に反射される。反射された画像変調光は、第1
方向D1に進み、偏光板47を通過し、図1に示すように、投射光学装置5に入射される
。
[Optical path in the optical unit]
In the optical unit 4, as shown in FIG. 2, the light modulation
The illumination light emitted in the first direction D1 is modulated to emit the s-polarized light in the first direction D1. The emitted illuminance modulated light proceeds in the first direction D1 and is incident on the
The light is reflected toward the
It is incident on The illuminance-modulated light incident on the image
The light travels in the direction D1, passes through the
[偏光分離装置の構成]
図3及び図4は、偏光分離装置43の構成を模式的に示す図である。
偏光分離装置43は、第1偏光分離層431Aを有する第1偏光分離部431と、第2
偏光分離層432Aを有する第2偏光分離部432と、偏光吸収層433と、を備える。
第1偏光分離部431は、直角プリズム(直角三角柱状のプリズム)であり、斜面に上
記偏光分離層43Aを構成する第1偏光分離層431Aが形成されている。
[Configuration of polarization separation apparatus]
3 and 4 schematically show the configuration of the
The
A second
The first
第2偏光分離部432は、第1偏光分離部431に対向して配置され、第1偏光分離部
431と同様に構成される。すなわち、第2偏光分離部432は、第1偏光分離層431
Aと偏光の透過/反射特性が同じである第2偏光分離層432Aを有する。これら第1偏
光分離層431A及び第2偏光分離層432Aは、偏光の透過軸及び反射軸が同一であり
、かつ、互いに対向配置される。本実施形態では、第1偏光分離層431A及び第2偏光
分離層432Aは、それぞれp偏光を透過して、s偏光を反射させる。
偏光吸収層433は、第1偏光分離層431Aと第2偏光分離層432Aとの間に配置
され、s偏光を吸収し、p偏光を透過する光学素子である。なお、上記偏光分離層43A
は、第1偏光分離層431A、第2偏光分離層432A、及び偏光吸収層433を含み構
成される。
The second
The second
The
Is configured to include a first
図5は、偏光吸収層433を備えない偏光分離装置6を模式的に示す図である。
ここで、上記偏光吸収層433が形成されていない偏光分離装置6を、偏光分離装置4
3に代えて採用した場合について説明する。
偏光分離装置6は、第1偏光分離部431と第2偏光分離部432とを備え、第1偏光
分離層431Aと第2偏光分離層432Aとが接合されている。このように構成された偏
光分離装置6を、本実施形態の偏光分離装置43の代りに用いる場合、調光用光変調装置
42からZ方向に向かうs偏光が、第1偏光分離層431Aにて全反射されずに、当該s
偏光の一部が投射光学装置5に向かって透過すると、投射光学装置5に投射画像の乱れが
生じたり、コントラストが低下する。
これに対して、本実施形態の偏光分離装置43では、s偏光の一部が第1偏光分離層4
31Aで全反射されずに透過したとしても、図3示すように、当該透過したs偏光を偏光
吸収層433によって吸収する。従って、当該s偏光が透過することによる上記投射画像
の乱れやコントラストの低下を抑制できる。
FIG. 5 is a view schematically showing a polarization separation device 6 not provided with the
Here, the polarization separation device 6 in which the
The case of adopting in place of 3 will be described.
The polarization separation device 6 includes a first
When a part of the polarized light is transmitted toward the projection optical device 5, the projection optical device 5 is disturbed in the projection image or the contrast is lowered.
On the other hand, in the
Even if it transmits without being totally reflected by 31 A, the transmitted s-polarized light is absorbed by the
[第1実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1によれば、以下の効果がある。
調光用光変調装置42から出射された照度変調光は、偏光分離層43Aによって反射型
のリレー装置44に向かって反射される。そして、反射された照度変調光は、リレー装置
44の反射ミラー442によって反射されて再び偏光分離装置43に入射される過程で、
λ/4板を2回通過する。これにより、照度変調光は、s偏光からp偏光に偏光方向が変
換されて、偏光分離装置43を通過可能となる。
従って、調光用光変調装置42から入射される照度変調光と、リレー装置44によって
反射された光とを偏光方向の違いによって偏光分離装置43にて確実に分離できる。これ
により、調光用光変調装置42による照度変調光をリレー装置44に確実に導くことがで
きる他、当該リレー装置44によって反射されて画像用光変調器462に結像される照度
変調光を、当該画像用光変調器462(画像用光変調装置46)側に確実に出射できる。
そして、このような調光装置LA1では、上記照度変調光が、偏光分離装置46とリレ
ー装置45との間を反射により往復した後、当該偏光分離装置45から画像用光変調器4
62(画像用光変調装置46)側に出射されるので、調光装置LA1の各構成をコンパク
トに配置できる。従って、調光装置LA1を小型化でき、ひいては、プロジェクター1を
小型化できる。
また、照明装置41から出射された光の光路に沿って直列に配置された二つの光変調装
置である調光用光変調装置42(調光用光変調器422)及び画像用光変調装置46(画
像用光変調器462)により透過光量が調整されるので、投射光学装置5によって投射さ
れる投射画像のコントラストを向上させることができる。
[Effect of First Embodiment]
According to the
The illuminance-modulated light emitted from the light modulation
Pass the λ / 4 plate twice. Thereby, the polarization direction of the illuminance-modulated light is converted from s-polarization to p-polarization, and can pass through the
Therefore, the
Then, in such a light adjustment device LA1, after the illuminance modulated light reciprocates between the
Since the light is emitted to the side 62 (the image light modulation device 46), each component of the light adjustment device LA1 can be compactly arranged. Therefore, the light control device LA1 can be miniaturized, and hence the
Further, the light modulation light modulation device 42 (light modulation light modulator 422) and the image
偏光分離装置43は、s偏光を吸収する偏光吸収層433を備える。このため、偏光分
離層43Aにて反射されるs偏光のうちの一部が、当該偏光分離層43Aにて全反射され
ずに透過してしまう場合でも、偏光吸収層433によって、当該s偏光の一部を吸収でき
る。これによれば、当該s偏光の一部光が、投射光学装置5に入射され、当該投射光学装
置によって投射されてしまうことを抑制できる。従って、投射画像が乱れることを抑制で
きる他、コントラストの低下を抑制できる。
The
ここで、本実施形態では、調光用光変調装置42の照明光の光軸と、投射光学装置5の
光軸と一致している。このため、調光用光変調装置42からの照度変調光(p偏光)が、
偏光分離層43Aを透過することによる上記投射画像のコントラストの低下が生じるおそ
れがあるが、このような場合、p偏光を吸収する偏光板47を設けていることにより、コ
ントラストの低下を効果的に抑制できる。
Here, in the present embodiment, the optical axis of the illumination light of the light modulation
Although there is a possibility that the contrast of the above-mentioned projection image may be lowered by transmitting the
画像用光変調装置46は、照度変調光をダイクロイックプリズム461によって複数の
色光に分けて画像用光変調器462に入射させる。画像用光変調器462は、各色光を変
調して画像光を形成し、再び、ダイクロイックプリズム461に入射させる。ダイクロイ
ックプリズム461は、各色に対応する画像光を合成して、画像変調光(s偏光)を形成
する。
これにより、照度変調光に含まれる色光毎に当該色光を変調できるので、投射画像の色
再現性を向上させることができる。
また、反射型の画像用光変調器462が採用されることにより、ダイクロイックプリズ
ム461にて分離された各色光が変調されて、再び、色分離装置に入射される光路を短縮
できるので、プロジェクターを小型化できる。
更に、ダイクロイックプリズム461が、各色に対応する画像用光変調器462にて変
調された各色光を合成するので、当該各色光を合成する装置を別途設ける必要がない。従
って、この点においてもプロジェクター1の簡略化及び小型化できる。
The image
Thereby, since the said color light can be modulated for every color light contained in illumination intensity modulation light, the color reproducibility of a projection image can be improved.
In addition, the adoption of the reflective image
Furthermore, since the
なお、上述の構成では、ダイクロイックプリズム461によって照度変調光から複数の
色光が分離されるので、調光用光変調装置42は1つで済む。従って、分離される色光毎
に調光用光変調装置42が設けられる場合に比べて、プロジェクター1の構成を簡略化で
きる他、当該プロジェクター1の小型化を図ることができる。
In the above-described configuration, since the plurality of color lights are separated from the illuminance modulation light by the
プロジェクター1では、透過型の調光用光変調器422を備える。これにより、偏光分
離装置43に向かって直進する光の光路上に、ミラーやプリズム等の光学部材を配置する
ことなく、調光用光変調装置42を配置でき、プロジェクター1の構成を簡略化できる他
、小型化を図ることができる。
The
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、上記プロジェクター1と同様の構成を有する。こ
こで、上記プロジェクター1では、調光用光変調装置42が、透過型の調光用光変調器4
22を備え、照明装置41からの照明光の入射方向と、当該調光用光変調装置42から出
射される照度変調光の出射方向とが一致していた。これに対して、本実施形態に係るプロ
ジェクターでは、調光用光変調装置は、反射型の調光用光変調器を備え、照明光の入射方
向と、調光用光変調装置からの光の出射方向とが直交するように構成される。なお、以下
の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The projector according to the present embodiment has the same configuration as the
The incident direction of the illumination light from the
図6は、プロジェクター1Aの概略構成を示す図である。
図6に示すように、プロジェクター1Aは、装置本体3に代えて装置本体3Aを有する
他は、上記プロジェクター1と同様の構成及び機能を有し、当該装置本体3Aは、光学ユ
ニット4に代えて光学ユニット4Aを有する他は、上記装置本体3と同様の構成を備える
。
光学ユニット4Aは、照明装置41Aと、調光装置LA2と、画像用光変調装置46と
、偏光板47と、を備える。これらのうち調光装置LA2は、調光用光変調装置42Aと
、偏光分離装置43と、リレー装置44と、λ/4板45と、を備える。また、照明装置
41Aは、X方向に照明光を出射する。なお、照明装置41Aは、照明光の出射方向以外
は、第1実施形態の照明装置41と同様に構成される。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the projector 1A.
As shown in FIG. 6, the projector 1A has the same configuration and function as the
The
調光用光変調装置42Aは、照明装置41Aから出射された照明光を変調して、当該照
明光の光束の中心軸に対する直交面内の照度を変調し、s偏光である照度変調光を第1方
向D1に出射する。この調光用光変調装置42Aは、p偏光を透過する入射側偏光板42
1Aと、反射型の液晶パネルである調光用光変調器422Aと、s偏光を透過する出射側
偏光板423Aと、偏光分離装置424と、を備える。
The light modulation
1A, a light
入射側偏光板421Aは、偏光分離装置424のX方向とは反対側に配置される。
調光用光変調器422Aは、偏光分離装置424のX方向側に配置される。
出射側偏光板423Aは、偏光分離装置424のZ方向側に配置される。
偏光分離装置424は、s偏光を反射し、p偏光を透過する偏光分離層424Aを有す
る。偏光分離層424Aに対してX方向に入射したp偏光である照明光は、当該偏光分離
層424Aを透過する。また、調光用光変調器422Aから出射され、偏光分離層424
Aに対してX方向とは反対方向に向かって入射したs偏光である照度変調光は、Z方向に
平行な第1方向D1に反射される。
The incident
The dimming
The exit
The
The illuminance-modulated light, which is s-polarized light that is incident to the direction opposite to the X direction with respect to A, is reflected in the first direction D1 parallel to the Z direction.
[第2実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1Aによれば、上記プロジェクター1と
同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
プロジェクター1Aにおける調光用光変調装置42Aは、偏光分離装置424を備え、
照明装置41からX方向に出射された照明光(p偏光)を変調するとともに、照度変調光
(s偏光)をX方向に直交する第1方向D1に出射する。このような構成では、照明装置
41からの照明光がZ方向に出射される場合と比べて、照明光の一部がそのまま透過して
、投射光学装置5に入射することによる投射画像の乱れやコントラストの低下を抑制でき
る。
[Effect of Second Embodiment]
According to the projector 1A according to the embodiment described above, the same effects as those of the
The light modulation
The illumination light (p-polarization) emitted from the
[第3実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、上記プロジェクター1と同様の構成を有する。こ
こで、上記プロジェクター1では、調光用光変調装置42と投射光学装置5と偏光分離装
置43を挟むように配置され、リレー装置44と画像用光変調装置46とが偏光分離装置
43を挟むように配置されていた。これに対して、本実施形態に係るプロジェクターでは
、調光用光変調装置とリレー装置44とが偏光分離装置を挟むように、また、画像用光変
調装置46と投射光学装置5とが、偏光分離装置を挟むように配置される。なお、以下の
説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については説明を省略する。
Third Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The projector according to the present embodiment has the same configuration as the
図7は、プロジェクター1Bの概略構成を示す図である。
図7に示すように、プロジェクター1Bは、外装筐体2に収納される装置本体3Bを備
える。この装置本体3Bは、光学ユニット4Bと、投射光学装置5と、を備える。
光学ユニット4Bは、照明装置41Bと、調光装置LA3と、画像用光変調装置46と
、偏光板47と、光学部品用筐体48と、を備える。これらのうち調光装置LA3は、調
光用光変調装置42Bと、偏光分離装置43と、リレー装置44と、λ/4板45と、を
備える。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 7, the
The
図8は、光学ユニット4Bを示す模式図である。
照明装置41Bは、偏光分離装置43のX方向側に配置され、X方向とは反対方向にs
偏光の照明光を照射する。照明装置41Bは、照明光がs偏光であることと、照明光の出
射方向が異なること以外は、第1実施形態の照明装置41と同様に構成される。
FIG. 8 is a schematic view showing the
The
It emits polarized illumination light. The
調光装置LA3は、調光用光変調装置42Bから第1方向D3(X方向に平行)に出射
された光を、偏光分離装置43、リレー装置44、及びλ/4板45を介して、第1方向
D3に直交する第2方向D4(Z方向に平行)に出射し、画像用光変調装置46に入射さ
せる。
調光用光変調装置42Bは、照明装置41Bから出射された照明光を変調し、当該照明
光の中心軸に対する直交面内の照度を調整し、p偏光である照度変調光を第1方向D3に
出射する。また、調光用光変調装置42Bは、s偏光を透過する入射側偏光板421Bと
、透過型の液晶パネルである調光用光変調器422と、p偏光を透過する出射側偏光板4
23Bとを備える。
The light adjustment device LA3 transmits the light emitted from the light adjustment
The light modulation
And 23B.
リレー装置44及びλ/4板45は、偏光分離装置43に対して調光用光変調装置42
Bとは反対側に配置される。
画像用光変調装置46は、偏光分離装置43よりもZ方向の反対側に配置される。この
画像用光変調装置46は、リレー装置44及びλ/4板45を通過し、第1方向D3とは
反対方向に偏光分離層43Aに入射され、第2方向D4(Z方向とは反対方向)に反射さ
れた照度変調光が入射される。そして、画像用光変調装置46は、入射された照度変調光
を変調し、第2方向D4とは反対方向に画像変調光を出射する。
投射光学装置5は、偏光分離装置43に対して画像用光変調装置46とは反対側に配置
される(図7参照)。
The
It is arranged on the opposite side to B.
The image
The projection optical device 5 is disposed on the opposite side of the
[第3実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1Bによれば、上記プロジェクター1と
同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。例えば、調光装
置LA3により、画像用光変調器462に入射される光の照度を、当該光の中心軸に直交
する面内における領域毎に調整できるので、投射画像のコントラストを向上できる。
[Effect of Third Embodiment]
According to the
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、上記第3実施形態緒のプロジェクター1Bと同様
の構成を有する。ここで、上記プロジェクター1Bでは、調光用光変調装置42Bが、透
過型の調光用光変調器422を備え、調光用光変調装置42Bからの照明光の入射方向と
、当該調光用光変調装置42Bから出射される照度変調光の出射方向が一致していた。こ
れに対して、本実施形態に係るプロジェクターは、調光装置が反射型の調光用光変調器を
備え、照明光の入射方向と、調光用光変調装置からの光の出射方向とが直交するように構
成される。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分につい
ては説明を省略する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
The projector according to this embodiment has the same configuration as that of the
図9は、プロジェクター1Cの概略構成を示す図である。
図9に示すように、第3実施形態のプロジェクター1Cは、外装筐体2に収納される装
置本体3Cを備える。この装置本体3Cは、光学ユニット4Cと、投射光学装置5と、を
備える。これらのうち光学ユニット4Cは、照明装置41Cと、調光装置LA4と、画像
用光変調装置46と、偏光板47と、を備える。これらのうち、調光装置LA4は、調光
用光変調装置42Cと、偏光分離装置43と、リレー装置44と、λ/4板45と、を備
える。なお、本実施形態では、照明装置41Cは、s偏光の照明光をZ方向に出射する。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 9, a
調光装置LA4は、調光用光変調装置42Cから第1方向D3に出射された光を、偏光
分離装置43、リレー装置44、及びλ/4板45を介して、第1方向D3に直交する第
2方向D4に出射し、画像用光変調装置46に入射させる。
調光用光変調装置42Cは、照明装置41Cから出射された照明光の光束の中心軸に対
する直交面内の照度を変調し、p偏光の照度変調光を第1方向D3に出射する。調光用光
変調装置42Cは、偏光分離層43Aに対してリレー装置44とは反対側に配置される。
この調光用光変調装置42Cは、s偏光を透過する入射側偏光板421Cと、反射型の
液晶パネルである調光用光変調器422と、p偏光を透過する出射側偏光板423Cと、
偏光分離層425Aを有する偏光分離装置425と、を備える。
The light adjustment device LA4 orthogonally crosses the light emitted from the light modulation
The light modulation
The light modulation
And a
入射側偏光板421Cは、偏光分離装置425のZ方向とは反対側に配置される。
調光用光変調器422は、偏光分離装置425のX方向側に配置される。
出射側偏光板423Cは、偏光分離装置425のX方向とは反対側に配置される。
偏光分離装置425は、s偏光を反射し、p偏光を透過する偏光分離層425Aを有す
る。偏光分離層425Aに対してZ方向に入射したs偏光である照明光は、第1方向D3
とは反対方向に反射される。また、調光用光変調器422から出射され、偏光分離層42
5Aに対して第1方向D3に入射されるp偏光である照度変調光は、偏光分離層425A
を透過する。
The incident
The dimming
The exit side polarizing plate 423 C is disposed on the opposite side to the X direction of the
The
Is reflected in the opposite direction. Further, the light is emitted from the light
The illuminance-modulated light that is p-polarized light that is incident in the first direction D3 with respect to 5A is a
Through.
[第4実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1Bによれば、上記プロジェクター1B
と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
調光用光変調装置42Cは、偏光分離装置425を備え、照明装置41CからZ方向に
出射された照明光(s偏光)を変調するとともに、照度変調光(p偏光)をX方向とは反
対方向に出射する。このような構成では、照明装置41Cからの照明光のうち、照度変調
光ではないs偏光の一部が、遮蔽されずに透過することによる、投射画像の乱れやコント
ラストの低下を抑制できる。
[Effect of Fourth Embodiment]
According to the
In addition to the same effects as the above, the following effects can be achieved.
The light modulation
[実施形態の変形]
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で
の変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、キューブ状の偏光分離スプリッターを採用したが、本発明はこれ
に限らない。例えば、板状の光学部材の両面に、s偏光を反射し、p偏光を透過する光学
膜が形成された板状の偏光分離スプリッターを用いてもよい。
[Modification of the embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like in the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
In each of the above embodiments, a cube-shaped polarization separation splitter is employed, but the present invention is not limited to this. For example, a plate-like polarization separation splitter may be used in which an optical film that reflects s-polarized light and transmits p-polarized light is formed on both sides of a plate-like optical member.
上記各実施形態では、偏光分離装置43は、一対の偏光分離層の間に、偏光吸収層が配
置されていたが、本発明はこれに限らない。例えば、偏光吸収層を備えない構成、例えば
、一対の直角プリズムと、当該直角プリズムの間に配置された偏光分離層とを備えるキュ
ーブ状の偏光分離スプリッターを用いてもよい。
In each of the above-described embodiments, in the
上記各実施形態では、偏光分離装置43は、s偏光を反射し、p偏光を透過する偏光分
離層を有する構成を例示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、s偏光を透過し、
p偏光を反射する偏光分離装置を採用してもよい。
In each of the above embodiments, the
A polarization splitter that reflects p-polarization may be employed.
上記各実施形態では、画像用光変調器として、光入射面と光射出面とが同一となる反射
型の液晶パネルを採用したが、光入射面と光束出射面とが異なる透過型の液晶パネルを用
いてもよい。例えば、第2光変調装置は、入射側偏光板と、透過型の液晶パネルと、出射
側偏光板とを備え、この第2変調装置の光出射側に配置された投射光学装置5に画像変調
光を入射させる構成を採用してもよい。
In each of the above embodiments, a reflective liquid crystal panel in which the light incident surface and the light emission surface are the same is adopted as the light modulator for image, but a transmissive liquid crystal panel in which the light incident surface and the light emitting surface are different. May be used. For example, the second light modulation device includes an incident side polarization plate, a transmission type liquid crystal panel, and an emission side polarization plate, and the image modulation is performed on the projection optical device 5 disposed on the light emission side of the second modulation device. A configuration in which light is incident may be employed.
上記各実施形態では、プロジェクターは、画像用光変調器として3つの液晶パネルを備
えていたが、本発明はこれに限らない。すなわち、2つ以下、あるいは、4つ以上の液晶
パネルを用いたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
また、上記各実施形態では、光学ユニット4における各光学部品の配置位置は適宜変更
可能であり、例えば、平面視略L字形状を有する構成や、平面視略U字形状を有する構成
を採用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the projector includes three liquid crystal panels as the image light modulators, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention is applicable to a projector using two or less or four or more liquid crystal panels.
In each of the above embodiments, the arrangement position of each optical component in the optical unit 4 can be changed as appropriate, and for example, a configuration having a substantially L shape in plan view or a configuration having a substantially U shape in plan view May be
上記各実施形態では、1つの調光装置に対して、複数の画像用光変調器462を備える
画像用光変調装置46を設け、これら画像用光変調器462により調光装置を共用する構
成を採用したが、本発明はこれに限らない。例えば、調光装置を複数の画像用光変調器の
それぞれに個別に配置する構成としてもよい。この場合、偏光分離装置43と画像用光変
調器462との間にダイクロイックプリズム461を配置させずに、当該ダイクロイック
プリズム461を、調光装置における画像変調光の出射側に配置する。そして、ダイクロ
イックプリズム461により色合成されて形成された投射画像を投射光学装置により投射
する構成が例示できる。
In each of the above-described embodiments, an image
上記各実施形態では、光変調器として液晶パネルを採用する構成を例示したが、入射光
束を制御信号(画像情報)に応じて変調可能な光変調器であれば、他の構成の光変調器を
採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調器を
用いたプロジェクターにも、本発明を適用することは可能である。このような光変調装置
を用いた場合でも、偏光板を適宜配置して、変調光の偏光方向を適宜設定すればよい。
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the liquid crystal panel is adopted as the light modulator has been exemplified. However, as long as it is a light modulator capable of modulating the incident light flux according to the control signal (image information) May be adopted. For example, the present invention can be applied to a projector using an optical modulator other than liquid crystal, such as a device using a micro mirror. Even in the case of using such a light modulation device, a polarizing plate may be appropriately disposed to appropriately set the polarization direction of the modulated light.
1,1A,1B,1C…プロジェクター、5…投射光学装置、41,41A,41B,
41C…照明装置、42,42A,42B,42C…調光用光変調装置(第2光変調装置
)、43…偏光分離装置、43A…偏光分離層、44…リレー装置、45…λ/4板、4
6…画像用光変調装置(第1光変調装置、反射型光変調装置)、47…偏光板、422,
422A…調光用光変調器、431A…第1偏光分離層、432A…第2偏光分離層、4
33…偏光吸収層、441…レンズ、442…反射ミラー、461…ダイクロイックプリ
ズム(プリズム)、462…画像用光変調器(反射型の光変調器、液晶パネル)、D1,
D3…第1方向、D2,D4…第2方向、LA1,LA2,LA3,LA4…調光装置。
1, 1A, 1B, 1C: projector, 5: projection optical device, 41, 41A, 41B,
41C: illumination device, 42, 42A, 42B, 42C: light modulation device for light control (second light modulation device) 43:
6: Light modulation device for image (first light modulation device, reflection type light modulation device), 47: polarizing plate, 422,
422A: light modulator for dimming control, 431A: first polarization separation layer, 432A: second polarization separation layer, 4
33
D3: first direction, D2, D4: second direction, LA1, LA2, LA3, LA4: light control device.
Claims (6)
形成された前記画像を投射する投射光学装置と、を備え、
前記画像形成装置は、
照明装置と、
前記照明装置から出射される光を変調する第1光変調装置と、
前記照明装置と前記第1光変調装置との間の光路上に配置され、前記照明装置から出射された光の中心軸に直交する面内の照度を領域毎に調整する調光装置と、を備え、
前記調光装置は、
前記照明装置から出射された光を変調する第2光変調装置と、
前記第2光変調装置によって変調された変調光を前記第1光変調装置に結像させる反射型のリレー装置と、
前記第2光変調装置から入射される前記変調光を前記リレー装置に導き、前記リレー装置にて反射された前記変調光を前記第1光変調装置側に出射する偏光分離装置と、
前記偏光分離装置と前記リレー装置との間に配置され、前記偏光分離装置から入射される光を略円偏光とする位相差板と、を有し、
前記偏光分離装置は、偏光分離層を備え、
前記偏光分離層は、
偏光の透過軸及び反射軸が同一であり、かつ、互いに対向配置される第1偏光分離層及び第2偏光分離層と、
前記第1偏光分離層及び前記第2偏光分離層の間に配置され、前記第1偏光分離層及び前記第2偏光分離層の反射軸方向の偏光を吸収する偏光吸収層を有することを特徴とするプロジェクター。 An image forming apparatus for forming an image;
A projection optical device for projecting the formed image;
The image forming apparatus is
A lighting device,
A first light modulation device that modulates light emitted from the lighting device;
A light control device, disposed on the light path between the lighting device and the first light modulation device, for adjusting the illuminance in a plane orthogonal to the central axis of the light emitted from the lighting device for each area; Equipped
The light control device
A second light modulation device that modulates light emitted from the lighting device;
A reflective relay device for forming the modulated light modulated by the second light modulation device on the first light modulation device;
A polarization separation device that guides the modulated light incident from the second light modulation device to the relay device and emits the modulated light reflected by the relay device to the first light modulation device side;
Wherein disposed between the polarizing beam splitter and the relay device, have a, a phase difference plate to be substantially circularly polarized light light incident from the polarization separating device,
The polarization separation device comprises a polarization separation layer,
The polarization separation layer is
A first polarization separation layer and a second polarization separation layer in which the transmission axis and the reflection axis of the polarized light are the same and are arranged to face each other;
Characterized in that have a first is arranged between the polarization separation layer and the second polarization separation layer, polarized absorption layer for absorbing polarized light of the reflected axis direction of the first polarization separating layer and the second polarization separating layer To be a projector.
前記第2光変調装置は透過型の液晶パネルであることを特徴とするプロジェクター。 The projector according to claim 1, wherein
A projector characterized in that the second light modulation device is a transmissive liquid crystal panel.
前記第1光変調装置は、反射型の光変調器を含むことを特徴とするプロジェクター。 The projector according to claim 1 or 2, wherein
The projector according to claim 1, wherein the first light modulation device includes a reflective light modulator.
前記第1光変調装置は、
前記反射型の光変調器としての複数の反射型の液晶パネルと、
前記複数の反射型の液晶パネルと前記調光装置との間に配置され、前記調光装置から出射された光を色分離して前記複数の反射型の液晶パネルのそれぞれに入射させ、前記複数の反射型の各液晶パネルのそれぞれから出射された光を色合成して前記偏光分離装置に入射させるプリズムと、を備えることを特徴とするプロジェクター。 The projector according to claim 3, wherein
The first light modulation device is
A plurality of reflective liquid crystal panels as the reflective light modulators;
It is disposed between the plurality of reflective liquid crystal panels and the light control device, and the light emitted from the light control device is color separated to be incident on each of the plurality of reflective liquid crystal panels; And a prism configured to color combine light emitted from each of the reflection type liquid crystal panels and to make the light enter the polarization separation device.
前記第2光変調装置は、第1方向に光を出射して、前記偏光分離装置に入射させ、
前記第1光変調装置は、前記偏光分離装置に対して前記第1方向と略直交する第2方向側に配置され、
前記リレー装置は、前記偏光分離装置に対して前記第2方向とは反対側に配置され、
前記投射光学装置は、前記偏光分離装置に対して前記第1方向側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 any one of claims 1 to 4 , wherein
The second light modulation device emits light in a first direction to be incident on the polarization separation device.
The first light modulation device is disposed on a second direction side substantially orthogonal to the first direction with respect to the polarization separation device.
The relay device is disposed on the side opposite to the second direction with respect to the polarization separation device.
The projector according to claim 1, wherein the projection optical device is disposed on the first direction side with respect to the polarization separation device.
前記第2光変調装置は、第1方向に光を出射して、前記偏光分離装置に入射させ、
前記リレー装置は、前記偏光分離装置に対して前記第1方向側に配置され、
前記第1光変調装置は、前記偏光分離装置に対して前記第1方向と略直交する第2方向側に配置され、
前記投射光学装置は、前記偏光分離装置に対して前記第2方向とは反対側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 any one of claims 1 to 4 , wherein
The second light modulation device emits light in a first direction to be incident on the polarization separation device.
The relay device is disposed on the first direction side with respect to the polarization separation device.
The first light modulation device is disposed on a second direction side substantially orthogonal to the first direction with respect to the polarization separation device.
The projector according to claim 1, wherein the projection optical device is disposed on the opposite side to the second direction with respect to the polarization separation device.
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