JP2003098475A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像を投写して表
示するプロジェクタ(投写型表示装置)に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projector (projection display device) for projecting and displaying an image.
【0002】[0002]
【従来の技術】プロジェクタは、照明光から、電気光学
装置を用いて画像を表す画像光を形成し、この画像光を
投写することにより画像を表示している。電気光学装置
として、照明光を画像情報(画像信号)に応じて変調
し、画像を表す画像光を射出する射出方向制御型光変調
装置が利用されている。この光変調装置の例として、デ
ジタル・マイクロミラー・デバイス(テキサス・インス
ツルメンツ(TI)社の登録商標である。以下、「DM
D」と呼ぶ。)のようなマイクロミラー型光変調装置が
あげられる。2. Description of the Related Art A projector forms image light representing an image from an illuminating light by using an electro-optical device and projects the image light to display the image. As the electro-optical device, an emission direction control type light modulation device that modulates illumination light according to image information (image signal) and emits image light representing an image is used. An example of this optical modulator is a digital micromirror device (registered trademark of Texas Instruments (TI). In the following, "DM
D ". ) Such as a micromirror type optical modulator.
【0003】DMDは、画像を構成する複数の画素に対
応する複数のマイクロミラーを有している。複数のマイ
クロミラーは、それぞれ画像情報に応じてその傾きが変
化し、各マイクロミラーの傾きに応じて光を反射する。
各マイクロミラーで反射された光のうち、所定の方向に
反射された光を画像光として利用する。すなわち、DM
Dは、光の反射方向(射出方向)を制御して画像光を形
成するタイプの電気光学装置である。The DMD has a plurality of micromirrors corresponding to a plurality of pixels forming an image. The tilt of each of the plurality of micromirrors changes according to image information, and reflects light according to the tilt of each micromirror.
Of the light reflected by each micromirror, the light reflected in a predetermined direction is used as image light. That is, DM
Reference numeral D is an electro-optical device of a type that controls the reflection direction (emission direction) of light to form image light.
【0004】図8は、DMDについて示す説明図であ
る。図6(A)に示すように、DMD200の光照射面
(光入射面)202上には、略正方形の輪郭を有する複
数のマイクロミラー204がマトリクス状に形成されて
いる。各マイクロミラー204は、左下と右上の頂点を
結ぶ対角線を回動軸204cとして所定の角度範囲で回
動可能に形成されている。これらのマイクロミラー20
4は、画像を構成する各画素に対応する。FIG. 8 is an explanatory diagram showing the DMD. As shown in FIG. 6A, a plurality of micromirrors 204 having a substantially square outline are formed in a matrix on the light irradiation surface (light incident surface) 202 of the DMD 200. Each micro mirror 204 is formed to be rotatable within a predetermined angle range with a diagonal line connecting a lower left corner and an upper right corner as a rotation axis 204c. These micro mirrors 20
4 corresponds to each pixel forming the image.
【0005】ここで、説明を容易にするため、光照射面
202に照射される照明光は、これを代表する中心光線
(入射光線)IRで示すこととする。また、照明光IR
の光照射面202への入射位置を通り、x軸に平行な水
平方向軸をh、y軸に平行な垂直方向軸をvとする。D
MD200に入射する照明光IRは、各マイクロミラー
204の回動軸204cに垂直な入射面を有するように
することが好ましい。すなわち、照明光IRは、図8
(A)に示すように、光照射面202に平行なxy平面
上に投影される照明光IRの光路の水平軸hに対する傾
きθhが約45度となるように右斜め下方向から入射さ
れることが好ましい。また、図8(B)に示すように、
照明光IRは、光照射面202に垂直で照明光IRの光
路を含む面内において、光照射面202への入射角θL
が約20度となるように入射されることが好ましい。Here, for ease of explanation, the illumination light irradiated to the light irradiation surface 202 is represented by a central ray (incident light ray) IR that represents the illumination light. Also, the illumination light IR
The horizontal axis passing through the incident position on the light irradiation surface 202 and parallel to the x-axis is h, and the vertical axis parallel to the y-axis is v. D
The illumination light IR incident on the MD 200 preferably has an incident surface perpendicular to the rotation axis 204c of each micro mirror 204. That is, the illumination light IR is as shown in FIG.
As shown in (A), the illumination light IR is incident from an obliquely lower right direction so that the inclination θh of the optical path of the illumination light IR projected on the xy plane parallel to the light irradiation surface 202 with respect to the horizontal axis h is about 45 degrees. It is preferable. In addition, as shown in FIG.
The illumination light IR is incident on the light irradiation surface 202 in a plane perpendicular to the light irradiation surface 202 and including the optical path of the illumination light IR.
Is preferably about 20 degrees.
【0006】図8(C)は、マイクロミラー204への
入射光とその反射光とを含む入射面、すなわち、回動軸
204cに垂直な断面における光路を示している。マイ
クロミラー204は、光照射面202に平行な平面F
(図8(C)に破線で示す)に対して、回動軸204c
を中心に約±(θL/2)度(≒±10度)回動する。
なお、時計周りに沿った角度を正とする。照明光IR
は、上述したように、平面Fの法線Fnから+θL(≒
+20度)傾いた方向からマイクロミラー204に入射
する。FIG. 8C shows an incident surface including incident light on the micromirror 204 and reflected light thereof, that is, an optical path in a cross section perpendicular to the rotation axis 204c. The micro mirror 204 is a plane F parallel to the light irradiation surface 202.
With respect to (shown by the broken line in FIG. 8C), the rotating shaft 204c
Rotate about ± (θL / 2) degrees (≈ ± 10 degrees).
Note that the angle along the clockwise direction is positive. Illumination light IR
Is, as described above, from the normal Fn of the plane F to + θL (≈
The light enters the micromirror 204 from a tilted direction (+20 degrees).
【0007】マイクロミラー204が平面Fに対して+
(θL/2)だけ傾いた状態の場合、照明光IRは、照
明光IRから−θLだけ傾いた方向、すなわち、法線F
nに平行な方向に反射光RR(+θL/2)として射出
される。マイクロミラー204が−(θL/2)だけ傾
いた状態の場合、照明光IRは、照明光IRから−(3
・θL)だけ傾いた方向に反射光RR(−θL/2)と
して射出される。このように、マイクロミラー204に
照射された照明光IRは、マイクロミラー204の回動
角度に応じて異なった方向に反射して射出される。例え
ば、反射光RR(+θL/2)の方向に投写レンズを配
置すると、反射光RR(+θL/2)のみが画像光とし
て利用される。これにより、マイクロミラー204が+
(θL/2)だけ傾いた状態において、反射光が投写レ
ンズを介して投写されて明表示が実現され、マイクロミ
ラー204が−(θL/2)だけ傾いた状態において、
反射光が投写レンズを介して投写されず暗表示が実現さ
れる。中間の階調は、1つの画素が画像を描画する一定
時間のうち、階調に応じて明と暗の表示の割合を制御す
る手法(いわゆるパルス幅変調と呼ばれる手法)で実現
される。The micromirror 204 is + with respect to the plane F.
When the illumination light IR is tilted by (θL / 2), the illumination light IR is tilted by −θL from the illumination light IR, that is, the normal line F.
It is emitted as reflected light RR (+ θL / 2) in a direction parallel to n. When the micro mirror 204 is tilted by − (θL / 2), the illumination light IR is − (3
-The reflected light RR (-θL / 2) is emitted in the direction inclined by θL). In this way, the illumination light IR applied to the micro mirror 204 is reflected and emitted in different directions depending on the rotation angle of the micro mirror 204. For example, when the projection lens is arranged in the direction of the reflected light RR (+ θL / 2), only the reflected light RR (+ θL / 2) is used as the image light. As a result, the micromirror 204 becomes +
In the state where the micro mirror 204 is tilted by (θL / 2), reflected light is projected through the projection lens to realize bright display, and when the micro mirror 204 is tilted by − (θL / 2),
The reflected light is not projected through the projection lens and a dark display is realized. The intermediate gray scale is realized by a method (so-called pulse width modulation) of controlling the ratio of bright and dark display according to the gray scale within a certain time period in which one pixel draws an image.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】DMDを用いたプロジ
ェクタにおいては、上述したようなDMDを照明する照
明光の入射角度の制約から、照明光学系等の光学系を3
次元的に配置する場合がある。このような場合には、装
置の高さ方向に沿った光学系部品の配置スペースが必要
となり、装置の薄型化が難しいという問題がある。In a projector using a DMD, an optical system such as an illumination optical system is used because of the restriction on the incident angle of the illumination light that illuminates the DMD as described above.
It may be arranged dimensionally. In such a case, a space for arranging the optical system components along the height direction of the device is required, which makes it difficult to reduce the thickness of the device.
【0009】この発明は、射出方向制御型光変調装置を
用いたプロジェクタにおいて、装置の薄型化を図る技術
を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a technique for reducing the thickness of a projector using an emission direction control type light modulation device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の装
置は、画像を投写して表示するプロジェクタであって、
照明光学系と、前記照明光学系からの光を反射させる反
射ミラーと、前記反射ミラーにより反射された光が入射
し、与えられた画像信号に応じて、入射した光の射出方
向を制御することにより、画像を表す画像光を生成する
射出方向制御型光変調装置と、前記射出方向制御型光変
調装置から射出された画像光の表す画像を投写する投写
光学系と、を備え、前記照明光学系は、略平行な光線束
を射出する光源部と、前記光源部から射出された光線束
を複数の部分光線束に分割するための複数の第1の小レ
ンズを有する第1のレンズアレイと、前記第1のレンズ
アレイから射出された複数の部分光線束が集光する近傍
位置に配置され、前記複数の第1の小レンズに対応する
複数の第2の小レンズを有する第2のレンズアレイと、
を備え、前記光源部は、ランプと、前記ランプから射出
された光を反射して集光する反射面を有する楕円リフレ
クタと、前記反射面によって反射された光が集光する近
傍位置に配置され、前記反射光から複数の色光を循環的
に生成するカラーフィルタと、前記カラーフィルタを通
過した光線束を平行化するための平行化レンズと、を備
え、前記投写光学系の中心軸である第1の軸は、前記照
明光学系の光源部を除く中心軸である第2の軸を含む平
面によって区分される一方の領域で、前記第2の軸に平
行となるように配置されており、前記光源部の中心軸で
ある第3の軸は、前記平行化レンズと前記第1のレンズ
アレイとの間において、前記第2の軸と特定の点で交差
しており、前記第3の軸のうち、前記ランプから前記特
定の点までの部分は、前記一方の領域に配置されてお
り、前記平行化レンズと前記第1のレンズアレイとの間
には、前記平行化レンズから射出されて前記第3の軸に
沿って進む略平行光が、前記第2の軸に沿って進む略平
行光となるように偏向する偏向光学系を備えることを特
徴とする。In order to solve at least a part of the above-mentioned problems, a device of the present invention is a projector for projecting and displaying an image,
An illumination optical system, a reflection mirror that reflects light from the illumination optical system, and light reflected by the reflection mirror is incident, and an emission direction of the incident light is controlled according to a given image signal. And a projection optical system for projecting the image represented by the image light emitted from the emission direction control type light modulation device, and the illumination optical system. The system includes a light source unit that emits a substantially parallel light beam bundle, and a first lens array having a plurality of first small lenses for dividing the light beam bundle emitted from the light source unit into a plurality of partial light beam bundles. A second lens having a plurality of second small lenses corresponding to the plurality of first small lenses, the plurality of partial light beams emitted from the first lens array being arranged in the vicinity thereof An array,
The light source unit includes a lamp, an elliptical reflector having a reflecting surface that reflects and collects light emitted from the lamp, and is disposed in a vicinity position where the light reflected by the reflecting surface is collected. A color filter for cyclically generating a plurality of color lights from the reflected light, and a collimating lens for collimating a bundle of rays passing through the color filter, which is a central axis of the projection optical system. One axis is one region divided by a plane including a second axis which is a central axis excluding the light source unit of the illumination optical system, and is arranged so as to be parallel to the second axis. The third axis, which is the central axis of the light source unit, intersects the second axis at a specific point between the collimating lens and the first lens array, and the third axis The part from the lamp to the specific point is The substantially parallel light, which is arranged in one region and is emitted from the parallelizing lens and progresses along the third axis, is disposed between the parallelizing lens and the first lens array. It is characterized by comprising a deflecting optical system for deflecting so as to become substantially parallel light traveling along the axis of 2.
【0011】ここで、前記偏向光学系は偏角プリズムで
あることが好ましい。Here, it is preferable that the deflection optical system is a deflection angle prism.
【0012】また、前記照明光学系は、前記第2のレン
ズアレイの射出面側に配置され、前記複数の部分光線束
を前記射出方向制御型光変調装置の入射面上で重畳する
ための重畳レンズを備え、前記反射ミラーは平面状の反
射面を有する平面ミラーであることが好ましい。Further, the illumination optical system is arranged on the exit surface side of the second lens array, and is superposed for superposing the plurality of partial ray bundles on the entrance surface of the exit direction control type light modulation device. It is preferable that the reflecting mirror includes a lens, and the reflecting mirror is a flat mirror having a flat reflecting surface.
【0013】あるいは、前記反射ミラーは凹面状の反射
面を有する球面ミラーまたは非球面ミラーであるように
してもよい。Alternatively, the reflecting mirror may be a spherical mirror or an aspherical mirror having a concave reflecting surface.
【0014】上記各プロジェクタによれば、装置の薄型
化を実現することが可能である。According to each of the above projectors, it is possible to realize a thin device.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】A.第1実施例:図1は、本発明
の第1実施例としてのプロジェクタの要部を示す概略平
面図および側面図である。このプロジェクタ1000
は、照明光学系100と、DMD200と、投写レンズ
(投写光学系)300と、反射ミラー400とを備えて
いる。DMD200と投写レンズ300とは、それぞれ
の中心軸300axと200axとがz方向に平行で一
致するように配置されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A. First Embodiment: FIG. 1 is a schematic plan view and a side view showing a main part of a projector as a first embodiment of the present invention. This projector 1000
Includes an illumination optical system 100, a DMD 200, a projection lens (projection optical system) 300, and a reflection mirror 400. The DMD 200 and the projection lens 300 are arranged so that their central axes 300ax and 200ax are parallel and coincident with each other in the z direction.
【0016】照明光学系100は、ランプ部10と、第
1のコンデンサレンズ(集光レンズ)20と、カラーホ
イール(カラーフィルタ)30と、第2のコンデンサレ
ンズ(集光レンズ)40と、第1のレンズアレイ50
と、第2のレンズアレイ60と、重畳レンズ70と、偏
角プリズム80とを備えている。これらの光学要素1
0,20,30,40,80,50,60,70は、照
明光学系100の中心軸100axに沿って順に配置さ
れている。また、第1のレンズアレイ50と重畳レンズ
70とを結ぶ中心軸100axAが、z軸に平行で、か
つ、投写レンズ300の中心軸300axに対して、−
y方向および−x方向にずれて配置されている。また、
ランプ部10と第2のコンデンサレンズ40とを結ぶ中
心軸100axBは、中心軸100axAに対して、偏
角プリズム80の入射面側の面(光入射面)82上の点
(以下、「交点」と呼ぶ)82pで交わるように、ラン
プ部10から交点82pまでの部分が+y方向に傾斜し
て配置されている。なお、中心軸100axBが光源部
の中心軸に相当し、中心軸100axAが光源部を除く
照明光学系の中心軸に相当する。The illumination optical system 100 includes a lamp section 10, a first condenser lens (condenser lens) 20, a color wheel (color filter) 30, a second condenser lens (condenser lens) 40, and a first condenser lens (condenser lens) 40. 1 lens array 50
And a second lens array 60, a superimposing lens 70, and a deflection prism 80. These optical elements 1
0, 20, 30, 40, 80, 50, 60, 70 are sequentially arranged along the central axis 100ax of the illumination optical system 100. Further, the central axis 100axA connecting the first lens array 50 and the superimposing lens 70 is parallel to the z-axis, and with respect to the central axis 300ax of the projection lens 300, −
It is arranged so as to be displaced in the y direction and the −x direction. Also,
A central axis 100axB connecting the lamp unit 10 and the second condenser lens 40 is a point (hereinafter, "intersection point") on the incident surface side surface (light incident surface) 82 of the deflection prism 80 with respect to the central axis 100axA. The portion from the ramp portion 10 to the intersection point 82p is arranged to be inclined in the + y direction so as to intersect at 82p. The central axis 100axB corresponds to the central axis of the light source section, and the central axis 100axA corresponds to the central axis of the illumination optical system excluding the light source section.
【0017】ランプ部10は、点光源としてのランプ1
2と、回転楕円面形状の凹面を有するリフレクタ14と
を有している。ランプ12としては、メタルハライドラ
ンプや高圧水銀灯などの高圧放電灯が用いられる。ラン
プ12は、リフレクタ14の回転楕円面の第1焦点近傍
に配置されている。ランプ12から射出された光は、リ
フレクタ14によって反射され、その反射光はリフレク
タ14の第2焦点に向かって集光されつつ進み、第1の
コンデンサレンズ20に入射する。なお、リフレクタ1
4としては、ランプ12からの放射光線を反射し、略平
行光として射出する放物面鏡を用いるようにしてもよ
い。この場合には、略平行光を第1のコンデンサレンズ
20に入射させるように、ランプ部10と、第1のコン
デンサレンズ20との間に、別のコンデンサレンズを付
加するようにしてもよい。The lamp unit 10 is a lamp 1 as a point light source.
2 and a reflector 14 having a spheroidal concave surface. A high pressure discharge lamp such as a metal halide lamp or a high pressure mercury lamp is used as the lamp 12. The lamp 12 is arranged near the first focus on the ellipsoid of revolution of the reflector 14. The light emitted from the lamp 12 is reflected by the reflector 14, and the reflected light advances toward the second focal point of the reflector 14 while being condensed and enters the first condenser lens 20. In addition, the reflector 1
As 4, a parabolic mirror that reflects the emitted light from the lamp 12 and emits it as substantially parallel light may be used. In this case, another condenser lens may be added between the lamp unit 10 and the first condenser lens 20 so that the substantially parallel light is made incident on the first condenser lens 20.
【0018】第1のコンデンサレンズ20は、カラーホ
イール30に照射される光スポット(集光像)を小さく
するために、ランプ部10からの光をカラーホイール3
0の近傍に集光させるための光学要素である。なお、第
1のコンデンサレンズ20は、必ずしも必要ではなく、
省略することが可能である。The first condenser lens 20 receives the light from the lamp section 10 in order to reduce the light spot (condensed image) irradiated on the color wheel 30.
It is an optical element for focusing light near 0. The first condenser lens 20 is not always necessary,
It can be omitted.
【0019】図2は、カラーホイール30をランプ部1
0側から見た正面図である。カラーホイール30は、回
転方向に沿って区切られた3つの扇形の領域に3つの透
過型色フィルタ30R,30G,30Bが形成されたも
のである。第1の色フィルタ30Rは、赤色の波長領域
の光(以下、「赤色光R」と呼ぶ)を透過し、他の波長
領域の光を反射または吸収する機能を有している。同様
に、第2および第3の色フィルタ30G、30Bは、そ
れぞれ緑色、青色の波長領域の光(以下、それぞれ「緑
色光G」、「青色光B」と呼ぶ)を透過し、他の波長領
域の光を反射または吸収する機能を有している。色フィ
ルタは、例えば誘電体多層膜や、染料を用いて形成され
たフィルタ板などにより構成される。FIG. 2 shows the color wheel 30 with the lamp unit 1.
It is the front view seen from the 0 side. The color wheel 30 has three transmissive color filters 30R, 30G, and 30B formed in three fan-shaped regions divided along the rotation direction. The first color filter 30R has a function of transmitting light in the red wavelength region (hereinafter referred to as "red light R") and reflecting or absorbing light in other wavelength regions. Similarly, the second and third color filters 30G and 30B respectively transmit light in the wavelength regions of green and blue (hereinafter, referred to as “green light G” and “blue light B”, respectively) and transmit other wavelengths. It has a function of reflecting or absorbing light in the region. The color filter is composed of, for example, a dielectric multilayer film or a filter plate formed by using a dye.
【0020】カラーホイール30は、第1のコンデンサ
レンズ20によって集光された光スポットSPがカラー
ホイール30の中心軸30axからずれた所定の周辺位
置を照射するように配置されている。そして、カラーホ
イール30は、図示しないモータによって回転軸30a
xを中心に一定速度で回転する。このとき、光スポット
SPは、カラーホイール30の回転に応じて、色フィル
タ30R,30G,30Bの各領域を一定間隔で循環的
に照射する。この結果、カラーホイール30を透過する
光は、カラーホイール30の回転に応じて、赤色光R,
緑色光G,青色光Bと循環的に変化する。なお、カラー
ホイール30が本発明のカラーフィルタに相当する。The color wheel 30 is arranged so that the light spot SP condensed by the first condenser lens 20 irradiates a predetermined peripheral position deviated from the central axis 30ax of the color wheel 30. The color wheel 30 is rotated by a motor (not shown) on the rotating shaft 30a.
It rotates at a constant speed around x. At this time, the light spot SP cyclically irradiates the regions of the color filters 30R, 30G, and 30B at regular intervals according to the rotation of the color wheel 30. As a result, the light transmitted through the color wheel 30 is red light R, depending on the rotation of the color wheel 30.
It cyclically changes between green light G and blue light B. The color wheel 30 corresponds to the color filter of the invention.
【0021】図1の第2のコンデンサレンズ40は、カ
ラーホイール30を透過した発散光を平行化するための
平行化レンズとしての機能を有している。The second condenser lens 40 of FIG. 1 has a function as a collimating lens for collimating the divergent light transmitted through the color wheel 30.
【0022】なお、ランプ部10と、第1のコンデンサ
レンズ20と、カラーホイール30と、第2のコンデン
サレンズ40とが、本発明の光源部に相当する。The lamp section 10, the first condenser lens 20, the color wheel 30, and the second condenser lens 40 correspond to the light source section of the present invention.
【0023】図3は、偏角プリズム80の概略斜視図お
よび側面図である。この偏角プリズム80は、射出面側
の面(光射出面)84がxy平面に平行な平面を有して
おり、入射面側の面(光入射面)82の+y方向側がx
y平面に対して−z方向に傾斜した平面を有している。FIG. 3 is a schematic perspective view and side view of the deflection prism 80. In the deflection prism 80, the exit surface side (light exit surface) 84 has a plane parallel to the xy plane, and the + y direction side of the entrance surface side (light entrance surface) 82 is x.
It has a plane inclined in the -z direction with respect to the y plane.
【0024】図3(B)に示すように、光入射面80の
傾斜は、第2のコンデンサレンズ40から射出し、中心
軸100axBに沿って進む略平行光が、偏角プリズム
80の光入射面82に入射して、中心軸100axAに
沿って進む略平行光に偏向されるように設定されてい
る。なお、この光入射面82を「偏向面」とも呼ぶ。As shown in FIG. 3B, the light incident surface 80 is inclined so that substantially parallel light that emerges from the second condenser lens 40 and advances along the central axis 100axB is incident on the deflection prism 80. It is set so that it is incident on the surface 82 and is deflected into substantially parallel light that travels along the central axis 100axA. The light incident surface 82 is also called a "deflecting surface".
【0025】図4は、第1のレンズアレイ50を入射面
側から見た概略正面図と上面図と側面図である。図4
(A)に示すように、第1のレンズアレイ50は、略矩
形状の同心レンズである第1の小レンズ52がM行N列
のマトリクス状に配列された構成を有している。図4
は、M=4、N=3の例を示している。なお、同心レン
ズではなく偏心レンズにより構成することも可能であ
る。「同心レンズ」とは、レンズの幾何学的な中心と光
学的な中心とが一致しているレンズを意味する。また
「偏心レンズ」とは、レンズの幾何学的な中心と光学的
な中心とが一致していないレンズを意味する。FIG. 4 is a schematic front view, a top view and a side view of the first lens array 50 seen from the incident surface side. Figure 4
As shown in (A), the first lens array 50 has a configuration in which first small lenses 52, which are substantially rectangular concentric lenses, are arranged in a matrix of M rows and N columns. Figure 4
Shows an example in which M = 4 and N = 3. It is also possible to use a decentering lens instead of the concentric lens. "Concentric lens" means a lens in which the geometric center and optical center of the lens coincide. Further, the “eccentric lens” means a lens in which the geometric center and the optical center of the lens do not coincide with each other.
【0026】第2のレンズアレイ60は、第1のレンズ
アレイ50の各第1の小レンズ52に対応する第2の小
レンズ62を備えている。第1のレンズアレイ50が同
心レンズで構成されている場合には、第2のレンズアレ
イ60も同心レンズで構成されることが好ましい。ま
た、偏心レンズで構成されている場合には、偏心レンズ
で構成されることが好ましい。ただし、第1のレンズア
レイ50と第2のレンズアレイ60のいずれか一方のみ
を偏心レンズで構成するようにしてもよい。The second lens array 60 includes second small lenses 62 corresponding to the respective first small lenses 52 of the first lens array 50. When the first lens array 50 is composed of concentric lenses, it is preferable that the second lens array 60 is also composed of concentric lenses. Further, when it is composed of a decentering lens, it is preferably composed of a decentering lens. However, only one of the first lens array 50 and the second lens array 60 may be configured with a decentered lens.
【0027】第1のレンズアレイ50は、偏角プリズム
から射出された略平行な光線束を複数の部分光線束に分
割して射出する機能を有している。第1のレンズアレイ
50の各小レンズ52から射出された部分光線束は、図
1に示すように、第2のレンズアレイ60の各小レンズ
62の近傍位置において集光される。The first lens array 50 has a function of splitting a substantially parallel light beam bundle emitted from the deflection prism into a plurality of partial light beam bundles and emitting them. The partial light flux emitted from each small lens 52 of the first lens array 50 is condensed at a position near each small lens 62 of the second lens array 60, as shown in FIG.
【0028】第2のレンズアレイ60は、第1のレンズ
アレイ50から射出された部分光線束のそれぞれの中心
軸を中心軸100axAとほぼ平行に揃える機能を有し
ている。また、第2のレンズアレイ60は、第1のレン
ズアレイ50の各小レンズ52の像を照明領域(DMD
の光照射面)上で結像させる機能を有している。The second lens array 60 has a function of aligning the central axes of the partial light beam bundles emitted from the first lens array 50 with the central axis 100axA substantially in parallel. In addition, the second lens array 60 displays the image of each small lens 52 of the first lens array 50 on the illumination area (DMD).
Light irradiation surface).
【0029】なお、第1の小レンズ52をx方向から見
たときの外形形状は、照明領域(DMDの光照射面)と
ほぼ相似形とし、第1のレンズアレイ50により分割さ
れた複数の部分光線束のそれぞれにより照明領域を効率
良く照明するように設定されている。The outer shape of the first small lens 52 when viewed from the x direction is substantially similar to the illumination area (the light irradiation surface of the DMD) and is divided by the first lens array 50. It is set to efficiently illuminate the illumination area by each of the partial light ray bundles.
【0030】また、第2のレンズアレイ60の第2の小
レンズ62は、第1のレンズアレイ50から射出された
部分光線束が入射可能であれば、どのような形状をとる
ことも可能である。本実施例では、第1のレンズアレイ
50とレンズ面(凸面)の向きのみが異なるレンズアレ
イを用いている。Further, the second small lens 62 of the second lens array 60 can have any shape as long as the partial ray bundle emitted from the first lens array 50 can be incident. is there. In this embodiment, a lens array that differs from the first lens array 50 only in the orientation of the lens surface (convex surface) is used.
【0031】重畳レンズ70は、第2のレンズアレイ6
0から射出された複数の部分光線束を、DMD200の
光照射面202上で重畳する機能を有している。The superimposing lens 70 includes the second lens array 6
It has a function of superposing a plurality of partial ray bundles emitted from 0 on the light irradiation surface 202 of the DMD 200.
【0032】第1のレンズアレイ50から射出された複
数の部分光線束は、第2のレンズアレイ60および重畳
レンズ70を通過し、反射ミラー400で反射されて、
それぞれDMD200の光照射面202を照明する。こ
れにより、ランプ部10から射出される光に照度分布が
ある場合においても、光照射面202は均一に照明され
る。The plurality of partial ray bundles emitted from the first lens array 50 pass through the second lens array 60 and the superimposing lens 70, are reflected by the reflection mirror 400,
The light irradiation surface 202 of the DMD 200 is illuminated. Thereby, even when the light emitted from the lamp unit 10 has an illuminance distribution, the light irradiation surface 202 is uniformly illuminated.
【0033】反射ミラー400は、反射光の中心軸40
0axが、DMD200の中心軸200axに対して、
所定の角度(従来例で説明した入射角度の制約を満足す
る角度)で交差するように、その反射面が設定されてい
る。具体的には、図1の例では、DMD200の光照射
面202がxy平面に平行に配置されているので、反射
ミラー400は、光照射面202上に投影される反射光
の中心軸400axのx軸に対する傾きが約45度とな
るように設定される。また、反射光の中心軸400ax
を含む面内において、光照射面202への入射角が約2
0度となるように設定される。The reflection mirror 400 has a central axis 40 for reflected light.
0ax is relative to the central axis 200ax of the DMD 200,
The reflecting surfaces are set so that they intersect at a predetermined angle (an angle that satisfies the constraint of the incident angle described in the conventional example). Specifically, in the example of FIG. 1, since the light irradiation surface 202 of the DMD 200 is arranged parallel to the xy plane, the reflection mirror 400 has the center axis 400ax of the reflected light projected on the light irradiation surface 202. The inclination with respect to the x-axis is set to about 45 degrees. In addition, the central axis 400ax of the reflected light
The angle of incidence on the light irradiation surface 202 is about 2 in the plane including
It is set to be 0 degree.
【0034】DMD200は、光照射面202に照射さ
れた照明光を画像信号(画像情報)に応じて各画素に対
応するマイクロミラーで反射することにより、画像を表
す画像光を投写レンズ300の方に射出する光変調装置
(射出方向制御型光変調装置)である。DMD200か
ら射出された画像光は投写レンズ300を介して投写さ
れて画像が表示される。The DMD 200 reflects the image light representing the image toward the projection lens 300 by reflecting the illumination light applied to the light irradiation surface 202 by the micro mirror corresponding to each pixel according to the image signal (image information). It is a light modulation device (light emission direction control type light modulation device) that emits light to the. The image light emitted from the DMD 200 is projected through the projection lens 300 to display an image.
【0035】以上説明したように、本実施例の投写型表
示装置1000では、照明光学系100の偏角プリズム
80を挟んで前段側の光学要素10,20,30,40
(光源部)が、後段側の光学要素50,60,70(光
源部を除く照明光学系)の中心軸100axAを含むx
y平面に平行な平面に対して、+y方向に傾斜した中心
軸100axBに沿って配置されている点に特徴を有し
ている。As described above, in the projection display apparatus 1000 of this embodiment, the optical elements 10, 20, 30, 40 on the preceding stage side with the deflection prism 80 of the illumination optical system 100 interposed therebetween are provided.
X (the light source section) includes the central axis 100axA of the optical element 50, 60, 70 (illumination optical system excluding the light source section) on the rear side.
It is characterized in that it is arranged along a central axis 100axB inclined in the + y direction with respect to a plane parallel to the y plane.
【0036】図5は、比較例のプロジェクタを示す概略
側面図である。比較例のプロジェクタ1000Aは、本
実施例のプロジェクタ1000に対して、偏角プリズム
80を有さず、ランプ部10と第2のコンデンサレンズ
40とを結ぶ中心軸100axBが、第1のレンズアレ
イ50と重畳レンズ70とを結ぶ中心軸100axAと
一致して配置されている場合を示している。FIG. 5 is a schematic side view showing a projector of a comparative example. The projector 1000A of the comparative example is different from the projector 1000 of the present embodiment in that it does not have the deflection prism 80, and the central axis 100axB connecting the lamp unit 10 and the second condenser lens 40 has the first lens array 50. It shows a case in which it is arranged so as to coincide with the central axis 100axA connecting the superimposing lens 70 and the superimposing lens 70.
【0037】比較例のプロジェクタ1000Aにおいて
は、ランプ部10のリフレクタ14が照明光学系100
Aの他の光学部品に比べて、−y方向に突出しており、
装置の高さ方向(y方向)のスペースが多く必要となる
ため、薄型化のネックになっていることがわかる。ま
た、照明光学系100Aの+y方向側には、光学部品が
何も配置されていないデッドスペースDSPがあること
がわかる。そこで、本実施例のプロジェクタ1000
(図1)においては、第2のコンデンサレンズ40と第
1のレンズアレイ50との間に偏角プリズム80を配置
することにより、ランプ部10と第2のコンデンサレン
ズ40とを結ぶ中心軸(光源部の中心軸)100axB
のうち、ランプ10から交点82pまでの部分を+y方
向に傾斜させて、ランプ部10から第2のコンデンサレ
ンズ40までの光学要素(光源部)をデッドスペースD
SP側にずらして配置している。これにより、ランプ部
10のリフレクタ14が他の光学部品に比べてy方向に
突出しないように配置することができるので、本実施例
のプロジェクタ1000は、比較例のプロジェクタ10
00Aに比べて装置の薄型化が可能となる。In the projector 1000A of the comparative example, the reflector 14 of the lamp section 10 has the illumination optical system 100.
Compared to the other optical components of A, it protrudes in the -y direction,
It can be seen that a large space is required in the height direction (y direction) of the device, which is a bottleneck for thinning. Further, it can be seen that the + y direction side of the illumination optical system 100A has a dead space DSP in which no optical component is arranged. Therefore, the projector 1000 of this embodiment
In FIG. 1, by arranging the deflection prism 80 between the second condenser lens 40 and the first lens array 50, the central axis connecting the lamp unit 10 and the second condenser lens 40 ( Center axis of light source) 100axB
Of the above, the part from the lamp 10 to the intersection 82p is inclined in the + y direction, and the optical element (light source part) from the lamp part 10 to the second condenser lens 40 is dead space D.
It is arranged to be shifted to the SP side. As a result, the reflector 14 of the lamp unit 10 can be arranged so as not to project in the y direction as compared with the other optical components. Therefore, the projector 1000 of the present embodiment is the projector 10 of the comparative example.
The device can be made thinner than that of 00A.
【0038】B.第2実施例:図6は、本発明の第2実
施例としてのプロジェクタの要部を示す概略平面図およ
び側面図である。このプロジェクタ1000Bは、第1
実施例のプロジェクタ1000における偏角プリズム8
0を偏角プリズム80Bに変更している。また、光源部
の中心軸100axBのうち、ランプ部10から偏角プ
リズム80Bの光入射面(偏向面)82B上の交点82
Bpまでの部分が、光源部を除く照明光学系100Bの
中心軸100axAに対して+y方向だけでなく+x方
向にも傾斜するように配置されている。第2実施例のプ
ロジェクタ1000Bの他の部分は、第1実施例のプロ
ジェクタ1000と同じである。B. Second Embodiment: FIG. 6 is a schematic plan view and a side view showing a main part of a projector as a second embodiment of the present invention. This projector 1000B has a first
Deflection prism 8 in projector 1000 of the embodiment
0 is changed to the deflection angle prism 80B. Further, on the central axis 100axB of the light source unit, an intersection point 82 from the lamp unit 10 on the light incident surface (deflection surface) 82B of the deflection prism 80B.
The portion up to Bp is arranged so as to be inclined not only in the + y direction but also in the + x direction with respect to the central axis 100axA of the illumination optical system 100B excluding the light source unit. The other parts of the projector 1000B of the second embodiment are the same as the projector 1000 of the first embodiment.
【0039】偏角プリズムの光入射面(偏向面)82B
は、中心軸100axAに対して+y方向だけでなく+
x方向にも傾斜している中心軸100axBに沿って進
む略平行光を偏向して中心軸100axAに沿って進む
ように設定されている。Light incidence surface (deflection surface) 82B of the deflection angle prism
Is not only the + y direction with respect to the central axis 100axA, but +
It is set so as to deflect the substantially parallel light traveling along the central axis 100axB that is also inclined in the x direction and proceed along the central axis 100axA.
【0040】本実施例においても、第1実施例と同様
に、装置の薄型化が可能である。Also in this embodiment, as in the first embodiment, the device can be made thinner.
【0041】C.第3実施例:図7は、本発明の第3実
施例としてのプロジェクタの要部を示す概略側面図であ
る。このプロジェクタ1000Cは、第1実施例のプロ
ジェクタ1000(図1)における反射ミラー400を
凹面形状の反射面を有する反射ミラー400Cに変更す
るとともに、重畳レンズ70を省略した点を除いて同じ
である。C. Third Embodiment: FIG. 7 is a schematic side view showing a main part of a projector as a third embodiment of the invention. This projector 1000C is the same as the projector 1000 (FIG. 1) of the first embodiment except that the reflecting mirror 400 is changed to a reflecting mirror 400C having a concave reflecting surface and the superimposing lens 70 is omitted.
【0042】反射ミラー400Cは、第2のレンズアレ
イ60から射出された複数の部分光線束を凹面形状の反
射面で反射して、DMD200の光照射面202上で重
畳させるとともに、第1実施例と同様に、反射光の中心
軸400axが、DMD200の中心軸200axに対
して所定の角度(従来例で説明した入射角度の制約を満
足する角度)で交差するように設定されている。なお、
反射面は球面であっても非球面であってもよい。ただ
し、光学系で発生する収差を抑制するためには合、非球
面の方が有利である。The reflecting mirror 400C reflects the plurality of partial light beams emitted from the second lens array 60 by the concave reflecting surface and superimposes them on the light irradiation surface 202 of the DMD 200, and at the same time, the first embodiment. Similarly, the central axis 400ax of the reflected light is set to intersect the central axis 200ax of the DMD 200 at a predetermined angle (an angle that satisfies the constraint of the incident angle described in the conventional example). In addition,
The reflecting surface may be spherical or aspherical. However, in order to suppress the aberration generated in the optical system, the aspherical surface is more advantageous.
【0043】反射ミラー400Cは、第2のレンズアレ
イ60から射出された複数の部分光線束をDMD200
の光照射面202上で重畳させる機能を実現するため
に、第1実施例における反射ミラー400(図1)より
も若干大きくなる。このため、第1実施例のプロジェク
タ1000に比べれば高さ方向のスペースが若干大きく
なる。しかしながら、比較例のプロジェクタ1000A
(図5)に比べれば、第1実施例と同様に装置の薄型化
が可能である。The reflecting mirror 400C DMDs the plurality of partial ray bundles emitted from the second lens array 60.
In order to realize the function of overlapping on the light irradiation surface 202, the size is slightly larger than that of the reflection mirror 400 (FIG. 1) in the first embodiment. Therefore, the space in the height direction is slightly larger than that of the projector 1000 according to the first embodiment. However, the projector 1000A of the comparative example
Compared to (FIG. 5), the device can be made thinner as in the first embodiment.
【0044】D.変形例:なお、本発明は上記の実施例
や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々の態様において実施することが可
能である。D. Modifications: The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.
【0045】D1.変形例1:上記第1実施例では、偏
角プリズムの光入射面(偏向面)82Bは、ランプ部1
0と第1のコンデンサレンズ20とカラーホイール30
と第2のコンデンサレンズ40とを含む光源部の中心軸
100axBが、光源部を除く照明光学系100の中心
軸100axAに対して+y方向に傾斜するように配置
されている。一方、上記第2実施例では、光源部を除く
照明光学系100Bの中心軸100axAに対して、光
源部の中心軸100axBが+y方向および+x方向に
傾斜するように配置されている。すなわち、本発明のプ
ロジェクタにおいて、投写レンズ(投写光学系)の中心
軸(第1の軸)は、照明光学系の光源部を除く中心軸
(第2の軸)を含む平面によって区分される一方の領域
で、第2の軸に平行となるように配置されており、光源
部の中心軸(第3の軸)は、平行化レンズに相当するコ
ンデンサレンズと第1のレンズアレイとの間において、
第2の軸と特定の点で交差しており、第3の軸のうち、ラ
ンプから特定の点までの部分は、一方の領域に配置され
ていればよい。D1. Modification 1 In the first embodiment, the light incident surface (deflection surface) 82B of the deflection prism is the lamp unit 1.
0, the first condenser lens 20, and the color wheel 30
The central axis 100axB of the light source unit including the second condenser lens 40 and the second condenser lens 40 is arranged to be inclined in the + y direction with respect to the central axis 100axA of the illumination optical system 100 excluding the light source unit. On the other hand, in the second embodiment, the central axis 100axB of the light source unit is arranged so as to be inclined in the + y direction and the + x direction with respect to the central axis 100axA of the illumination optical system 100B excluding the light source unit. That is, in the projector of the present invention, the central axis (first axis) of the projection lens (projection optical system) is divided by the plane including the central axis (second axis) excluding the light source section of the illumination optical system. Is arranged so as to be parallel to the second axis, and the central axis (third axis) of the light source section is between the condenser lens corresponding to the collimating lens and the first lens array. ,
It suffices that the second axis intersects with the specific point, and the portion of the third axis from the ramp to the specific point is arranged in one region.
【0046】D2.変形例2:上記各実施例では、偏向
光学系として偏角プリズムを適用した場合を例に説明し
ているが、これに限定するものではない。例えば、1ま
たは2以上の反射ミラーにより偏向光学系を構成するこ
とも可能である。すなわち、光源部を除く照明光学系の
中心軸に対して傾斜した光源部の中心軸に沿って進む略
平行光を偏向して、光源部を除く照明光学系の中心軸に
沿って進むように偏向する偏向光学系であればよい。D2. Modification 2: In each of the above-described embodiments, the case where the deflection prism is applied as the deflection optical system has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, it is possible to configure the deflection optical system with one or more reflection mirrors. That is, the substantially parallel light traveling along the central axis of the light source section that is inclined with respect to the central axis of the illumination optical system excluding the light source section is deflected so that it travels along the central axis of the illumination optical system excluding the light source section. Any deflection optical system that deflects light may be used.
【0047】D3.変形例3:上記各実施例でDMD2
00として用いられたDMDは、図8に示すように、光
照射面202に平行なxy平面に投影された照明光の中
心軸がx軸に対して右斜め下約45度の方向を向くよう
に設定され、かつ、照明光の中心軸を含み光照射面20
2に垂直な面内において、光照射面202への入射角が
約20度であるという制約を有している場合を例に説明
しているが、これに限定されるものではない。例えば、
照明光の中心軸がx軸に対して右斜め下約45度よりも
大きな傾き、あるいは小さな傾きを有する方向を向くよ
うに設定される制約を有する場合であってもよい。ま
た、照明光の中心軸を含み光照射面に垂直な面内におい
て、光照射面への入射角が約20度より小さい、あるい
は大きいという制約を有する場合であってもよい。この
ような場合において、照明光学系から射出される照明光
を反射する反射ミラーを、DMD200の光照射面20
2を照明する照明光が、上述した入射角度の制約を満た
すように設定すればよい。D3. Modification 3: DMD2 in each of the above embodiments
As shown in FIG. 8, the DMD used as 00 is such that the central axis of the illumination light projected on the xy plane parallel to the light irradiation surface 202 is directed obliquely to the lower right about 45 degrees with respect to the x axis. And the light irradiation surface 20 including the central axis of the illumination light
The case where the angle of incidence on the light irradiation surface 202 is about 20 degrees in the plane perpendicular to 2 is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example,
There may be a case where the central axis of the illumination light has a constraint that the central axis of the illumination light is directed obliquely downward to the right with a larger inclination or a smaller inclination than about 45 degrees. Further, there may be a case where there is a constraint that the incident angle to the light irradiation surface is smaller or larger than about 20 degrees in a plane including the central axis of the illumination light and perpendicular to the light irradiation surface. In such a case, the reflection mirror that reflects the illumination light emitted from the illumination optical system is used as the light irradiation surface 20 of the DMD 200.
The illumination light for illuminating 2 may be set so as to satisfy the constraint of the incident angle described above.
【0048】D4.変形例4:上記各実施例では、DM
D200がxy平面に平行に配置される場合を例に説明
しているが、これに限定されるものではなく、xy平面
に対して傾斜して配置されるようにしてもよい。このよ
うな場合において、照明光学系から射出される照明光を
反射する反射ミラーを、DMD200の光照射面202
を照明する照明光が、上述した入射角度の制約を満たす
ように設定すればよい。D4. Modification 4: In each of the above embodiments, DM
Although the case where the D200 is arranged parallel to the xy plane has been described as an example, the present invention is not limited to this, and the D200 may be arranged inclined with respect to the xy plane. In such a case, a reflection mirror that reflects the illumination light emitted from the illumination optical system is provided on the light irradiation surface 202 of the DMD 200.
The illumination light for illuminating the light may be set so as to satisfy the constraint of the incident angle described above.
【0049】D5.変形例5:上記各実施例では、投写
レンズ300の中心軸300axをDMD200の中心
軸200axに一致させるように配置する例を示してい
るが、これに限定されるものではない。投写レンズ30
0の中心軸300axをDMD200の中心軸200a
xからずらして配置するようにしてもよい。このように
すれば、あおり投写を実現することができる。D5. Modification 5: In each of the above embodiments, an example is shown in which the central axis 300ax of the projection lens 300 is arranged so as to match the central axis 200ax of the DMD 200, but the present invention is not limited to this. Projection lens 30
The central axis 300ax of 0 is the central axis 200a of the DMD 200.
You may make it arrange | position and it shifts from x. In this way, tilted projection can be realized.
【0050】D6.変形例6:上記各実施例では、カラ
ーホイール30として、回転方向に沿って3等分された
扇形の領域に3つの透過型色フィルタ30R,30G,
30Bが形成された例を示しているがこれに限定される
ものではない。例えば、3等分ではなく、カラーバラン
スに応じて分割する面積を変えても良い。また、3分割
ではなく、赤,緑,青、赤,緑,青の6分割にしてもよ
い。あるいは、4分割にして、その一つを無色透明とし
てもよい。この場合カラーホイールの回転を止めて、無
色透明の領域のみをランプ部10からの光が通過するよ
うにすれば、モノクロ画像を表示することができる。ま
た、赤、緑、青の3色の色フィルタではなく、カラー画
像を表示できる色、例えば、シアン、マゼンダ、イエロ
ーの3色の色フィルタを用いるようにしてもよい。ま
た、複数の色フィルタを輪帯形の複数の領域に形成する
ようにしてもよい。なお、本発明において、「色フィル
タ」は、特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の
光を反射または吸収する機能を有するものだけでなく、
各波長領域の光を透過する機能(透明の領域の機能)を
有するものも含む。D6. Modified Example 6 In each of the above-described embodiments, as the color wheel 30, three transmissive color filters 30R, 30G, are provided in a fan-shaped region that is divided into three equal parts along the rotation direction.
Although the example in which 30B is formed is shown, it is not limited to this. For example, the area to be divided may be changed according to the color balance instead of being divided into three equal parts. Further, instead of three divisions, six divisions of red, green, blue, red, green and blue may be used. Alternatively, it may be divided into four, and one of them may be colorless and transparent. In this case, the rotation of the color wheel is stopped so that the light from the lamp section 10 passes through only the colorless and transparent area, so that a monochrome image can be displayed. Further, instead of the three color filters of red, green and blue, color filters capable of displaying a color image, for example, three color filters of cyan, magenta and yellow may be used. Also, a plurality of color filters may be formed in a plurality of annular zones. In the present invention, the “color filter” is not limited to one having a function of transmitting light in a specific wavelength region and reflecting or absorbing light in another wavelength region,
Those having a function of transmitting light in each wavelength region (a function of a transparent region) are also included.
【0051】D7.変形例7:上記各実施例では、カラ
ーホイール30を備えて、カラー画像を表示する例を示
しているが、カラーホイール30を省略して、モノクロ
画像を表示するようにしてもよい。この場合には、第1
のコンデンサレンズ20および第2のコンデンサレンズ
40を省略することもできる。このとき、ランプ部10
のリフレクタ14を放物面鏡として、ランプ部10から
略平行光を射出するようにすればよい。あるいは、凹面
レンズを備えて、ランプ部10から射出される集光光を
略平行光に変換するようにすればよい。D7. Modification 7: In each of the above embodiments, the color wheel 30 is provided to display a color image, but the color wheel 30 may be omitted to display a monochrome image. In this case, the first
It is also possible to omit the condenser lens 20 and the second condenser lens 40. At this time, the lamp unit 10
The reflector 14 may be a parabolic mirror so that substantially parallel light is emitted from the lamp unit 10. Alternatively, a concave lens may be provided to convert the condensed light emitted from the lamp unit 10 into substantially parallel light.
【0052】D8.変形例8:各光学要素20,40,
50,60,70のレンズ面(凸面や凹面)や偏角プリ
ズム80,80Bの偏向面の向きは、図1、図6、図7
に示した向きに限定されるものではない。それぞれ逆の
向きにすることもできるし、それぞれの向きの組み合わ
せも任意である。また、各光学要素20,40,50,
60,70,300は、複数のレンズを組み合わせた複
合レンズによって構成することもできる。また、隣り合
う光学要素を貼り合わせて一体化することもできる。例
えば、図1の第2のレンズアレイ60と重畳レンズ70
とを貼り合わせて一体化することもできる。また、複数
の光学要素を、1つの光学要素に置き換えることも可能
である。例えば、図1の第2のレンズアレイ60に重畳
レンズ70の機能を持たせて、重畳レンズ70を省略す
ることができる。D8. Modification 8: Each optical element 20, 40,
The orientations of the lens surfaces (convex surface or concave surface) of 50, 60, 70 and the deflection surfaces of the deflection angle prisms 80, 80B are as shown in FIGS.
The orientation is not limited to that shown in. The directions can be reversed, and the combination of the directions is arbitrary. In addition, each optical element 20, 40, 50,
Each of 60, 70, and 300 can be configured by a compound lens that is a combination of a plurality of lenses. Further, adjacent optical elements may be attached to each other to be integrated. For example, the second lens array 60 and the superposing lens 70 in FIG.
It is also possible to attach and to integrate them. It is also possible to replace a plurality of optical elements with one optical element. For example, the second lens array 60 of FIG. 1 can be provided with the function of the superimposing lens 70, and the superimposing lens 70 can be omitted.
【0053】D9.変形例9:上記各実施例では、プロ
ジェクタを構成する光学系の要部のみを示しているが、
他の反射ミラーやレンズ等の光学部品を適宜配置するよ
うにしてもよい。D9. Modification 9: In each of the above embodiments, only the main part of the optical system that constitutes the projector is shown.
Other optical components such as a reflection mirror and a lens may be appropriately arranged.
【0054】D10.変形例11:上記各実施例では、
DMDを用いたプロジェクタを例に説明しているが、こ
れに限定されるものではなく、各画素に照射された照明
光の射出方向を画像情報に応じて制御することにより、
画像を表す画像光を射出する種々の射出方向制御型光変
調装置を用いたプロジェクタに適用可能である。D10. Modification 11: In each of the above embodiments,
Although the projector using the DMD is described as an example, the present invention is not limited to this, and by controlling the emission direction of the illumination light irradiated to each pixel according to the image information,
The present invention can be applied to a projector using various emission direction control type light modulation devices that emit image light representing an image.
【図1】本発明の第1実施例としてのプロジェクタの要
部を示す概略平面図および側面図である。FIG. 1 is a schematic plan view and a side view showing a main part of a projector as a first embodiment of the invention.
【図2】カラーホイール30をランプ部10側から見た
正面図である。FIG. 2 is a front view of the color wheel 30 as viewed from the lamp section 10 side.
【図3】偏角プリズム80の概略斜視図および側面図で
ある。FIG. 3 is a schematic perspective view and side view of a deflection prism 80.
【図4】第1のレンズアレイ50を入射面側から見た概
略正面図と上面図と側面図である。FIG. 4 is a schematic front view, a top view, and a side view of the first lens array 50 seen from the incident surface side.
【図5】比較例のプロジェクタを示す概略側面図であ
る。FIG. 5 is a schematic side view showing a projector of a comparative example.
【図6】本発明の第2実施例としてのプロジェクタの要
部を示す概略平面図および側面図である。FIG. 6 is a schematic plan view and a side view showing a main part of a projector as a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3実施例としてのプロジェクタの要
部を示す概略側面図である。FIG. 7 is a schematic side view showing a main part of a projector as a third embodiment of the present invention.
【図8】DMDについて示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a DMD.
1000…プロジェクタ 1000A…プロジェクタ 1000B…プロジェクタ 1000C…プロジェクタ 100…照明光学系 100A…照明光学系 100B…照明光学系 100C…照明光学系 100ax…中心軸 100axA…中心軸 200axB…中心軸 200…DMD 200ax…中心軸 300…投写レンズ 300ax…中心軸 400,400C…反射ミラー 400ax…中心軸 10…ランプ部 12…ランプ 14…リフレクタ 20…コンデンサレンズ 30…カラーホイール 30R,30G,30B…(透過型)色フィルタ 30ax…中心軸(回転軸) 40…第2のコンデンサレンズ 50,60…レンズアレイ 52,62…小レンズ 70…重畳レンズ 80,80B…偏角プリズム 82,82B…光入射面 82p,82Bp…交点 84…光射出面 DSP…デッドスペース SP…光スポット 1000 ... Projector 1000A ... Projector 1000B ... Projector 1000C ... Projector 100 ... Illumination optical system 100A ... Illumination optical system 100B ... Illumination optical system 100C ... Illumination optical system 100ax ... central axis 100axA ... central axis 200axB ... central axis 200 ... DMD 200ax ... central axis 300 ... Projection lens 300ax ... central axis 400, 400C ... Reflective mirror 400ax ... central axis 10 ... Lamp part 12 ... Lamp 14 ... Reflector 20 ... Condenser lens 30 ... Color wheel 30R, 30G, 30B ... (Transmission type) color filter 30ax ... central axis (rotating axis) 40 ... Second condenser lens 50, 60 ... Lens array 52, 62 ... Small lens 70 ... Superimposing lens 80, 80B ... Deflection prism 82, 82B ... Light incident surface 82p, 82Bp ... intersection 84 ... Light exit surface DSP ... Dead Space SP ... light spot
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/74 H04N 5/74 B Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 5/74 H04N 5/74 B
Claims (4)
あって、 照明光学系と、 前記照明光学系からの光を反射させる反射ミラーと、 前記反射ミラーにより反射された光が入射し、与えられ
た画像信号に応じて、入射した光の射出方向を制御する
ことにより、画像を表す画像光を生成する射出方向制御
型光変調装置と、 前記射出方向制御型光変調装置から射出された画像光の
表す画像を投写する投写光学系と、を備え、 前記照明光学系は、 略平行な光線束を射出する光源部と、 前記光源部から射出された光線束を複数の部分光線束に
分割するための複数の第1の小レンズを有する第1のレ
ンズアレイと、 前記第1のレンズアレイから射出された複数の部分光線
束が集光する近傍位置に配置され、前記複数の第1の小
レンズに対応する複数の第2の小レンズを有する第2の
レンズアレイと、を備え、 前記光源部は、 ランプと、 前記ランプから射出された光を反射して集光する反射面
を有する楕円リフレクタと、 前記反射面によって反射された光が集光する近傍位置に
配置され、前記反射光から複数の色光を循環的に生成す
るカラーフィルタと、 前記カラーフィルタを通過した光線束を平行化するため
の平行化レンズと、を備え、 前記投写光学系の中心軸である第1の軸は、前記照明光
学系の光源部を除く中心軸である第2の軸を含む平面に
よって区分される一方の領域で、前記第2の軸に平行と
なるように配置されており、 前記光源部の中心軸である第3の軸は、前記平行化レン
ズと前記第1のレンズアレイとの間において、前記第2の
軸と特定の点で交差しており、 前記第3の軸のうち、前記ランプから前記特定の点まで
の部分は、前記一方の領域に配置されており、 前記平行化レンズと前記第1のレンズアレイとの間に
は、前記平行化レンズから射出されて前記第3の軸に沿
って進む略平行光が、前記第2の軸に沿って進む略平行
光となるように偏向する偏向光学系を備える、 プロジェクタ。1. A projector for projecting and displaying an image, comprising: an illuminating optical system; a reflecting mirror for reflecting light from the illuminating optical system; and light reflected by the reflecting mirror. And an image light emitted from the emission direction control type light modulation device, which controls the emission direction of the incident light according to the image signal to generate image light representing an image. A projection optical system for projecting an image represented by, the illumination optical system splits the light bundle emitted from the light source into a plurality of partial light bundles, and a light source emitting a substantially parallel light bundle. A first lens array having a plurality of first small lenses for, and a plurality of first small arrays arranged in the vicinity of where a plurality of partial ray bundles emitted from the first lens array are condensed. Multiple corresponding to the lens A second lens array having a second small lens, wherein the light source unit includes a lamp, an elliptical reflector having a reflecting surface that reflects and collects light emitted from the lamp, and the reflecting surface. A color filter that is arranged in the vicinity where the light reflected by the light is condensed and that cyclically generates a plurality of color lights from the reflected light; and a collimating lens that collimates the light flux that has passed through the color filter. , A first axis that is a central axis of the projection optical system is one region divided by a plane including a second axis that is a central axis excluding the light source unit of the illumination optical system, and The third axis, which is arranged so as to be parallel to the second axis, is the central axis of the light source unit, and is between the parallelizing lens and the first lens array, and is the second axis. Intersect at a specific point, the third axis The portion from the lamp to the specific point is disposed in the one area, and is emitted from the collimating lens between the collimating lens and the first lens array and A projector comprising: a deflection optical system that deflects substantially parallel light traveling along a third axis into substantially parallel light traveling along the second axis.
求項1記載のプロジェクタ。2. The projector according to claim 1, wherein the deflection optical system is a deflection prism.
クタであって、 前記照明光学系は、前記第2のレンズアレイの射出面側
に配置され、前記複数の部分光線束を前記射出方向制御
型光変調装置の入射面上で重畳するための重畳レンズを
備え、 前記反射ミラーは平面状の反射面を有する平面ミラーで
ある、 プロジェクタ。3. The projector according to claim 1, wherein the illumination optical system is arranged on the exit surface side of the second lens array, and the plurality of partial light beam bundles are controlled in the exit direction. A projector, comprising: a superimposing lens for superimposing on an incident surface of the optical modulator, wherein the reflecting mirror is a plane mirror having a plane reflecting surface.
クタであって、 前記反射ミラーは凹面状の反射面を有する球面ミラーま
たは非球面ミラーである、プロジェクタ。4. The projector according to claim 1 or 2, wherein the reflection mirror is a spherical mirror or an aspherical mirror having a concave reflection surface.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001292959A JP2003098475A (en) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | Projector |
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Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004310106A (en) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Samsung Electronics Co Ltd | Illumination optical system and image projection system equipped therewith |
JP2014056139A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Ricoh Co Ltd | Image projection device |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001292959A patent/JP2003098475A/en active Pending
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