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JP2024097456A - projector - Google Patents

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JP2024097456A
JP2024097456A JP2023000914A JP2023000914A JP2024097456A JP 2024097456 A JP2024097456 A JP 2024097456A JP 2023000914 A JP2023000914 A JP 2023000914A JP 2023000914 A JP2023000914 A JP 2023000914A JP 2024097456 A JP2024097456 A JP 2024097456A
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Japan
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light
modulation element
light modulation
image
pixel line
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Pending
Application number
JP2023000914A
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Japanese (ja)
Inventor
章宏 柏木
Akihiro Kashiwagi
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

To provide a projector with excellent light use efficiency.SOLUTION: A projector includes: a light source that emits unpolarized light; a polarization separation element that separates the light emitted from the light source into first polarized light and second polarized light whose polarization states are different from each other; a first light modulation element that has a color filter, modulates the first polarized light on the basis of image information, and generates first color image light; a second light modulation element that has a color filter, modulates the second polarized light on the basis of the image information, and generates second color image light; an image composition section that composes the first color image light and the second color image light to generate color composite image light ; and a projection optical device that projects the color composite image light emitted from the image composition section.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

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

光変調素子として1枚の液晶パネルを用いたプロジェクター、いわゆる単板式のプロジェクターが従来から知られている。下記の特許文献1に、光源と、カラーフィルターを有する液晶パネルと、投射レンズと、を備え、1枚の液晶パネルによってカラー表示を実現するプロジェクターが開示されている。また、下記の特許文献2には、液晶パネルの光入射側および光射出側のそれぞれに偏光子が設けられたプロジェクターが開示されている。 Projectors that use a single liquid crystal panel as a light modulation element, so-called single-panel projectors, have been known for some time. The following Patent Document 1 discloses a projector that includes a light source, a liquid crystal panel with a color filter, and a projection lens, and realizes color display using a single liquid crystal panel. The following Patent Document 2 discloses a projector in which polarizers are provided on both the light entrance side and the light exit side of the liquid crystal panel.

特開2003-121930号公報JP 2003-121930 A 特開平7-191312号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-191312

特許文献1のプロジェクターにおいて、光源は、ランプから構成され、非偏光の光を射出する。この種のプロジェクターに特許文献2の偏光子を採用した場合、非偏光の光が入射側偏光子に入射する際に、入射側偏光子の透過軸方向と一致する偏光方向の光は、液晶パネルに入射して表示に寄与する。ところが、入射側偏光子の透過軸とは異なる偏光方向の光は、入射側偏光子で吸収または反射され、表示には寄与しない。すなわち、光源から射出される光の利用効率は概ね50%に過ぎない。このように、単板式のプロジェクターは、非偏光の光を射出する光源を用いた場合に光利用効率が低いという課題がある。 In the projector of Patent Document 1, the light source is composed of a lamp and emits unpolarized light. If the polarizer of Patent Document 2 is used in this type of projector, when unpolarized light enters the incident side polarizer, the light with a polarization direction that matches the transmission axis direction of the incident side polarizer enters the liquid crystal panel and contributes to the display. However, light with a polarization direction different from the transmission axis of the incident side polarizer is absorbed or reflected by the incident side polarizer and does not contribute to the display. In other words, the utilization efficiency of the light emitted from the light source is approximately only 50%. Thus, a single-panel projector has the problem that the light utilization efficiency is low when using a light source that emits unpolarized light.

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、非偏光の光を射出する光源と、前記光源から射出される前記光を偏光状態が互いに異なる第1偏光と第2偏光とに分離する偏光分離素子と、カラーフィルターを有し、画像情報に基づいて前記第1偏光を変調し、第1カラー画像光を生成する第1光変調素子と、カラーフィルターを有し、画像情報に基づいて前記第2偏光を変調し、第2カラー画像光を生成する第2光変調素子と、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを合成し、カラー合成画像光を生成する画像合成部と、前記画像合成部から射出される前記カラー合成画像光を投射する投射光学装置と、を備える。 In order to solve the above problems, a projector according to one embodiment of the present invention includes a light source that emits unpolarized light, a polarization separation element that separates the light emitted from the light source into first and second polarized light having different polarization states, a first light modulation element having a color filter that modulates the first polarized light based on image information to generate a first color image light, a second light modulation element having a color filter that modulates the second polarized light based on image information to generate a second color image light, an image synthesis unit that synthesizes the first color image light and the second color image light to generate a color synthesized image light, and a projection optical device that projects the color synthesized image light emitted from the image synthesis unit.

第1実施形態のプロジェクターの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projector according to a first embodiment. 第1光変調素子の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a first light modulation element. 第2実施形態のプロジェクターの概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a projector according to a second embodiment. 画像シフト素子の作用を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the function of an image shifting element. 第1、第2カラー画像光とが重畳されたイメージを示す模式図である。4 is a schematic diagram showing an image in which first and second color image lights are superimposed. FIG. 第3実施形態のプロジェクターの概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a projector according to a third embodiment. 第4実施形態のプロジェクターの概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a projector according to a fourth embodiment. カラーフィルターの配置の他の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of the arrangement of color filters. カラーフィルターの配置のさらに他の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing yet another example of the arrangement of color filters.

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、特徴となる部分を拡大して示す場合があり、各構成要素の寸法の比率などが実際と同じであるとは限らない。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The drawings used in the following description may show characteristic portions in an enlarged scale in order to make the characteristics easier to understand, and the dimensional ratios of each component may not necessarily be the same as in reality.

本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。
本実施形態のプロジェクター1は、スクリーン等の被投射面上にカラー画像を表示する投射型画像表示装置である。
An example of a projector according to this embodiment will be described.
The projector 1 of this embodiment is a projection type image display device that displays a color image on a projection surface such as a screen.

図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプロジェクター1は、光源2と、ピックアップ光学系3と、偏光分離素子4と、反射素子5と、第1平行化光学系10と、第1光変調装置11と、第2平行化光学系20と、第2光変調装置21と、画像合成部6と、投射光学装置7と、画像信号制御部8と、を備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projector 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the projector 1 of this embodiment includes a light source 2, a pickup optical system 3, a polarization separation element 4, a reflection element 5, a first collimation optical system 10, a first light modulation device 11, a second collimation optical system 20, a second light modulation device 21, an image synthesis unit 6, a projection optical device 7, and an image signal control unit 8.

以下の説明では、必要に応じてXYZ直交座標系を用いる。X軸は、プロジェクター1の左右方向に沿う軸である。Y軸は、プロジェクター1の上下方向に沿う軸である。Z軸は、プロジェクター1の画像投射方向に沿う軸であって、X軸およびY軸に直交する。プロジェクター1における各部材の配置や形状を説明する際に、画像投射側からプロジェクター1を正面視した際の高さに相当するY軸方向と平行な方向を上下方向と称し、画像投射側からプロジェクター1を正面視した際の横方向に相当するX軸方向と平行な方向を左右方向と称し、画像投射側からプロジェクター1を正面視した際の奥行に相当するZ軸方向と平行な方向を前後方向と称する場合がある。これらの表記は、プロジェクター1の各構成部材の配置関係を説明するための定義であり、プロジェクター1の設置姿勢や方向を限定するものではない。 In the following description, an XYZ Cartesian coordinate system is used as necessary. The X axis is an axis along the left-right direction of the projector 1. The Y axis is an axis along the up-down direction of the projector 1. The Z axis is an axis along the image projection direction of the projector 1, and is perpendicular to the X axis and the Y axis. When describing the arrangement and shape of each member in the projector 1, the direction parallel to the Y axis direction corresponding to the height when the projector 1 is viewed from the image projection side may be referred to as the up-down direction, the direction parallel to the X axis direction corresponding to the horizontal direction when the projector 1 is viewed from the image projection side may be referred to as the left-right direction, and the direction parallel to the Z axis direction corresponding to the depth when the projector 1 is viewed from the image projection side may be referred to as the front-rear direction. These notations are definitions for describing the arrangement relationship of each component of the projector 1, and do not limit the installation posture or direction of the projector 1.

本実施形態のプロジェクター1において、投射光学装置7から射出されるカラー合成画像光L3の主光線に沿い、Z軸に平行な軸を投射光軸AX0と定義する。第1光変調装置11の中心を通り、Z軸に平行な軸を第1光軸AX1と定義する。第2光変調装置21の中心を通り、Z軸に平行な軸を第2光軸AX2と定義する。偏光分離素子4の中心と反射素子5の中心とを通り、Y軸に平行な軸を第3光軸AX3と定義する。 In the projector 1 of this embodiment, the axis parallel to the Z axis along the principal ray of the color composite image light L3 emitted from the projection optical device 7 is defined as the projection optical axis AX0. The axis passing through the center of the first light modulation device 11 and parallel to the Z axis is defined as the first optical axis AX1. The axis passing through the center of the second light modulation device 21 and parallel to the Z axis is defined as the second optical axis AX2. The axis passing through the center of the polarization separation element 4 and the center of the reflection element 5 and parallel to the Y axis is defined as the third optical axis AX3.

光源2は、第1光軸AX1上に設けられている。光源2は、例えば発光ダイオード(LED)から構成されている。光源2は、非偏光の光Lを射出する。本明細書において、非偏光の光Lは、直線偏光、円偏光などの特定の偏光状態を持たない光として定義する。非偏光の光Lは、例えばランダム偏光である。光源2がLEDから構成されていることにより、プロジェクター1の小型化および軽量化が可能となる。 The light source 2 is disposed on the first optical axis AX1. The light source 2 is composed of, for example, a light-emitting diode (LED). The light source 2 emits unpolarized light L. In this specification, unpolarized light L is defined as light that does not have a specific polarization state, such as linear polarization or circular polarization. The unpolarized light L is, for example, random polarization. Since the light source 2 is composed of an LED, it is possible to reduce the size and weight of the projector 1.

ピックアップ光学系3は、光源2と偏光分離素子4との間に設けられている。ピックアップ光学系3は、1個の凸レンズから構成されている。ピックアップ光学系3は、光源2から射出される光Lを平行化して偏光分離素子4に向けて射出する。本実施形態では、ピックアップ光学系3は、1個のレンズから構成されているが、複数のレンズから構成されていてもよい。 The pickup optical system 3 is provided between the light source 2 and the polarization separation element 4. The pickup optical system 3 is composed of one convex lens. The pickup optical system 3 collimates the light L emitted from the light source 2 and emits it toward the polarization separation element 4. In this embodiment, the pickup optical system 3 is composed of one lens, but it may be composed of multiple lenses.

偏光分離素子4は、ピックアップ光学系3と第1光変調装置11との間に設けられている。偏光分離素子4は、透光性材料からなる直方体状のブロックの内部に偏光分離膜41が形成された構成を有する。偏光分離膜41は、誘電体多層膜等で構成されている。偏光分離素子4は、偏光分離膜41が第1光軸AX1および第3光軸AX3のそれぞれと45度の角度をなすように配置されている。偏光分離素子4は、光源2から射出される光Lのうち、偏光分離膜41に対するP偏光を透過し、偏光分離膜41に対するS偏光を反射する。そのため、光源2から射出される光Lは、偏光分離膜41を透過して第1光軸AX1に沿って進むP偏光Lpと、偏光分離膜41で反射して第3光軸AX3に沿って進むS偏光Lsと、に分離される。なお、偏光分離素子4として、ブロック型の偏光分離素子に代えて、プレート型の偏光分離素子が用いられてもよい。 The polarization separation element 4 is provided between the pickup optical system 3 and the first light modulation device 11. The polarization separation element 4 has a configuration in which a polarization separation film 41 is formed inside a rectangular block made of a light-transmitting material. The polarization separation film 41 is composed of a dielectric multilayer film or the like. The polarization separation element 4 is arranged so that the polarization separation film 41 forms an angle of 45 degrees with each of the first optical axis AX1 and the third optical axis AX3. The polarization separation element 4 transmits P-polarized light with respect to the polarization separation film 41 and reflects S-polarized light with respect to the polarization separation film 41 out of the light L emitted from the light source 2. Therefore, the light L emitted from the light source 2 is separated into P-polarized light Lp that passes through the polarization separation film 41 and travels along the first optical axis AX1, and S-polarized light Ls that is reflected by the polarization separation film 41 and travels along the third optical axis AX3. Note that instead of a block-type polarization separation element, a plate-type polarization separation element may be used as the polarization separation element 4.

P偏光、S偏光等の偏光に関する表記は、例えば反射等で光の進行方向が変化することで変わる場合があり、また、偏光方向を表す基準面をどの面とするかによっても変わる場合がある。したがって、説明を判りやすくするため、以下の説明では、偏光分離素子4の偏光分離膜41を基準面とし、偏光分離素子4で分離される時点でのP偏光Lpを後段の光学系でもP偏光Lpと称し、偏光分離素子4で分離される時点でのS偏光Lsを後段の光学系でもS偏光Lsと称する。本実施形態のP偏光Lpは、特許請求の範囲の第1偏光に対応する。本実施形態のS偏光Lsは、特許請求の範囲の第2偏光に対応する。 The notation for polarization, such as P-polarized light and S-polarized light, may change when the direction of light travels changes due to, for example, reflection, and may also change depending on which plane is used as the reference plane for expressing the polarization direction. Therefore, for ease of understanding, in the following description, the polarization separation film 41 of the polarization separation element 4 is used as the reference plane, and the P-polarized light Lp at the time of separation by the polarization separation element 4 is also referred to as P-polarized light Lp in the subsequent optical system, and the S-polarized light Ls at the time of separation by the polarization separation element 4 is also referred to as S-polarized light Ls in the subsequent optical system. The P-polarized light Lp in this embodiment corresponds to the first polarization in the claims. The S-polarized light Ls in this embodiment corresponds to the second polarization in the claims.

反射素子5は、第2光軸AX2と第3光軸AX3とが交差する位置に設けられている。反射素子5は、透光性材料からなる直方体状のブロックの内部に反射膜51が形成された構成を有する。反射膜51は、誘電体多層膜、金属膜等で構成されている。反射素子5は、反射膜51が第2光軸AX2および第3光軸AX3のそれぞれと45度の角度をなすように配置されている。反射素子5は、偏光分離素子4から射出されるS偏光Lsを反射する。偏光分離素子4で反射するS偏光Lsは、反射素子5によって反射され、第2光軸AX2に沿って進む。なお、反射素子5として、ブロック型の反射素子に代えて、プレート型の反射素子が用いられてもよい。 The reflecting element 5 is provided at a position where the second optical axis AX2 and the third optical axis AX3 intersect. The reflecting element 5 has a configuration in which a reflecting film 51 is formed inside a rectangular block made of a light-transmitting material. The reflecting film 51 is composed of a dielectric multilayer film, a metal film, etc. The reflecting element 5 is arranged so that the reflecting film 51 forms an angle of 45 degrees with each of the second optical axis AX2 and the third optical axis AX3. The reflecting element 5 reflects the S-polarized light Ls emitted from the polarization separation element 4. The S-polarized light Ls reflected by the polarization separation element 4 is reflected by the reflecting element 5 and travels along the second optical axis AX2. Note that a plate-type reflecting element may be used as the reflecting element 5 instead of a block-type reflecting element.

第1平行化光学系10は、偏光分離素子4と第1光変調装置11との間に設けられている。第1平行化光学系10は、偏光分離素子4から射出されるP偏光Lpを平行化して第1光変調装置11に入射させる。本実施形態の場合、第1平行化光学系10は、正のパワーを有する凸レンズとして機能するフレネルレンズから構成されている。これにより、第1平行化光学系10の第1光軸AX1に沿う方向の厚さが抑えられ、プロジェクター1の小型化に寄与することができる。なお、第1平行化光学系10を構成するレンズの数および種類は、特に限定されない。 The first collimating optical system 10 is provided between the polarization separation element 4 and the first light modulation device 11. The first collimating optical system 10 collimates the P-polarized light Lp emitted from the polarization separation element 4 and causes it to enter the first light modulation device 11. In the present embodiment, the first collimating optical system 10 is composed of a Fresnel lens that functions as a convex lens with positive power. This reduces the thickness of the first collimating optical system 10 in the direction along the first optical axis AX1, which contributes to the miniaturization of the projector 1. Note that the number and type of lenses that constitute the first collimating optical system 10 are not particularly limited.

第1光変調装置11は、第1入射側偏光板12と、第1光変調素子13と、第1射出側偏光板14と、を備える。第1光変調装置11は、投射光軸AX0に対して一方の側(+Y側)に配置されている。本実施形態の第1入射側偏光板12は、特許請求の範囲の第1偏光子に対応する。 The first light modulation device 11 includes a first incident side polarizing plate 12, a first light modulation element 13, and a first exit side polarizing plate 14. The first light modulation device 11 is disposed on one side (the +Y side) of the projection optical axis AX0. The first incident side polarizing plate 12 in this embodiment corresponds to the first polarizer in the claims.

第1入射側偏光板12は、第1平行化光学系10と第1光変調素子13との間、すなわち第1光変調素子13の光入射側に設けられている。第1入射側偏光板12の偏光軸は、第1入射側偏光板12に入射するP偏光Lpが第1入射側偏光板12を透過できる向きに配置されている。本実施形態の場合、偏光分離素子4によって分離されたP偏光Lpが第1光変調素子13に入射し、偏光分離素子4と第1光変調素子13との間に偏光を乱す光学要素が多く存在しないため、第1入射側偏光板12は必ずしも設けられていなくてもよい。ただし、第1入射側偏光板12が設けられている場合、第1光変調素子13に入射するP偏光Lpの偏光度をより高めることができる。 The first incident side polarizing plate 12 is provided between the first collimating optical system 10 and the first light modulation element 13, that is, on the light incident side of the first light modulation element 13. The polarization axis of the first incident side polarizing plate 12 is arranged in a direction that allows the P polarized light Lp incident on the first incident side polarizing plate 12 to pass through the first incident side polarizing plate 12. In the case of this embodiment, the P polarized light Lp separated by the polarization separation element 4 enters the first light modulation element 13, and since there are not many optical elements between the polarization separation element 4 and the first light modulation element 13 that disturb the polarization, the first incident side polarizing plate 12 does not necessarily have to be provided. However, if the first incident side polarizing plate 12 is provided, the degree of polarization of the P polarized light Lp incident on the first light modulation element 13 can be further increased.

第1光変調素子13は、カラー表示が可能な1枚の透過型の液晶パネルから構成されている。すなわち、第1光変調素子13は、カラーフィルターを有し、画像情報に基づいてP偏光Lpを変調し、カラー画像の元となる第1カラー画像光L1を生成する。液晶パネルの駆動方式としては、ツイステッド・ネマティック(TN)方式、垂直配向(VA)方式、横電界(IPS)方式等が用いられ、特に限定されない。なお、第1光変調素子は、反射型の液晶パネルから構成されていてもよい。 The first light modulation element 13 is composed of a single transmissive liquid crystal panel capable of color display. That is, the first light modulation element 13 has a color filter, modulates P-polarized light Lp based on image information, and generates a first color image light L1 that is the source of a color image. The driving method for the liquid crystal panel is not particularly limited, and may be a twisted nematic (TN) method, a vertical alignment (VA) method, an in-plane switching (IPS) method, or the like. The first light modulation element may also be composed of a reflective liquid crystal panel.

図2は、第1光変調素子13の拡大図である。
図2に示すように、第1光変調素子13は、複数の画素PXがX軸方向とY軸方向とにマトリクス状に配列される第1表示領域13Rを有する。一例として、第1光変調素子13は、X軸方向に1920個、Y軸方向に1080個並んだ画素PXを有する。すなわち、第1光変調素子13は、1920×1080の解像度、いわゆるフルハイビジョンに対応する解像度を有する。1つの画素PXは、X軸方向に沿って配列される赤色ドットSP1、緑色ドットSP2、および青色ドットSP3の3つのドットから構成される。X軸方向は、第1光変調素子13が形成する画像の左右方向に相当し、特許請求の範囲の第1方向に対応する。Y軸方向は、第1光変調素子13が形成する画像の上下方向に相当し、特許請求の範囲の第2方向に対応する。
FIG. 2 is an enlarged view of the first light modulation element 13. As shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the first light modulation element 13 has a first display region 13R in which a plurality of pixels PX are arranged in a matrix in the X-axis direction and the Y-axis direction. As an example, the first light modulation element 13 has 1920 pixels PX arranged in the X-axis direction and 1080 pixels PX arranged in the Y-axis direction. That is, the first light modulation element 13 has a resolution of 1920×1080, which corresponds to a so-called full high-definition resolution. One pixel PX is composed of three dots, a red dot SP1, a green dot SP2, and a blue dot SP3, arranged along the X-axis direction. The X-axis direction corresponds to the left-right direction of the image formed by the first light modulation element 13, and corresponds to the first direction in the claims. The Y-axis direction corresponds to the up-down direction of the image formed by the first light modulation element 13, and corresponds to the second direction in the claims.

第1表示領域13Rは、複数の画素ラインGLと、隣り合う2つの画素ラインGLの間に設けられる複数の非表示領域SRと、を有する。本実施形態において、画素ラインGLは、X軸方向(左右方向)に沿う1つの行に配列される複数の画素PXからなる画素群と定義する。すなわち、第1表示領域13Rは、第1画素ラインGL1と、第2画素ラインGL2と、第1非表示領域SR1と、を有する。ここで、第1表示領域13Rの最上行の画素ラインGLを第1画素ラインGL1とし、上から2行目の画素ラインGLを第2画素ラインGL2とする。第1画素ラインGL1は、X軸方向に沿って配列される複数の画素PXを含む。第2画素ラインGL2は、Y軸方向において第1画素ラインGL1と隣り合い、X軸方向に沿って配列される複数の画素PXを含む。第1非表示領域SR1は、第1画素ラインGL1と第2画素ラインGL2との間に設けられ、X軸方向に延在する。 The first display region 13R has a plurality of pixel lines GL and a plurality of non-display regions SR provided between two adjacent pixel lines GL. In this embodiment, the pixel line GL is defined as a pixel group consisting of a plurality of pixels PX arranged in one row along the X-axis direction (left-right direction). That is, the first display region 13R has a first pixel line GL1, a second pixel line GL2, and a first non-display region SR1. Here, the pixel line GL in the top row of the first display region 13R is the first pixel line GL1, and the pixel line GL in the second row from the top is the second pixel line GL2. The first pixel line GL1 includes a plurality of pixels PX arranged along the X-axis direction. The second pixel line GL2 is adjacent to the first pixel line GL1 in the Y-axis direction and includes a plurality of pixels PX arranged along the X-axis direction. The first non-display region SR1 is provided between the first pixel line GL1 and the second pixel line GL2 and extends in the X-axis direction.

赤色ドットSP1、緑色ドットSP2、および青色ドットSP3のそれぞれは、互いに同じ形状と互いに同じ寸法とを有する。各ドットSP1,SP2,SP3の形状は矩形状であり、Y軸方向の長さはX軸方向の長さよりも大きい。また、Y軸方向において隣り合う2つのドット間のピッチPyは、X軸方向において隣り合う2つのドット間のピッチPxよりも大きい。 The red dot SP1, green dot SP2, and blue dot SP3 each have the same shape and dimensions. The shape of each dot SP1, SP2, and SP3 is rectangular, and the length in the Y-axis direction is greater than the length in the X-axis direction. In addition, the pitch Py between two adjacent dots in the Y-axis direction is greater than the pitch Px between two adjacent dots in the X-axis direction.

第1光変調素子13が有するカラーフィルターは、上記の画素PXの配置に対応して設けられている。すなわち、カラーフィルターにおいて、赤色ドットSP1に赤色フィルターが配置され、緑色ドットSP2に緑色フィルターが配置され、青色ドットSP3に青色フィルターが配置されている。また、非表示領域SRには、遮光層としてブラックマトリクスが配置されている。 The color filters of the first light modulation element 13 are arranged in accordance with the arrangement of the pixels PX. That is, in the color filters, a red filter is arranged in the red dot SP1, a green filter is arranged in the green dot SP2, and a blue filter is arranged in the blue dot SP3. In addition, a black matrix is arranged as a light-shielding layer in the non-display region SR.

図示を省略するが、複数の画素PXのそれぞれに、画素電極、薄膜トランジスター(TFT)、各種の配線等からなる液晶駆動手段が設けられている。これらの液晶駆動手段は、電界の作用によって各画素PXの液晶分子を駆動し、各画素PXのオン・オフ、すなわち明暗を切り替える。画素電極は、各ドットSP1,SP2,SP3に配置されている。TFTおよび各種配線は、非表示領域SRに配置されている。 Although not shown in the figure, each of the multiple pixels PX is provided with liquid crystal driving means consisting of a pixel electrode, a thin film transistor (TFT), various wiring, etc. These liquid crystal driving means drive the liquid crystal molecules of each pixel PX by the action of an electric field, switching each pixel PX on and off, i.e., between light and dark. The pixel electrodes are arranged in each of the dots SP1, SP2, and SP3. The TFTs and various wiring are arranged in the non-display region SR.

図1に示すように、第1射出側偏光板14は、第1光変調素子13と第1偏心フレネルレンズ15との間、すなわち第1光変調素子13の光射出側に設けられている。第1射出側偏光板14の偏光軸は、第1光軸AX1に垂直な仮想面内において第1入射側偏光板12の偏光軸と直交する向きに配置されている。したがって、第1光変調素子13によって変調される光が第1射出側偏光板14を透過する際には、P偏光がS偏光の第1カラー画像光L1となって第1射出側偏光板14から射出される。 As shown in FIG. 1, the first exit side polarizing plate 14 is provided between the first light modulation element 13 and the first decentered Fresnel lens 15, i.e., on the light exit side of the first light modulation element 13. The polarization axis of the first exit side polarizing plate 14 is arranged in a direction perpendicular to the polarization axis of the first entrance side polarizing plate 12 in a virtual plane perpendicular to the first optical axis AX1. Therefore, when the light modulated by the first light modulation element 13 passes through the first exit side polarizing plate 14, the P-polarized light becomes the S-polarized first color image light L1 and is emitted from the first exit side polarizing plate 14.

第2平行化光学系20は、反射素子5と第2光変調装置21との間に設けられている。第2平行化光学系20は、反射素子5から射出されるS偏光Lsを平行化して第2光変調装置21に入射させる。第2平行化光学系20は、フレネルレンズから構成されている。 The second collimating optical system 20 is provided between the reflecting element 5 and the second light modulation device 21. The second collimating optical system 20 collimates the S-polarized light Ls emitted from the reflecting element 5 and causes it to enter the second light modulation device 21. The second collimating optical system 20 is composed of a Fresnel lens.

第2光変調装置21は、第2入射側偏光板22と、第2光変調素子23と、第2射出側偏光板24と、を備える。第2光変調装置21は、投射光軸AX0に対して他方の側(-Y側)に配置されている。本実施形態の第2入射側偏光板22は、特許請求の範囲の第2偏光子に対応する。第2光変調装置21は、第1光変調装置11と略同じ構成を有するため、共通する光学要素については簡単に説明する。 The second light modulation device 21 comprises a second entrance polarizing plate 22, a second light modulation element 23, and a second exit polarizing plate 24. The second light modulation device 21 is disposed on the other side (-Y side) of the projection optical axis AX0. The second entrance polarizing plate 22 in this embodiment corresponds to the second polarizer in the claims. The second light modulation device 21 has substantially the same configuration as the first light modulation device 11, so the common optical elements will be briefly described.

第2入射側偏光板22は、第2平行化光学系20と第2光変調素子23との間、すなわち第2光変調素子23の光入射側に設けられている。第2入射側偏光板22の偏光軸は、第2入射側偏光板22に入射するS偏光Lsが第2入射側偏光板22を透過できる向きに配置されている。第2入射側偏光板22は必ずしも設けられていなくてもよいが、第2入射側偏光板22が設けられた場合、第2光変調素子23に入射するS偏光Lsの偏光度をより高めることができる。 The second incident side polarizing plate 22 is provided between the second collimating optical system 20 and the second light modulation element 23, i.e., on the light incident side of the second light modulation element 23. The polarization axis of the second incident side polarizing plate 22 is oriented so that S-polarized light Ls incident on the second incident side polarizing plate 22 can be transmitted through the second incident side polarizing plate 22. The second incident side polarizing plate 22 does not necessarily have to be provided, but if the second incident side polarizing plate 22 is provided, the degree of polarization of the S-polarized light Ls incident on the second light modulation element 23 can be further increased.

第2光変調素子23は、カラー表示が可能な1枚の透過型の液晶パネルから構成されている。すなわち、第2光変調素子23は、カラーフィルターを有し、画像情報に基づいてS偏光Lsを変調し、カラー画像の元となる第2カラー画像光L2を生成する。なお、第2光変調素子は、反射型の液晶パネルから構成されていてもよい。 The second light modulation element 23 is composed of a single transmissive liquid crystal panel capable of color display. That is, the second light modulation element 23 has a color filter, modulates the S-polarized light Ls based on image information, and generates the second color image light L2 that is the source of the color image. The second light modulation element may also be composed of a reflective liquid crystal panel.

液晶パネルの構成は、第1光変調素子13と同一であるため、図2を用いて説明する。図2において、カッコ内に示す符号が第2光変調素子23としての符号である。第2光変調素子23は、複数の画素PXがX軸方向とY軸方向とにマトリクス状に配列される第2表示領域23Rを有する。第2光変調素子23が有する画素PXの構成は、第1光変調素子13が有する画素PXの構成と同一である。 The configuration of the liquid crystal panel is the same as that of the first light modulation element 13, so it will be described using FIG. 2. In FIG. 2, the reference numerals in parentheses are the reference numerals for the second light modulation element 23. The second light modulation element 23 has a second display region 23R in which a plurality of pixels PX are arranged in a matrix in the X-axis direction and the Y-axis direction. The configuration of the pixels PX of the second light modulation element 23 is the same as the configuration of the pixels PX of the first light modulation element 13.

第2表示領域23Rは、複数の画素ラインGLと、隣り合う2つの画素ラインGLの間に設けられる複数の非表示領域SRと、を有する。すなわち、第2表示領域23Rは、第3画素ラインGL3と、第4画素ラインGL4と、第2非表示領域SR2と、を有する。第3画素ラインGL3は、X軸方向に沿って配列される複数の画素PXを含む。第4画素ラインGL4は、Y軸方向において第3画素ラインGL3と隣り合い、X軸方向に沿って配列される複数の画素PXを含む。第2非表示領域SR2は、第3画素ラインGL3と第4画素ラインGL4との間に設けられ、X軸方向に延在する。なお、第3画素ラインGL3、第4画素ラインGL4、および第2非表示領域SR2等の表記は、説明を判りやすくするため、第1光変調素子13とは異ならせている。第2光変調素子23については、第2表示領域23Rの最上行の画素ラインGLを第3画素ラインGL3とし、上から2行目の画素ラインGLを第4画素ラインGL4とする。 The second display region 23R has a plurality of pixel lines GL and a plurality of non-display regions SR provided between two adjacent pixel lines GL. That is, the second display region 23R has a third pixel line GL3, a fourth pixel line GL4, and a second non-display region SR2. The third pixel line GL3 includes a plurality of pixels PX arranged along the X-axis direction. The fourth pixel line GL4 is adjacent to the third pixel line GL3 in the Y-axis direction and includes a plurality of pixels PX arranged along the X-axis direction. The second non-display region SR2 is provided between the third pixel line GL3 and the fourth pixel line GL4 and extends in the X-axis direction. Note that the notations of the third pixel line GL3, the fourth pixel line GL4, and the second non-display region SR2, etc. are different from those of the first light modulation element 13 in order to make the explanation easier to understand. For the second light modulation element 23, the pixel line GL in the top row of the second display region 23R is the third pixel line GL3, and the pixel line GL in the second row from the top is the fourth pixel line GL4.

図1に示すように、第2射出側偏光板24は、第2光変調素子23と第2偏心フレネルレンズ25との間、すなわち第2光変調素子23の光射出側に設けられている。第2射出側偏光板24の偏光軸は、第2光軸AX2に垂直な仮想面内において第2入射側偏光板22の偏光軸と直交する向きに配置されている。したがって、第2光変調素子23によって変調される光が第2射出側偏光板24を透過する際には、S偏光がP偏光の第2カラー画像光L2となって第2射出側偏光板24から射出される。 As shown in FIG. 1, the second exit side polarizing plate 24 is provided between the second light modulation element 23 and the second decentered Fresnel lens 25, i.e., on the light exit side of the second light modulation element 23. The polarization axis of the second exit side polarizing plate 24 is arranged in a direction perpendicular to the polarization axis of the second entrance side polarizing plate 22 in a virtual plane perpendicular to the second optical axis AX2. Therefore, when the light modulated by the second light modulation element 23 passes through the second exit side polarizing plate 24, the S-polarized light becomes the P-polarized second color image light L2 and is emitted from the second exit side polarizing plate 24.

画像合成部6は、第1偏心フレネルレンズ15と、第2偏心フレネルレンズ25と、を備える。画像合成部6は、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを合成し、カラー合成画像光L3を生成する。この構成によれば、画像合成部6を薄型化することができ、プロジェクター1の前後方向の寸法を小さくすることができる。 The image synthesis unit 6 includes a first decentered Fresnel lens 15 and a second decentered Fresnel lens 25. The image synthesis unit 6 synthesizes the first color image light L1 and the second color image light L2 to generate a color synthesized image light L3. With this configuration, the image synthesis unit 6 can be made thinner, and the dimensions of the projector 1 in the front-to-rear direction can be reduced.

第1偏心フレネルレンズ15は、第1光変調素子13の中心を通る第1光軸AX1に対して偏心したフレネルレンズで構成されている。具体的には、第1偏心フレネルレンズ15の中心は、第1光軸AX1に対して投射光軸AX0の側にずれた位置にある。これにより、第1偏心フレネルレンズ15は、第1光変調素子13から射出される第1カラー画像光L1を投射光軸AX0の側に向けて屈折させる。また、第1偏心フレネルレンズ15を用いることでレンズの薄型化を実現できる。本実施形態の第1偏心フレネルレンズ15は、特許請求の範囲の第1偏心レンズに対応する。 The first decentered Fresnel lens 15 is composed of a Fresnel lens that is decentered with respect to the first optical axis AX1 that passes through the center of the first light modulation element 13. Specifically, the center of the first decentered Fresnel lens 15 is shifted toward the projection optical axis AX0 with respect to the first optical axis AX1. As a result, the first decentered Fresnel lens 15 refracts the first color image light L1 emitted from the first light modulation element 13 toward the projection optical axis AX0. In addition, the use of the first decentered Fresnel lens 15 makes it possible to make the lens thinner. The first decentered Fresnel lens 15 of this embodiment corresponds to the first decentered lens of the claims.

第2偏心フレネルレンズ25は、第2光変調素子23の中心を通る第2光軸AX2に対して偏心したフレネルレンズで構成されている。具体的には、第2偏心フレネルレンズ25の中心は、第2光軸AX2に対して投射光軸AX0の側にずれた位置にある。これにより、第2偏心フレネルレンズ25は、第2光変調素子23から射出される第2カラー画像光L2を投射光軸AX0の側に向けて屈折させる。また、第2偏心フレネルレンズ25を用いることでレンズの薄型化を実現できる。本実施形態の第2偏心フレネルレンズ25は、特許請求の範囲の第2偏心レンズに対応する。 The second eccentric Fresnel lens 25 is composed of a Fresnel lens that is eccentric with respect to the second optical axis AX2 that passes through the center of the second light modulation element 23. Specifically, the center of the second eccentric Fresnel lens 25 is shifted toward the projection optical axis AX0 with respect to the second optical axis AX2. As a result, the second eccentric Fresnel lens 25 refracts the second color image light L2 emitted from the second light modulation element 23 toward the projection optical axis AX0. In addition, the use of the second eccentric Fresnel lens 25 makes it possible to achieve a thinner lens. The second eccentric Fresnel lens 25 of this embodiment corresponds to the second eccentric lens of the claims.

第1偏心フレネルレンズ15と第2偏心フレネルレンズ25とは、投射光軸AX0に対して対称な形状を有する。これにより、第1偏心フレネルレンズ15と第2偏心フレネルレンズ25とは、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを互いに重畳させ、投射光軸AX0上の投射光学装置7よりも光入射側の位置に第1光変調素子13および第2光変調素子23の像Mを形成する。 The first eccentric Fresnel lens 15 and the second eccentric Fresnel lens 25 have shapes symmetrical with respect to the projection optical axis AX0. As a result, the first eccentric Fresnel lens 15 and the second eccentric Fresnel lens 25 superimpose the first color image light L1 and the second color image light L2 on each other, forming an image M of the first light modulation element 13 and the second light modulation element 23 at a position on the projection optical axis AX0 closer to the light incident side than the projection optical device 7.

投射光学装置7は、複数のレンズから構成されている。投射光学装置7を構成するレンズの数は、特に限定されない。投射光学装置7は、画像合成部6から射出されるカラー合成画像光L3をスクリーン等の被投射面に投射する。これにより、カラー画像が被投射面上に表示される。 The projection optical device 7 is composed of multiple lenses. The number of lenses constituting the projection optical device 7 is not particularly limited. The projection optical device 7 projects the color composite image light L3 emitted from the image synthesis unit 6 onto a projection surface such as a screen. As a result, a color image is displayed on the projection surface.

画像信号制御部8は、任意の画像情報に対応する画像信号を第1光変調素子13および第2光変調素子23のそれぞれに供給する。本実施形態の場合、画像信号は、1920×1080の解像度を有する液晶パネルに対応するフルハイビジョン用画像信号である。画像信号制御部8は、例えばCPUによって構成されている。 The image signal control unit 8 supplies an image signal corresponding to any image information to each of the first light modulation element 13 and the second light modulation element 23. In this embodiment, the image signal is a full high-definition image signal corresponding to a liquid crystal panel having a resolution of 1920 x 1080. The image signal control unit 8 is configured, for example, by a CPU.

本実施形態の場合、画像合成部6は、第1光変調素子13の第1画素ラインGL1と第2光変調素子23の第3画素ラインGL3とが互いに重畳し、第1光変調素子13の第2画素ラインGL2と第2光変調素子23の第4画素ラインGL4とが互いに重畳するように、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを合成する。以下、各表示領域の上から3番目以降の画素ラインGLについても同様である。このとき、第1画素ラインGL1に含まれる複数のドットと第3画素ラインGL3に含まれる複数のドットとは、全て互いに重畳される。他の画素ラインについても同様である。また、第1非表示領域SR1と第2非表示領域SR2とは、互いに重畳する。他の非表示領域SRについても同様である。画像信号制御部8は、互いに同一であり、かつ、互いに同期する画像信号を第1光変調素子13および第2光変調素子23のそれぞれに供給する。 In this embodiment, the image synthesis unit 6 synthesizes the first color image light L1 and the second color image light L2 so that the first pixel line GL1 of the first light modulation element 13 and the third pixel line GL3 of the second light modulation element 23 overlap each other, and the second pixel line GL2 of the first light modulation element 13 and the fourth pixel line GL4 of the second light modulation element 23 overlap each other. The same applies to the third and subsequent pixel lines GL from the top of each display area. At this time, the multiple dots included in the first pixel line GL1 and the multiple dots included in the third pixel line GL3 all overlap each other. The same applies to the other pixel lines. In addition, the first non-display region SR1 and the second non-display region SR2 overlap each other. The same applies to the other non-display regions SR. The image signal control unit 8 supplies image signals that are identical to each other and synchronized with each other to each of the first light modulation element 13 and the second light modulation element 23.

[第1実施形態の効果]
本実施形態のプロジェクター1は、非偏光の光を射出する光源2と、光源2から射出される光Lを偏光状態が互いに異なるP偏光LpとS偏光Lsとに分離する偏光分離素子4と、カラーフィルターを有し、画像情報に基づいてP偏光Lpを変調し、第1カラー画像光L1を生成する第1光変調素子13と、カラーフィルターを有し、画像情報に基づいてS偏光Lsを変調し、第2カラー画像光L2を生成する第2光変調素子23と、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを合成し、カラー合成画像光L3を生成する画像合成部6と、画像合成部6から射出されるカラー合成画像光L3を投射する投射光学装置7と、を備える。
[Effects of the First Embodiment]
The projector 1 of the present embodiment includes a light source 2 that emits unpolarized light, a polarization separation element 4 that separates the light L emitted from the light source 2 into P-polarized light Lp and S-polarized light Ls that have different polarization states, a first light modulation element 13 that has a color filter and modulates the P-polarized light Lp based on image information to generate a first color image light L1, a second light modulation element 23 that has a color filter and modulates the S-polarized light Ls based on image information to generate a second color image light L2, an image synthesis unit 6 that synthesizes the first color image light L1 and the second color image light L2 to generate a color synthesized image light L3, and a projection optical device 7 that projects the color synthesized image light L3 emitted from the image synthesis unit 6.

本実施形態の構成によれば、偏光分離素子4によって分離されるP偏光Lpが第1光変調素子13で変調され、S偏光Lsが第2光変調素子23で変調された後、画像合成部6によって合成され、カラー合成画像光L3が投射されて、被投射面上にカラー画像が表示される。したがって、従来の単板式プロジェクターのように、偏光子によって分離された一方の偏光が表示に寄与できないという不具合がなく、偏光分離素子4によって分離される2つの偏光をともに表示に利用でき、光源2から射出される光Lの利用効率を従来よりも高めることができる。 According to the configuration of this embodiment, the P-polarized light Lp separated by the polarization separation element 4 is modulated by the first light modulation element 13, and the S-polarized light Ls is modulated by the second light modulation element 23, and then they are combined by the image combination unit 6, and the color combined image light L3 is projected, and a color image is displayed on the projection surface. Therefore, unlike conventional single-panel projectors, there is no problem in which one of the polarized lights separated by the polarizer cannot contribute to the display, and both of the two polarized lights separated by the polarization separation element 4 can be used for display, making it possible to increase the utilization efficiency of the light L emitted from the light source 2 more than before.

特に本実施形態の場合、画像合成部6が第1光変調素子13の各画素ラインGLと第2光変調素子23の各画素ラインGLとを互いに重畳させ、画像信号制御部8は、互いに同一で同期する画像信号を第1光変調素子13および第2光変調素子23のそれぞれに供給する。この構成によれば、同一の画素ラインGLに第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とが重畳されるため、被投射面上に表示される画像の明るさを従来よりも向上させることができる。 In particular, in the case of this embodiment, the image synthesis unit 6 superimposes each pixel line GL of the first light modulation element 13 and each pixel line GL of the second light modulation element 23 on each other, and the image signal control unit 8 supplies the same and synchronized image signals to each of the first light modulation element 13 and the second light modulation element 23. With this configuration, the first color image light L1 and the second color image light L2 are superimposed on the same pixel line GL, so that the brightness of the image displayed on the projection surface can be improved compared to the conventional case.

[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態について、図面を用いて説明する。
第2実施形態のプロジェクターの基本構成は第1実施形態と略同様である。
図3は、第2実施形態のプロジェクター31の概略構成図である。
図3において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Second embodiment]
A second embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.
The basic configuration of the projector of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a projector 31 according to the second embodiment.
In FIG. 3, components common to those in the drawings used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図3に示すように、本実施形態のプロジェクター31は、光源2と、ピックアップ光学系3と、偏光分離素子4と、反射素子5と、第1平行化光学系10と、第1光変調装置33と、第2平行化光学系20と、第2光変調装置34と、画像シフト素子37と、画像合成部6と、投射光学装置7と、画像信号制御部8と、を備える。 As shown in FIG. 3, the projector 31 of this embodiment includes a light source 2, a pickup optical system 3, a polarization separation element 4, a reflecting element 5, a first collimating optical system 10, a first light modulation device 33, a second collimating optical system 20, a second light modulation device 34, an image shift element 37, an image synthesis unit 6, a projection optical device 7, and an image signal control unit 8.

本実施形態の第1光変調素子35の基本構成は、図2に示した第1実施形態の第1光変調素子13と同様である。ただし、第1光変調素子35を構成する液晶パネルのY軸方向の画素数は、第1実施形態の液晶パネルのY軸方向の画素数の1/2である。例えば、第1実施形態の第1光変調素子13では1080個の画素がY軸方向に配列されているのに対し、本実施形態の第1光変調素子35では、540個の画素がY軸方向に配列されている。すなわち、本実施形態の場合、第1光変調素子35は、1920×540個の画素を有する。第2光変調素子36の構成は、第1光変調素子35と同一である。すなわち、第1光変調素子35が有する画素ラインの数と、第2光変調素子36が有する画素ラインの数とは、互いに等しい。 The basic configuration of the first light modulation element 35 of this embodiment is the same as that of the first light modulation element 13 of the first embodiment shown in FIG. 2. However, the number of pixels in the Y-axis direction of the liquid crystal panel constituting the first light modulation element 35 is 1/2 of the number of pixels in the Y-axis direction of the liquid crystal panel of the first embodiment. For example, 1080 pixels are arranged in the Y-axis direction in the first light modulation element 13 of the first embodiment, whereas 540 pixels are arranged in the Y-axis direction in the first light modulation element 35 of this embodiment. That is, in this embodiment, the first light modulation element 35 has 1920 x 540 pixels. The configuration of the second light modulation element 36 is the same as that of the first light modulation element 35. That is, the number of pixel lines of the first light modulation element 35 and the number of pixel lines of the second light modulation element 36 are equal to each other.

画像シフト素子37は、第2光軸AX2上において、第2射出側偏光板24と第2偏心フレネルレンズ25との間に設けられている。画像シフト素子37は、透光性を有し、第2光軸AX2に垂直な面(XY平面)に対して傾斜して配置された平行平板から構成されている。画像シフト素子37は、+Y側の端部が第2射出側偏光板24から遠く、-Y側の端部が第2射出側偏光板24に近くなる向きに傾斜している。 The image shift element 37 is provided on the second optical axis AX2 between the second exit side polarizing plate 24 and the second decentered Fresnel lens 25. The image shift element 37 is composed of a parallel plate that is translucent and arranged at an angle with respect to a plane (XY plane) perpendicular to the second optical axis AX2. The image shift element 37 is inclined so that the end on the +Y side is farther from the second exit side polarizing plate 24 and the end on the -Y side is closer to the second exit side polarizing plate 24.

図4は、画像シフト素子37の作用を説明するための模式図である。
図4に示すように、画像シフト素子37は、画像シフト素子37に入射する第2カラー画像光L2を光入射面37aおよび光射出面37bのそれぞれで屈折させ、第2カラー画像光L2の光路を-Y側にシフトさせる。第2カラー画像光L2のシフト量Sは、第1光変調素子35および第2光変調素子36のY軸方向のドット間ピッチPyと略一致している。シフト量Sは、平行平板の傾斜角度または厚さで調整することができる。シフト量Sをドット間ピッチPyと一致させやすくするため、平行平板の傾斜角度を調整する機構が設けられていてもよいし、異なる厚さを有する平行平板と交換可能な構成となっていてもよい。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the function of the image shifting element 37. As shown in FIG.
As shown in Fig. 4, the image shift element 37 refracts the second color image light L2 incident on the image shift element 37 at each of the light incident surface 37a and the light exit surface 37b, and shifts the optical path of the second color image light L2 to the -Y side. The shift amount S of the second color image light L2 is approximately equal to the dot pitch Py in the Y-axis direction of the first light modulation element 35 and the second light modulation element 36. The shift amount S can be adjusted by the inclination angle or thickness of the parallel plate. In order to easily match the shift amount S with the dot pitch Py, a mechanism for adjusting the inclination angle of the parallel plate may be provided, or the parallel plate may be configured to be replaceable with a parallel plate having a different thickness.

図5は、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とが重畳されてできる像Mのイメージを示す模式図である。
画像合成部6は、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを互いに重畳させ、投射光軸AX0上に像Mを形成する点においては、第1実施形態と同様である。ところが、本実施形態の場合は、2つのカラー画像光L1,L2が重畳された結果が第1実施形態とは異なる。本実施形態の場合、図5に示すように、画像合成部6は、第3画素ラインGL3と第1非表示領域SR1とが互いに重畳し、第2画素ラインGL2と第2非表示領域SR2とが互いに重畳するように、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを合成する。つまり、本実施形態の場合、一方の光変調素子の各画素ラインGLと他方の光変調素子の各画素ラインGLとが互いにずれており、一方の光変調素子の各画素ラインGLと他方の光変調素子の各非表示領域SRとが互いに重畳され、一方の光変調素子の各非表示領域SRと他方の光変調素子の各画素ラインGLとが互いに重畳されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an image M formed by superimposing the first color image light L1 and the second color image light L2.
The image synthesis unit 6 is similar to the first embodiment in that it superimposes the first color image light L1 and the second color image light L2 on each other to form an image M on the projection optical axis AX0. However, in the case of this embodiment, the result of superimposing the two color image lights L1 and L2 is different from that of the first embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the image synthesis unit 6 synthesizes the first color image light L1 and the second color image light L2 so that the third pixel line GL3 and the first non-display region SR1 are superimposed on each other, and the second pixel line GL2 and the second non-display region SR2 are superimposed on each other. That is, in this embodiment, the pixel lines GL of one light modulation element and the pixel lines GL of the other light modulation element are shifted from each other, the pixel lines GL of one light modulation element and the non-display regions SR of the other light modulation element are superimposed on each other, and the non-display regions SR of one light modulation element and the pixel lines GL of the other light modulation element are superimposed on each other.

プロジェクター31には、第1実施形態と同様、1920×1080の解像度を有する液晶パネルに対応するフルハイビジョン用画像信号が入力される。ところが、本実施形態の場合、第1光変調素子35および第2光変調素子36のそれぞれは、1920×540個の画素しか有していない。すなわち、画像信号は、第1光変調素子35および第2光変調素子36の画素ラインの数の2倍の画素ライン数に対応する画像信号である。そこで、画像信号制御部8は、入力される画像信号を2つの画像信号に分割し、分割された各画像信号を第1光変調素子35および第2光変調素子36のそれぞれに供給する。具体的に、画像信号制御部8は、画像信号のうちの奇数ラインに対応する第1分割画像信号を第1光変調素子35に供給し、画像信号のうちの偶数ラインに対応する第2分割画像信号を第1分割画像信号と同期させて第2光変調素子36に供給する。
プロジェクター31のその他の構成は、第1実施形態と同様である。
As in the first embodiment, a full high-definition image signal corresponding to a liquid crystal panel having a resolution of 1920×1080 is input to the projector 31. However, in the case of this embodiment, each of the first light modulation element 35 and the second light modulation element 36 has only 1920×540 pixels. That is, the image signal is an image signal corresponding to twice the number of pixel lines of the first light modulation element 35 and the second light modulation element 36. Therefore, the image signal control unit 8 divides the input image signal into two image signals and supplies each of the divided image signals to the first light modulation element 35 and the second light modulation element 36. Specifically, the image signal control unit 8 supplies a first divided image signal corresponding to odd lines of the image signal to the first light modulation element 35, and supplies a second divided image signal corresponding to even lines of the image signal to the second light modulation element 36 in synchronization with the first divided image signal.
The other configurations of the projector 31 are similar to those of the first embodiment.

[第2実施形態の効果]
本実施形態においても、偏光分離素子4によって分離される2つの偏光Lp,Lsがともに表示に寄与できるため、光源2から射出される光Lの利用効率を高めることができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
[Effects of the second embodiment]
In this embodiment, too, the two polarized lights Lp, Ls separated by the polarization separation element 4 can both contribute to display, thereby obtaining the same effect as in the first embodiment, that is, the utilization efficiency of the light L emitted from the light source 2 can be increased.

特に本実施形態の場合、一方の光変調素子の各画素ラインGLと他方の光変調素子の各非表示領域SRとが互いに重畳され、一方の光変調素子の各非表示領域SRと他方の光変調素子の各画素ラインGLとが互いに重畳され、画像信号のうちの奇数ラインに対応する第1分割画像信号が第1光変調素子35に供給され、偶数ラインに対応する第2分割画像信号が第1分割画像信号と同期して第2光変調素子36に供給される。その結果、第1光変調素子35および第2光変調素子36のそれぞれが1920×540個の画素しか有していなくても、第1実施形態と同様の1920×1080の解像度を有するフルハイビジョン画像を表示できる。このように、各光変調素子35,36を構成する液晶パネルの小型化を図ることができる。 In particular, in the case of this embodiment, each pixel line GL of one light modulation element and each non-display area SR of the other light modulation element are superimposed on each other, each non-display area SR of one light modulation element and each pixel line GL of the other light modulation element are superimposed on each other, and a first divided image signal corresponding to the odd lines of the image signal is supplied to the first light modulation element 35, and a second divided image signal corresponding to the even lines is supplied to the second light modulation element 36 in synchronization with the first divided image signal. As a result, even if each of the first light modulation element 35 and the second light modulation element 36 has only 1920 x 540 pixels, a full high-definition image having a resolution of 1920 x 1080 similar to that of the first embodiment can be displayed. In this way, the liquid crystal panels constituting each light modulation element 35, 36 can be made smaller.

本実施形態の構成に代えて、第1光変調素子35および第2光変調素子36として、第1実施形態と同様の1920×1080個の画素を有する液晶パネルを用い、1920×2160の解像度に対応する画像信号を入力させる構成とした上で、図5に示すように、一方の光変調素子の各画素ラインGLと他方の光変調素子の各非表示領域SRとを互いに重畳させ、一方の光変調素子の各非表示領域SRと他方の光変調素子の各画素ラインGLとを互いに重畳させる構成としてもよい。この構成によれば、液晶パネルの大きさは第1実施形態と同様であるが、1920×2160の解像度を有する画像が得られ、投射画像の解像度、特に投射画像の上下方向の解像度を本実施形態よりも高めることができる。 Instead of the configuration of this embodiment, a liquid crystal panel having 1920 x 1080 pixels similar to that of the first embodiment may be used as the first light modulation element 35 and the second light modulation element 36, and an image signal corresponding to a resolution of 1920 x 2160 may be input. As shown in FIG. 5, each pixel line GL of one light modulation element and each non-display area SR of the other light modulation element may be overlapped with each other, and each non-display area SR of one light modulation element and each pixel line GL of the other light modulation element may be overlapped with each other. With this configuration, although the size of the liquid crystal panel is the same as that of the first embodiment, an image having a resolution of 1920 x 2160 is obtained, and the resolution of the projected image, especially the vertical resolution of the projected image, can be increased compared to this embodiment.

本実施形態では、画像シフト素子37を第2光軸AX2上の第2射出側偏光板24と第2偏心フレネルレンズ25との間に設け、第2カラー画像光L2の光路をY軸方向にシフトさせたが、この構成に代えて、画像シフト素子37を第1光軸AX1上の第1射出側偏光板14と第1偏心フレネルレンズ15との間に設け、第1カラー画像光L1の光路をY軸方向に沿って上記実施形態とは逆向きにシフトさせてもよい。さらに、上記の構成を組み合わせ、画像シフト素子37を第1光軸AX1上、第2光軸AX2上の双方に設け、第1カラー画像光L1、第2カラー画像光L2の双方の光路をY軸方向に沿って互いに逆向きにシフトさせてもよい。 In this embodiment, the image shift element 37 is provided between the second exit side polarizing plate 24 and the second eccentric Fresnel lens 25 on the second optical axis AX2, and the optical path of the second color image light L2 is shifted in the Y-axis direction. However, instead of this configuration, the image shift element 37 may be provided between the first exit side polarizing plate 14 and the first eccentric Fresnel lens 15 on the first optical axis AX1, and the optical path of the first color image light L1 may be shifted along the Y-axis direction in the opposite direction to the above embodiment. Furthermore, the above configurations may be combined, and the image shift element 37 may be provided on both the first optical axis AX1 and the second optical axis AX2, and the optical paths of both the first color image light L1 and the second color image light L2 may be shifted in the opposite directions to each other along the Y-axis direction.

また、一方の光変調素子の画素ラインGLと他方の光変調素子の非表示領域SRとを互いに重畳させる手段として、必ずしも画像シフト素子37を用いなくてもよく、第1光変調素子35および第2光変調素子36の少なくとも一方の設置位置を各光軸AX1,AX2からずらしてもよい。いずれの方法であっても、一方の光変調素子の画素ラインGLと他方の光変調素子の非表示領域SRとの位置合わせを行う際には、例えば画像全体を明表示とし、照度計を用いて最も明るくなるように調整すればよい。または、任意の画像を表示しながら調整してもよい。 In addition, the image shift element 37 does not necessarily have to be used as a means for overlapping the pixel line GL of one light modulation element and the non-display region SR of the other light modulation element, and the installation position of at least one of the first light modulation element 35 and the second light modulation element 36 may be shifted from the respective optical axes AX1, AX2. In either method, when aligning the pixel line GL of one light modulation element and the non-display region SR of the other light modulation element, for example, the entire image may be displayed bright and adjusted to the brightest using a light meter. Alternatively, adjustment may be made while any image is displayed.

[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態について、図面を用いて説明する。
第3実施形態のプロジェクターの基本構成は第1実施形態と略同様である。
図6は、第3実施形態のプロジェクター61の概略構成図である。
図6において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Third embodiment]
A third embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.
The basic configuration of the projector according to the third embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a projector 61 according to the third embodiment.
In FIG. 6, components common to those in the drawings used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図6に示すように、本実施形態のプロジェクター61は、光源2と、ピックアップ光学系3と、偏光分離素子4と、反射素子5と、第1平行化光学系10と、第1光変調装置11と、第2平行化光学系20と、第2光変調装置21と、画像合成部63と、投射光学装置7と、画像信号制御部8と、を備える。 As shown in FIG. 6, the projector 61 of this embodiment includes a light source 2, a pickup optical system 3, a polarization separation element 4, a reflecting element 5, a first collimating optical system 10, a first light modulation device 11, a second collimating optical system 20, a second light modulation device 21, an image synthesis unit 63, a projection optical device 7, and an image signal control unit 8.

画像合成部63は、第1フレネルレンズ65と、第2フレネルレンズ66と、第3フレネルレンズ67と、を備える。画像合成部63が3枚のフレネルレンズ65,66,67で構成されることにより、画像合成部63を薄型化することができ、プロジェクター61の前後方向の寸法を小さくすることができる。 The image synthesis unit 63 includes a first Fresnel lens 65, a second Fresnel lens 66, and a third Fresnel lens 67. By configuring the image synthesis unit 63 with three Fresnel lenses 65, 66, and 67, the image synthesis unit 63 can be made thinner, and the dimensions of the projector 61 in the front-to-rear direction can be reduced.

第1フレネルレンズ65は、第1光軸AX1上において、第1光変調装置11と第3フレネルレンズ67との間に配置されている。第1フレネルレンズ65は、第1光軸AX1上にレンズ中心を有する。第1フレネルレンズ65は、第1光変調素子13から射出される第1カラー画像光L1を透過する。第1フレネルレンズ65を用いることでレンズの薄型化を実現できる。本実施形態の第1フレネルレンズ65は、特許請求の範囲の第1レンズに対応する。 The first Fresnel lens 65 is disposed on the first optical axis AX1 between the first light modulation device 11 and the third Fresnel lens 67. The first Fresnel lens 65 has a lens center on the first optical axis AX1. The first Fresnel lens 65 transmits the first color image light L1 emitted from the first light modulation element 13. By using the first Fresnel lens 65, it is possible to achieve a thinner lens. The first Fresnel lens 65 in this embodiment corresponds to the first lens in the claims.

第2フレネルレンズ66は、第2光軸AX2上において、第2光変調装置21と第3フレネルレンズ67との間に配置されている。第2フレネルレンズ66は、第2光軸AX2上にレンズ中心を有する。第2フレネルレンズ66は、第2光変調素子23から射出される第2カラー画像光L2を透過する。第2偏心フレネルレンズ66を用いることでレンズの薄型化を実現できる。本実施形態の第2フレネルレンズ66は、特許請求の範囲の第2レンズに対応する。 The second Fresnel lens 66 is disposed on the second optical axis AX2 between the second light modulation device 21 and the third Fresnel lens 67. The second Fresnel lens 66 has a lens center on the second optical axis AX2. The second Fresnel lens 66 transmits the second color image light L2 emitted from the second light modulation element 23. By using the second decentered Fresnel lens 66, it is possible to achieve a thinner lens. The second Fresnel lens 66 in this embodiment corresponds to the second lens in the claims.

第3フレネルレンズ67は、投射光軸AX0上において、投射光学装置7の光入射側に配置されている。第3フレネルレンズ67は、投射光軸AX0上にレンズ中心を有する。第3フレネルレンズ67は、第1フレネルレンズ65から射出される第1カラー画像光L1と、第2フレネルレンズ66から射出される第2カラー画像光L2と、を透過する。第3フレネルレンズ67を用いることでレンズの薄型化を実現できる。本実施形態の第3フレネルレンズ67は、特許請求の範囲の第3フレネルレンズに対応する。
第3フレネルレンズ67は、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを互いに重畳させ、投射光軸AX0上の投射光学装置7よりも光入射側の位置に像Mを形成する。
プロジェクター61のその他の構成は、第1実施形態と同様である。
The third Fresnel lens 67 is disposed on the light incident side of the projection optical device 7 on the projection optical axis AX0. The third Fresnel lens 67 has a lens center on the projection optical axis AX0. The third Fresnel lens 67 transmits the first color image light L1 emitted from the first Fresnel lens 65 and the second color image light L2 emitted from the second Fresnel lens 66. The use of the third Fresnel lens 67 can achieve a thinner lens. The third Fresnel lens 67 of this embodiment corresponds to the third Fresnel lens in the claims.
The third Fresnel lens 67 superimposes the first color image light L1 and the second color image light L2 on each other, and forms an image M at a position on the projection optical axis AX0 closer to the light incident side than the projection optical device 7.
The other configuration of the projector 61 is similar to that of the first embodiment.

[第3実施形態の効果]
本実施形態においても、偏光分離素子4によって分離される2つの偏光Lp,Lsがともに表示に寄与できるため、光源2から射出される光Lの利用効率を高めることができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
[Effects of the third embodiment]
In this embodiment, too, the two polarized lights Lp, Ls separated by the polarization separation element 4 can both contribute to display, thereby obtaining the same effect as in the first embodiment, that is, the utilization efficiency of the light L emitted from the light source 2 can be increased.

[第4実施形態]
以下、本発明の第4実施形態について、図面を用いて説明する。
第4実施形態のプロジェクターの基本構成は第1実施形態と略同様である。
図7は、第4実施形態のプロジェクター71の概略構成図である。
図7において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.
The basic configuration of the projector according to the fourth embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a projector 71 according to the fourth embodiment.
In FIG. 7, components common to those in the drawings used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図7に示すように、本実施形態のプロジェクター71は、光源2と、ピックアップ光学系3と、偏光分離素子4と、第1平行化光学系10と、第1光変調装置11と、第2平行化光学系20と、第2光変調装置21と、第1反射素子73と、第2反射素子74と、画像合成部75と、投射光学装置7と、画像信号制御部8と、を備える。画像合成部75は、第1フレネルレンズ77と、第2フレネルレンズ78と、偏光合成素子79と、を備える。 As shown in FIG. 7, the projector 71 of this embodiment includes a light source 2, a pickup optical system 3, a polarization separation element 4, a first collimation optical system 10, a first light modulation device 11, a second collimation optical system 20, a second light modulation device 21, a first reflection element 73, a second reflection element 74, an image synthesis unit 75, a projection optical device 7, and an image signal control unit 8. The image synthesis unit 75 includes a first Fresnel lens 77, a second Fresnel lens 78, and a polarization synthesis element 79.

本実施形態においては、投射光学装置7から射出されるカラー合成画像光L3の主光線に沿い、Z軸に平行な軸を投射光軸AX0と定義する。第1光変調装置11の中心を通り、Z軸に平行な軸を第1光軸AX1と定義する。第2光変調装置21の中心を通り、Y軸に平行な軸を第2光軸AX2と定義する。第1反射素子73の中心と偏光合成素子79の中心とを通り、Y軸に平行な軸を第3光軸AX3と定義する。 In this embodiment, the axis parallel to the Z axis along the principal ray of the color composite image light L3 emitted from the projection optical device 7 is defined as the projection optical axis AX0. The axis parallel to the Z axis passing through the center of the first light modulation device 11 is defined as the first optical axis AX1. The axis parallel to the Y axis passing through the center of the second light modulation device 21 is defined as the second optical axis AX2. The axis parallel to the Y axis passing through the center of the first reflecting element 73 and the center of the polarization synthesis element 79 is defined as the third optical axis AX3.

第1反射素子73は、第1光軸と第3光軸とが交差する位置に設けられている。第1反射素子73の構成は、第1実施形態の反射素子5と同様であり、反射膜83を有する。第1反射素子73は、第1光変調装置11から射出されるS偏光の第1カラー画像光L1を反射する。第1反射素子73によって反射される第1カラー画像光L1は、第3光軸AX3に沿って進む。第1反射素子73として、ブロック型の反射素子に代えて、プレート型の反射素子が用いられてもよい。 The first reflecting element 73 is provided at a position where the first optical axis and the third optical axis intersect. The configuration of the first reflecting element 73 is similar to that of the reflecting element 5 of the first embodiment, and includes a reflecting film 83. The first reflecting element 73 reflects the first color image light L1 of S-polarization emitted from the first light modulation device 11. The first color image light L1 reflected by the first reflecting element 73 travels along the third optical axis AX3. As the first reflecting element 73, a plate-type reflecting element may be used instead of a block-type reflecting element.

第2平行化光学系20、第2光変調装置21、および第2フレネルレンズ78は、第2光軸AX2に沿って偏光分離素子4と第2反射素子74との間に配置されている。 The second collimating optical system 20, the second light modulation device 21, and the second Fresnel lens 78 are disposed between the polarization separation element 4 and the second reflecting element 74 along the second optical axis AX2.

第2反射素子74は、第2光軸AX2と投射光軸AX0とが交差する位置に設けられている。第2反射素子74の構成は、第1反射素子73と同様であり、反射膜84を有する。第2反射素子74は、第2光変調装置21から射出されるP偏光の第2カラー画像光L2を反射する。第2反射素子74によって反射される第2カラー画像光L2は、投射光軸AX0に沿って進む。第2反射素子74として、ブロック型の反射素子に代えて、プレート型の反射素子が用いられてもよい。 The second reflecting element 74 is provided at a position where the second optical axis AX2 and the projection optical axis AX0 intersect. The configuration of the second reflecting element 74 is similar to that of the first reflecting element 73, and includes a reflecting film 84. The second reflecting element 74 reflects the P-polarized second color image light L2 emitted from the second light modulation device 21. The second color image light L2 reflected by the second reflecting element 74 travels along the projection optical axis AX0. Instead of a block-type reflecting element, a plate-type reflecting element may be used as the second reflecting element 74.

第1フレネルレンズ77は、第1光軸AX1上に配置され、第1光軸AX1上にレンズ中心を有する。第1フレネルレンズ77は、第1光変調素子13から射出される第1カラー画像光L1を透過する。第2フレネルレンズ78は、第2光軸AX2上に配置され、第2光軸AX2上にレンズ中心を有する。第2フレネルレンズ78は、第2光変調素子23から射出される第2カラー画像光L2を透過する。第1フレネルレンズ77および第2フレネルレンズ78のそれぞれは、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを互いに重畳させ、投射光学装置7の光入射側の位置に像Mを形成する。 The first Fresnel lens 77 is disposed on the first optical axis AX1 and has a lens center on the first optical axis AX1. The first Fresnel lens 77 transmits the first color image light L1 emitted from the first light modulation element 13. The second Fresnel lens 78 is disposed on the second optical axis AX2 and has a lens center on the second optical axis AX2. The second Fresnel lens 78 transmits the second color image light L2 emitted from the second light modulation element 23. Each of the first Fresnel lens 77 and the second Fresnel lens 78 superimposes the first color image light L1 and the second color image light L2 on each other to form an image M at a position on the light incident side of the projection optical device 7.

偏光合成素子79は、投射光軸AX0と第3光軸AX3とが交差する位置に設けられている。偏光合成素子79は、透光性材料からなる直方体状のブロックの内部に偏光合成膜89が形成された構成を有する。偏光合成膜89は、誘電体多層膜等で構成されている。偏光合成素子79は、偏光合成膜89が投射光軸AX0および第3光軸AX3のそれぞれと45度の角度をなすように配置されている。 The polarization synthesis element 79 is provided at a position where the projection optical axis AX0 and the third optical axis AX3 intersect. The polarization synthesis element 79 has a configuration in which a polarization synthesis film 89 is formed inside a rectangular block made of a light-transmitting material. The polarization synthesis film 89 is made of a dielectric multilayer film or the like. The polarization synthesis element 79 is positioned so that the polarization synthesis film 89 forms an angle of 45 degrees with both the projection optical axis AX0 and the third optical axis AX3.

偏光合成素子79は、偏光合成膜89に対するP偏光を透過し、偏光合成膜89に対するS偏光を反射する。そのため、第1光変調素子13から射出され、第1反射素子73で反射したS偏光の第1カラー画像光L1は、偏光合成膜89で反射し、投射光学装置7に向かって進む。第2光変調素子23から射出され、第2反射素子74で反射したP偏光の第2カラー画像光L2は、偏光合成膜89を透過し、投射光学装置7に向かって進む。このように、偏光合成素子79は、第1カラー画像光L1と第2カラー画像光L2とを合成し、カラー合成画像光L3を生成する。なお、偏光合成素子79として、ブロック型の偏光合成素子に代えて、プレート型の偏光合成素子を用いてもよい。 The polarization synthesis element 79 transmits P-polarized light to the polarization synthesis film 89 and reflects S-polarized light to the polarization synthesis film 89. Therefore, the first color image light L1 of S-polarized light emitted from the first light modulation element 13 and reflected by the first reflection element 73 is reflected by the polarization synthesis film 89 and proceeds toward the projection optical device 7. The second color image light L2 of P-polarized light emitted from the second light modulation element 23 and reflected by the second reflection element 74 is transmitted through the polarization synthesis film 89 and proceeds toward the projection optical device 7. In this way, the polarization synthesis element 79 synthesizes the first color image light L1 and the second color image light L2 to generate a color synthesis image light L3. Note that a plate-type polarization synthesis element may be used as the polarization synthesis element 79 instead of a block-type polarization synthesis element.

[第4実施形態の効果]
本実施形態においても、偏光分離素子4によって分離される2つの偏光Lp,Lsがともに表示に寄与できるため、光源2から射出される光の利用効率を高めることができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
[Effects of the Fourth Embodiment]
In this embodiment, too, the two polarized lights Lp, Ls separated by the polarization separation element 4 can both contribute to display, thereby achieving the same effect as in the first embodiment, that is, the utilization efficiency of the light emitted from the light source 2 can be increased.

特に本実施形態の場合、第1カラー画像光L1の偏光方向と第2カラー画像光L2の偏光方向とが互いに異なることを利用して、画像合成部75に偏光合成素子79を用いて2つの画像光L1,L2を効率良く合成することができる。 In particular, in the case of this embodiment, the polarization direction of the first color image light L1 and the polarization direction of the second color image light L2 are different from each other, so that the two image lights L1 and L2 can be efficiently combined using a polarization combining element 79 in the image combining unit 75.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。また、本発明の一つの態様は、上記実施形態および変形例の特徴部分を適宜組み合わせた構成とすることができる。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. In addition, one aspect of the present invention can be a configuration that appropriately combines the characteristic parts of the above-described embodiment and modified examples.

上記実施形態では、カラーフィルターの配置として、図5に示すように、2つのカラー画像光が重畳されたときに、同色のドットが光変調素子(画像)の上下方向に配列されるパターン、いわゆる縦ストライプパターンの例を挙げた。この構成に代えて、図8に示すように、光変調素子(画像)の上下方向に隣り合う2つの画素ラインGLにおいて、同色のドットが左右方向に1ピッチずれて配置されるパターン、いわゆるモザイクパターンであってもよい。または、図9に示すように、光変調素子(画像)の上下方向に隣り合う2つの画素ラインGLにおいて、同色のドットが左右方向に1/2ピッチずれて配置されるパターンであってもよい。これらのパターンを採用する場合、画素シフト素子が画像光を光変調素子(画像)の斜め方向にずらす構成であってもよい。 In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the color filter arrangement is a so-called vertical stripe pattern, in which dots of the same color are arranged in the vertical direction of the light modulation element (image) when two color image lights are superimposed. Instead of this configuration, as shown in FIG. 8, a so-called mosaic pattern may be used, in which dots of the same color are arranged with a one-pitch shift in the horizontal direction in two pixel lines GL adjacent to each other in the vertical direction of the light modulation element (image). Alternatively, as shown in FIG. 9, a pattern may be used in which dots of the same color are arranged with a 1/2 pitch shift in the horizontal direction in two pixel lines GL adjacent to each other in the vertical direction of the light modulation element (image). When these patterns are adopted, the pixel shift element may be configured to shift the image light in a diagonal direction of the light modulation element (image).

また、上記実施形態では、第1偏心フレネルレンズ15および第2偏心フレネルレンズ25を例に挙げたが偏心フレネルレンズに代えて、偏芯した連続曲面を有する凸レンズを用いてもよい。また、上記実施形態では、第1フレネルレンズ65および第2フレネルレンズ66を例に挙げたがフレネルレンズに代えて、連続曲面を有する凸レンズを用いてもよい。 In addition, in the above embodiment, the first eccentric Fresnel lens 15 and the second eccentric Fresnel lens 25 are given as examples, but instead of the eccentric Fresnel lenses, a convex lens having an eccentric continuous curved surface may be used.In addition, in the above embodiment, the first Fresnel lens 65 and the second Fresnel lens 66 are given as examples, but instead of the Fresnel lenses, a convex lens having a continuous curved surface may be used.

また、画素シフト素子は、上記実施形態とは90度直交する方向、すなわち、画像光を光変調素子(画像)の左右方向にずらす構成であってもよい。この場合、X軸方向のドット間ピッチPxがY軸方向のドット間ピッチPyよりも大きいことが望ましい。この構成によれば、投射画像の左右方向の解像度を高めることができる。 The pixel shift element may also be configured to shift the image light in a direction perpendicular to the above embodiment, i.e., in the left-right direction of the light modulation element (image). In this case, it is desirable that the dot pitch Px in the X-axis direction is greater than the dot pitch Py in the Y-axis direction. With this configuration, the resolution of the projected image in the left-right direction can be increased.

また、プロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料などの具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。例えば上記実施形態において、プロジェクターは、2つの光変調素子を備えているが、3つ以上、例えば4つの光変調素子を備えていてもよい。 In addition, the specific description of the shape, number, arrangement, material, and other aspects of each component of the projector are not limited to those of the above embodiment and can be modified as appropriate. For example, in the above embodiment, the projector has two light modulation elements, but it may have three or more light modulation elements, for example, four light modulation elements.

[本開示のまとめ]
以下、本開示のまとめを付記する。
[Summary of the Disclosure]
The following is a summary of this disclosure.

(付記1)
非偏光の光を射出する光源と、
前記光源から射出される前記光を偏光状態が互いに異なる第1偏光と第2偏光とに分離する偏光分離素子と、
カラーフィルターを有し、画像情報に基づいて前記第1偏光を変調し、第1カラー画像光を生成する第1光変調素子と、
カラーフィルターを有し、画像情報に基づいて前記第2偏光を変調し、第2カラー画像光を生成する第2光変調素子と、
前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを合成し、カラー合成画像光を生成する画像合成部と、
前記画像合成部から射出される前記カラー合成画像光を投射する投射光学装置と、
を備える、プロジェクター。
(Appendix 1)
A light source that emits unpolarized light;
a polarization separation element that separates the light emitted from the light source into a first polarized light and a second polarized light having mutually different polarization states;
a first light modulation element having a color filter and modulating the first polarized light based on image information to generate a first color image light;
a second light modulation element having a color filter and modulating the second polarized light based on image information to generate second color image light;
an image synthesis unit that synthesizes the first color image light and the second color image light to generate a color synthesized image light;
a projection optical device that projects the color composite image light emitted from the image synthesis unit;
A projector equipped with

付記1の構成によれば、偏光分離素子によって分離される第1偏光および第2偏光のそれぞれをともに表示に利用できるため、光源から射出される光の利用効率を高めることができる。 According to the configuration of Appendix 1, both the first polarized light and the second polarized light separated by the polarization separation element can be used for display, thereby improving the efficiency of use of the light emitted from the light source.

(付記2)
前記偏光分離素子と前記第1光変調素子との間に設けられ、前記第1偏光を透過する第1偏光子と、
前記偏光分離素子と前記第2光変調素子との間に設けられ、前記第2偏光を透過する第2偏光子と、
をさらに備える、付記1に記載のプロジェクター。
(Appendix 2)
a first polarizer provided between the polarization separation element and the first light modulation element and transmitting the first polarized light;
a second polarizer provided between the polarization separation element and the second light modulation element and transmitting the second polarized light;
2. The projector of claim 1, further comprising:

付記2の構成によれば、第1光変調素子および第2光変調素子のそれぞれに入射する偏光の偏光度を高めることができる。 The configuration of Appendix 2 can increase the degree of polarization of the polarized light incident on each of the first light modulation element and the second light modulation element.

(付記3)
前記第1光変調素子は、前記投射光学装置の投射光軸に対して一方の側に配置され、
前記第2光変調素子は、前記投射光軸に対して他方の側に配置され、
前記画像合成部は、
前記第1光変調素子から射出される前記第1カラー画像光を前記投射光軸の側に向けて屈折させる第1偏心レンズと、
前記第2光変調素子から射出される前記第2カラー画像光を前記投射光軸の側に向けて屈折させる第2偏心レンズと、
を備え、
前記第1偏心レンズと前記第2偏心レンズとは、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを互いに重畳させ、前記投射光軸上の前記投射光学装置よりも光入射側の位置に像を形成する、付記1または付記2に記載のプロジェクター。
(Appendix 3)
the first light modulation element is disposed on one side of a projection optical axis of the projection optical device;
the second light modulation element is disposed on the other side with respect to the projection optical axis,
The image synthesis unit includes:
a first decentered lens that refracts the first color image light emitted from the first light modulation element toward the projection optical axis;
a second decentered lens that refracts the second color image light emitted from the second light modulation element toward the projection optical axis;
Equipped with
The projector described in Appendix 1 or Appendix 2, wherein the first decentered lens and the second decentered lens superimpose the first color image light and the second color image light on each other to form an image at a position on the projection optical axis closer to the light incident side than the projection optical device.

付記3の構成によれば、画像合成部を薄型化することができ、プロジェクターの前後方向の寸法を小さくすることができる。 The configuration of Appendix 3 allows the image synthesis unit to be made thinner, and the dimensions of the projector in the front-to-rear direction to be reduced.

(付記4)
前記第1偏心レンズおよび前記第2偏心レンズの少なくとも一方はフレネルレンズで構成される、付記3に記載のプロジェクター。
(Appendix 4)
The projector described in Appendix 3, wherein at least one of the first decentered lens and the second decentered lens is a Fresnel lens.

付記4の構成によれば、レンズをさらに薄型化することができ、プロジェクターの前後方向の寸法をより小さくできる。 The configuration of Appendix 4 allows the lens to be made even thinner, making it possible to further reduce the front-to-rear dimensions of the projector.

(付記5)
前記第1光変調素子は、前記投射光学装置の投射光軸に対して一方の側に配置され、
前記第2光変調素子は、前記投射光軸に対して他方の側に配置され、
前記画像合成部は、
前記第1光変調素子から射出される前記第1カラー画像光を透過させる第1レンズと、
前記第2光変調素子から射出される前記第2カラー画像光を透過させる第2レンズと、
前記投射光軸上に配置され、前記第1レンズから射出される前記第1カラー画像光と、前記第2レンズから射出される前記第2カラー画像光と、を透過させる第3レンズと、
を備え、
前記第3レンズは、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを互いに重畳させ、前記投射光軸上の前記投射光学装置よりも光入射側の位置に像を形成する、付記1または付記2に記載のプロジェクター。
(Appendix 5)
the first light modulation element is disposed on one side of a projection optical axis of the projection optical device;
the second light modulation element is disposed on the other side with respect to the projection optical axis,
The image synthesis unit includes:
a first lens that transmits the first color image light emitted from the first light modulation element;
a second lens that transmits the second color image light emitted from the second light modulation element;
a third lens that is disposed on the projection optical axis and transmits the first color image light emitted from the first lens and the second color image light emitted from the second lens;
Equipped with
The projector described in Appendix 1 or Appendix 2, wherein the third lens superimposes the first color image light and the second color image light on each other to form an image at a position on the projection optical axis closer to the light incident side than the projection optical device.

付記5の構成によれば、画像合成部を薄型化することができ、プロジェクターの前後方向の寸法を小さくすることができる。 The configuration of Appendix 5 allows the image synthesis unit to be made thinner, and the dimensions of the projector in the front-to-rear direction to be reduced.

(付記6)
前記第1レンズ、前記第2レンズおよび前記第3レンズの少なくとも1つはフレネルレンズで構成される、付記5に記載のプロジェクター。
(Appendix 6)
The projector described in Appendix 5, wherein at least one of the first lens, the second lens, and the third lens is a Fresnel lens.

付記6の構成によれば、レンズをさらに薄型化することができ、プロジェクターの前後方向の寸法をより小さくできる。 The configuration of Appendix 6 allows the lens to be made even thinner, making it possible to further reduce the front-to-rear dimensions of the projector.

(付記7)
前記第1カラー画像光は、第1偏光方向の直線偏光であり、
前記第2カラー画像光は、前記第1偏光方向とは異なる第2偏光方向の直線偏光であり、
前記画像合成部は、前記第1偏光方向の直線偏光を透過し、前記第2偏光方向の直線偏光を反射する偏光合成素子、または、前記第1偏光方向の直線偏光を反射し、前記第2偏光方向の直線偏光を透過する偏光合成素子を備える、付記1または付記2に記載のプロジェクター。
(Appendix 7)
the first color image light is linearly polarized light having a first polarization direction,
the second color image light is linearly polarized light having a second polarization direction different from the first polarization direction,
The projector described in Appendix 1 or Appendix 2, wherein the image synthesis unit is provided with a polarization synthesis element that transmits linearly polarized light in the first polarization direction and reflects linearly polarized light in the second polarization direction, or a polarization synthesis element that reflects linearly polarized light in the first polarization direction and transmits linearly polarized light in the second polarization direction.

付記7の構成によれば、第1カラー画像光の偏光方向と第2カラー画像光の偏光方向とが互いに異なることを利用して、画像合成部として偏光合成素子を用いて2つの画像光を効率良く合成することができる。 According to the configuration of Appendix 7, the polarization direction of the first color image light and the polarization direction of the second color image light are different from each other, so that the two image lights can be efficiently combined using a polarization combining element as the image combining section.

(付記8)
前記画像情報に対応する画像信号を前記第1光変調素子および前記第2光変調素子のそれぞれに供給する画像信号制御部をさらに備える、付記1から付記7までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
(Appendix 8)
The projector described in any one of Appendix 1 to Appendix 7, further comprising an image signal control unit that supplies an image signal corresponding to the image information to each of the first light modulation element and the second light modulation element.

付記8の構成によれば、表示品質に優れる画像を投射することができる。 The configuration of Appendix 8 makes it possible to project images with excellent display quality.

(付記9)
前記第1光変調素子は、複数の画素が第1方向と前記第1方向に交差する第2方向とにマトリクス状に配列される第1表示領域を有し、
前記第1表示領域は、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第1画素ラインと、前記第2方向において前記第1画素ラインと隣り合い、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第2画素ラインと、前記第1画素ラインと前記第2画素ラインとの間に設けられ、前記第1方向に延在する第1非表示領域と、を有し、
前記第2光変調素子は、複数の画素が前記第1方向と前記第2方向とにマトリクス状に配列される第2表示領域を有し、
前記第2表示領域は、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第3画素ラインと、前記第2方向において前記第3画素ラインと隣り合い、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第4画素ラインと、前記第3画素ラインと前記第4画素ラインとの間に設けられ、前記第1方向に延在する第2非表示領域と、を有し、
前記画像合成部は、前記第1画素ラインと前記第3画素ラインとが互いに重畳し、前記第2画素ラインと前記第4画素ラインとが互いに重畳するように、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを合成する、付記8に記載のプロジェクター。
(Appendix 9)
the first light modulation element has a first display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix in a first direction and a second direction intersecting the first direction;
the first display region includes a first pixel line including a plurality of the pixels arranged along the first direction, a second pixel line adjacent to the first pixel line in the second direction and including a plurality of the pixels arranged along the first direction, and a first non-display region provided between the first pixel line and the second pixel line and extending in the first direction,
the second light modulation element has a second display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix in the first direction and the second direction;
the second display region includes a third pixel line including a plurality of the pixels arranged along the first direction, a fourth pixel line adjacent to the third pixel line in the second direction and including a plurality of the pixels arranged along the first direction, and a second non-display region provided between the third pixel line and the fourth pixel line and extending in the first direction,
The projector described in Appendix 8, wherein the image synthesis unit synthesizes the first color image light and the second color image light so that the first pixel line and the third pixel line overlap each other, and the second pixel line and the fourth pixel line overlap each other.

付記9の構成によれば、同一の画素ラインに第1カラー画像光と第2カラー画像光とが重畳されるため、被投射面上に表示される画像の明るさを向上させることができる。 According to the configuration of Appendix 9, the first color image light and the second color image light are superimposed on the same pixel line, thereby improving the brightness of the image displayed on the projection surface.

(付記10)
前記画像信号制御部は、互いに同一であり、かつ、互いに同期する前記画像信号を前記第1光変調素子および前記第2光変調素子のそれぞれに供給する、付記9に記載のプロジェクター。
(Appendix 10)
The projector described in Appendix 9, wherein the image signal control unit supplies the image signals, which are identical to each other and synchronized with each other, to each of the first light modulation element and the second light modulation element.

付記10の構成によれば、鮮明で明るい画像を投射することができる。 The configuration of Appendix 10 allows for the projection of clear and bright images.

(付記11)
前記第1光変調素子は、複数の画素が第1方向と前記第1方向に交差する第2方向とにマトリクス状に配列される第1表示領域を有し、
前記第1表示領域は、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第1画素ラインと、前記第2方向において前記第1画素ラインと隣り合い、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第2画素ラインと、前記第1画素ラインと前記第2画素ラインとの間に設けられ、前記第1方向に延在する第1非表示領域と、を有し、
前記第2光変調素子は、複数の画素が前記第1方向と前記第2方向とにマトリクス状に配列される第2表示領域を有し、
前記第2表示領域は、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第3画素ラインと、前記第2方向において前記第3画素ラインと隣り合い、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第4画素ラインと、前記第3画素ラインと前記第4画素ラインとの間に設けられ、前記第1方向に延在する第2非表示領域と、を有し、
前記画像合成部は、前記第3画素ラインと前記第1非表示領域とが互いに重畳し、前記第2画素ラインと前記第2非表示領域とが互いに重畳するように、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを合成する、付記8に記載のプロジェクター。
(Appendix 11)
the first light modulation element has a first display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix in a first direction and a second direction intersecting the first direction;
the first display region includes a first pixel line including a plurality of the pixels arranged along the first direction, a second pixel line adjacent to the first pixel line in the second direction and including a plurality of the pixels arranged along the first direction, and a first non-display region provided between the first pixel line and the second pixel line and extending in the first direction,
the second light modulation element has a second display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix in the first direction and the second direction;
the second display region includes a third pixel line including a plurality of the pixels arranged along the first direction, a fourth pixel line adjacent to the third pixel line in the second direction and including a plurality of the pixels arranged along the first direction, and a second non-display region provided between the third pixel line and the fourth pixel line and extending in the first direction,
The projector described in Appendix 8, wherein the image synthesis unit synthesizes the first color image light and the second color image light so that the third pixel line and the first non-display area overlap each other, and so that the second pixel line and the second non-display area overlap each other.

付記11の構成によれば、所定の解像度を有する画像を得るために各光変調素子に必要とされる画素ラインの数が少なくて済むため、各光変調素子の小型化を図ることができる。一方、光変調素子を小型化する必要がない場合は、各光変調素子が有する画素ラインの数よりも大きい画像信号に対応する画像を表示できるため、投射画像の解像度を高めることができる。 According to the configuration of Appendix 11, the number of pixel lines required for each light modulation element to obtain an image having a predetermined resolution is small, and therefore each light modulation element can be made smaller. On the other hand, when it is not necessary to make the light modulation element smaller, an image corresponding to an image signal having a larger number of pixel lines than the number of pixel lines possessed by each light modulation element can be displayed, and therefore the resolution of the projected image can be increased.

(付記12)
前記画像合成部は、前記第1光変調素子から射出される前記第1カラー画像光、および前記第2光変調素子から射出される前記第2カラー画像光のいずれか一方を前記第2方向にシフトさせる画像シフト素子を備える、付記11に記載のプロジェクター。
(Appendix 12)
The projector described in Appendix 11, wherein the image synthesis unit is provided with an image shifting element that shifts either the first color image light emitted from the first light modulation element or the second color image light emitted from the second light modulation element in the second direction.

付記12の構成によれば、第1カラー画像光および第2カラー画像光のいずれか一方の光路を画像シフト素子によってシフトすることができるため、付記9の構成を実現しやすくなる。 According to the configuration of Appendix 12, the optical path of either the first color image light or the second color image light can be shifted by an image shift element, making it easier to realize the configuration of Appendix 9.

(付記13)
前記第1光変調素子が有する画素ラインの数と、前記第2光変調素子が有する画素ラインの数とは、互いに等しく、
前記画像信号は、前記第1光変調素子および前記第2光変調素子の前記画素ラインの数の2倍の画素ライン数に対応する画像信号であり、
前記画像信号制御部は、前記画像信号のうちの奇数ラインに対応する第1分割画像信号を前記第1光変調素子に供給し、前記画像信号のうちの偶数ラインに対応する第2分割画像信号を前記第1分割画像信号と同期させて前記第2光変調素子に供給する、付記9または付記11に記載のプロジェクター。
(Appendix 13)
the number of pixel lines of the first light modulation element and the number of pixel lines of the second light modulation element are equal to each other,
the image signal corresponds to a number of pixel lines that is twice the number of the pixel lines of the first light modulation element and the second light modulation element,
A projector as described in Appendix 9 or Appendix 11, wherein the image signal control unit supplies a first divided image signal corresponding to odd lines of the image signal to the first light modulation element, and supplies a second divided image signal corresponding to even lines of the image signal to the second light modulation element in synchronization with the first divided image signal.

付記13の構成によれば、解像度が高く、鮮明な画像を投射することができる。 The configuration of Appendix 13 allows for high-resolution, clear images to be projected.

1,31,61,71…プロジェクター、2…光源、4…偏光分離素子、6,63,75…画像合成部、7…投射光学装置、8…画像信号制御部、12…第1入射側偏光板(第1偏光子)、13,35…第1光変調素子、15…第1偏心フレネルレンズ(第1偏心レンズ)、22…第2入射側偏光板(第2偏光子)、23,36…第1光変調素子、25…第2偏心フレネルレンズ(第2偏心レンズ)、37…画像シフト素子、65…第1フレネルレンズ(第1レンズ)、66…第2フレネルレンズ(第2レンズ)、67…第3フレネルレンズ(第3レンズ)、79…偏光合成素子、Lp…P偏光(第1偏光)、Ls…S偏光(第2偏光)、GL1…第1画素ライン、GL2…第2画素ライン、GL3…第3画素ライン、GL4…第4画素ライン、SR1…第1非表示領域、SR2…第2非表示領域、M…像。 1, 31, 61, 71...projector, 2...light source, 4...polarization separation element, 6, 63, 75...image synthesis unit, 7...projection optical device, 8...image signal control unit, 12...first incident side polarizing plate (first polarizer), 13, 35...first light modulation element, 15...first decentered Fresnel lens (first decentered lens), 22...second incident side polarizing plate (second polarizer), 23, 36...first light modulation element, 25...second decentered Fresnel lens (second decentered lens), 37 ...image shifting element, 65...first Fresnel lens (first lens), 66...second Fresnel lens (second lens), 67...third Fresnel lens (third lens), 79...polarization synthesis element, Lp...P-polarized light (first polarization), Ls...S-polarized light (second polarization), GL1...first pixel line, GL2...second pixel line, GL3...third pixel line, GL4...fourth pixel line, SR1...first non-display area, SR2...second non-display area, M...image.

Claims (13)

非偏光の光を射出する光源と、
前記光源から射出される前記光を偏光状態が互いに異なる第1偏光と第2偏光とに分離する偏光分離素子と、
カラーフィルターを有し、画像情報に基づいて前記第1偏光を変調し、第1カラー画像光を生成する第1光変調素子と、
カラーフィルターを有し、画像情報に基づいて前記第2偏光を変調し、第2カラー画像光を生成する第2光変調素子と、
前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを合成し、カラー合成画像光を生成する画像合成部と、
前記画像合成部から射出される前記カラー合成画像光を投射する投射光学装置と、
を備える、プロジェクター。
A light source that emits unpolarized light;
a polarization separation element that separates the light emitted from the light source into a first polarized light and a second polarized light having mutually different polarization states;
a first light modulation element having a color filter and modulating the first polarized light based on image information to generate a first color image light;
a second light modulation element having a color filter and modulating the second polarized light based on image information to generate second color image light;
an image synthesis unit that synthesizes the first color image light and the second color image light to generate a color synthesized image light;
a projection optical device that projects the color composite image light emitted from the image synthesis unit;
A projector equipped with
前記偏光分離素子と前記第1光変調素子との間に設けられ、前記第1偏光を透過する第1偏光子と、
前記偏光分離素子と前記第2光変調素子との間に設けられ、前記第2偏光を透過する第2偏光子と、
をさらに備える、請求項1に記載のプロジェクター。
a first polarizer provided between the polarization separation element and the first light modulation element and transmitting the first polarized light;
a second polarizer provided between the polarization separation element and the second light modulation element and transmitting the second polarized light;
The projector of claim 1 further comprising:
前記第1光変調素子は、前記投射光学装置の投射光軸に対して一方の側に配置され、
前記第2光変調素子は、前記投射光軸に対して他方の側に配置され、
前記画像合成部は、
前記第1光変調素子から射出される前記第1カラー画像光を前記投射光軸の側に向けて屈折させる第1偏心レンズと、
前記第2光変調素子から射出される前記第2カラー画像光を前記投射光軸の側に向けて屈折させる第2偏心レンズと、
を備え、
前記第1偏心レンズと前記第2偏心レンズとは、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを互いに重畳させ、前記投射光軸上の前記投射光学装置よりも光入射側の位置に像を形成する、請求項1または請求項2に記載のプロジェクター。
the first light modulation element is disposed on one side of a projection optical axis of the projection optical device;
the second light modulation element is disposed on the other side with respect to the projection optical axis,
The image synthesis unit includes:
a first decentered lens that refracts the first color image light emitted from the first light modulation element toward the projection optical axis;
a second decentered lens that refracts the second color image light emitted from the second light modulation element toward the projection optical axis;
Equipped with
3. The projector according to claim 1, wherein the first decentered lens and the second decentered lens superimpose the first color image light and the second color image light on each other to form an image at a position on the projection optical axis closer to the light incident side than the projection optical device.
前記第1偏心レンズおよび前記第2偏心レンズの少なくとも一方はフレネルレンズで構成される、請求項3に記載のプロジェクター。 The projector according to claim 3, wherein at least one of the first decentered lens and the second decentered lens is a Fresnel lens. 前記第1光変調素子は、前記投射光学装置の投射光軸に対して一方の側に配置され、
前記第2光変調素子は、前記投射光軸に対して他方の側に配置され、
前記画像合成部は、
前記第1光変調素子から射出される前記第1カラー画像光を透過させる第1レンズと、
前記第2光変調素子から射出される前記第2カラー画像光を透過させる第2レンズと、
前記投射光軸上に配置され、前記第1レンズから射出される前記第1カラー画像光と、前記第2レンズから射出される前記第2カラー画像光と、を透過させる第3レンズと、
を備え、
前記第3レンズは、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを互いに重畳させ、前記投射光軸上の前記投射光学装置よりも光入射側の位置に像を形成する、請求項1または請求項2に記載のプロジェクター。
the first light modulation element is disposed on one side of a projection optical axis of the projection optical device;
the second light modulation element is disposed on the other side with respect to the projection optical axis,
The image synthesis unit includes:
a first lens that transmits the first color image light emitted from the first light modulation element;
a second lens that transmits the second color image light emitted from the second light modulation element;
a third lens that is disposed on the projection optical axis and transmits the first color image light emitted from the first lens and the second color image light emitted from the second lens;
Equipped with
3. The projector according to claim 1, wherein the third lens superimposes the first color image light and the second color image light on each other to form an image at a position on the projection optical axis closer to the light incident side than the projection optical device.
前記第1レンズ、前記第2レンズおよび前記第3レンズの少なくとも1つはフレネルレンズで構成される、請求項5に記載のプロジェクター。 The projector of claim 5, wherein at least one of the first lens, the second lens, and the third lens is a Fresnel lens. 前記第1カラー画像光は、第1偏光方向の直線偏光であり、
前記第2カラー画像光は、前記第1偏光方向とは異なる第2偏光方向の直線偏光であり、
前記画像合成部は、前記第1偏光方向の直線偏光を透過し、前記第2偏光方向の直線偏光を反射する偏光合成素子、または、前記第1偏光方向の直線偏光を反射し、前記第2偏光方向の直線偏光を透過する偏光合成素子を備える、請求項1または請求項2に記載のプロジェクター。
the first color image light is linearly polarized light having a first polarization direction,
the second color image light is linearly polarized light having a second polarization direction different from the first polarization direction,
3. The projector of claim 1, wherein the image synthesis unit is provided with a polarization synthesis element that transmits linearly polarized light in the first polarization direction and reflects linearly polarized light in the second polarization direction, or a polarization synthesis element that reflects linearly polarized light in the first polarization direction and transmits linearly polarized light in the second polarization direction.
前記画像情報に対応する画像信号を前記第1光変調素子および前記第2光変調素子のそれぞれに供給する画像信号制御部をさらに備える、請求項1または請求項2に記載のプロジェクター。 The projector according to claim 1 or 2, further comprising an image signal control unit that supplies an image signal corresponding to the image information to each of the first light modulation element and the second light modulation element. 前記第1光変調素子は、複数の画素が第1方向と前記第1方向に交差する第2方向とにマトリクス状に配列される第1表示領域を有し、
前記第1表示領域は、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第1画素ラインと、前記第2方向において前記第1画素ラインと隣り合い、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第2画素ラインと、前記第1画素ラインと前記第2画素ラインとの間に設けられ、前記第1方向に延在する第1非表示領域と、を有し、
前記第2光変調素子は、複数の画素が前記第1方向と前記第2方向とにマトリクス状に配列される第2表示領域を有し、
前記第2表示領域は、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第3画素ラインと、前記第2方向において前記第3画素ラインと隣り合い、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第4画素ラインと、前記第3画素ラインと前記第4画素ラインとの間に設けられ、前記第1方向に延在する第2非表示領域と、を有し、
前記画像合成部は、前記第1画素ラインと前記第3画素ラインとが互いに重畳し、前記第2画素ラインと前記第4画素ラインとが互いに重畳するように、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを合成する、請求項8に記載のプロジェクター。
the first light modulation element has a first display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix in a first direction and a second direction intersecting the first direction;
the first display region includes a first pixel line including a plurality of the pixels arranged along the first direction, a second pixel line adjacent to the first pixel line in the second direction and including a plurality of the pixels arranged along the first direction, and a first non-display region provided between the first pixel line and the second pixel line and extending in the first direction,
the second light modulation element has a second display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix in the first direction and the second direction;
the second display region includes a third pixel line including a plurality of the pixels arranged along the first direction, a fourth pixel line adjacent to the third pixel line in the second direction and including a plurality of the pixels arranged along the first direction, and a second non-display region provided between the third pixel line and the fourth pixel line and extending in the first direction,
The projector described in claim 8 , wherein the image synthesis unit synthesizes the first color image light and the second color image light so that the first pixel line and the third pixel line overlap each other, and the second pixel line and the fourth pixel line overlap each other.
前記画像信号制御部は、互いに同一であり、かつ、互いに同期する前記画像信号を前記第1光変調素子および前記第2光変調素子のそれぞれに供給する、請求項9に記載のプロジェクター。 The projector according to claim 9, wherein the image signal control unit supplies the image signals, which are identical to each other and synchronized with each other, to each of the first light modulation element and the second light modulation element. 前記第1光変調素子は、複数の画素が第1方向と前記第1方向に交差する第2方向とにマトリクス状に配列される第1表示領域を有し、
前記第1表示領域は、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第1画素ラインと、前記第2方向において前記第1画素ラインと隣り合い、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第2画素ラインと、前記第1画素ラインと前記第2画素ラインとの間に設けられ、前記第1方向に延在する第1非表示領域と、を有し、
前記第2光変調素子は、複数の画素が前記第1方向と前記第2方向とにマトリクス状に配列される第2表示領域を有し、
前記第2表示領域は、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第3画素ラインと、前記第2方向において前記第3画素ラインと隣り合い、前記第1方向に沿って配列される複数の前記画素を含む第4画素ラインと、前記第3画素ラインと前記第4画素ラインとの間に設けられ、前記第1方向に延在する第2非表示領域と、を有し、
前記画像合成部は、前記第3画素ラインと前記第1非表示領域とが互いに重畳し、前記第2画素ラインと前記第2非表示領域とが互いに重畳するように、前記第1カラー画像光と前記第2カラー画像光とを合成する、請求項8に記載のプロジェクター。
the first light modulation element has a first display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix in a first direction and a second direction intersecting the first direction;
the first display region includes a first pixel line including a plurality of the pixels arranged along the first direction, a second pixel line adjacent to the first pixel line in the second direction and including a plurality of the pixels arranged along the first direction, and a first non-display region provided between the first pixel line and the second pixel line and extending in the first direction,
the second light modulation element has a second display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix in the first direction and the second direction;
the second display region includes a third pixel line including a plurality of the pixels arranged along the first direction, a fourth pixel line adjacent to the third pixel line in the second direction and including a plurality of the pixels arranged along the first direction, and a second non-display region provided between the third pixel line and the fourth pixel line and extending in the first direction,
The projector described in claim 8 , wherein the image synthesis unit synthesizes the first color image light and the second color image light so that the third pixel line and the first non-display area overlap each other, and the second pixel line and the second non-display area overlap each other.
前記画像合成部は、前記第1光変調素子から射出される前記第1カラー画像光、および前記第2光変調素子から射出される前記第2カラー画像光のいずれか一方を前記第2方向にシフトさせる画像シフト素子を備える、請求項11に記載のプロジェクター。 The projector according to claim 11, wherein the image synthesis unit includes an image shifting element that shifts either the first color image light emitted from the first light modulation element or the second color image light emitted from the second light modulation element in the second direction. 前記第1光変調素子が有する画素ラインの数と、前記第2光変調素子が有する画素ラインの数とは、互いに等しく、
前記画像信号は、前記第1光変調素子および前記第2光変調素子の前記画素ラインの数の2倍の画素ライン数に対応する画像信号であり、
前記画像信号制御部は、前記画像信号のうちの奇数ラインに対応する第1分割画像信号を前記第1光変調素子に供給し、前記画像信号のうちの偶数ラインに対応する第2分割画像信号を前記第1分割画像信号と同期させて前記第2光変調素子に供給する、請求項11に記載のプロジェクター。
the number of pixel lines of the first light modulation element and the number of pixel lines of the second light modulation element are equal to each other,
the image signal corresponds to a number of pixel lines that is twice the number of the pixel lines of the first light modulation element and the second light modulation element,
The projector described in claim 11, wherein the image signal control unit supplies a first divided image signal corresponding to odd lines of the image signal to the first light modulation element, and supplies a second divided image signal corresponding to even lines of the image signal to the second light modulation element in synchronization with the first divided image signal.
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