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JP5166858B2 - Optical unit, illumination device, and projection-type image display device - Google Patents

Optical unit, illumination device, and projection-type image display device Download PDF

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JP5166858B2 JP2007341068A JP2007341068A JP5166858B2 JP 5166858 B2 JP5166858 B2 JP 5166858B2 JP 2007341068 A JP2007341068 A JP 2007341068A JP 2007341068 A JP2007341068 A JP 2007341068A JP 5166858 B2 JP5166858 B2 JP 5166858B2
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Description

本発明は、第１色成分光と、第２色成分光と、第１色成分光と第２色成分光との間に存する波長帯を有する第３色成分光とを用いた光学ユニット、照明装置及び投写型映像表示装置に関する。   The present invention provides an optical unit using first color component light, second color component light, and third color component light having a wavelength band existing between the first color component light and the second color component light, The present invention relates to an illumination device and a projection display apparatus.

従来、白色光を発する光源と、３色の光（赤成分光、緑成分光及び青成分光）に対応する３つの光変調素子と、３つの光変調素子から出射される光を合成するクロスダイクロイックキューブと、クロスダイクロイックキューブで合成された光を投写する投写手段とを有する投写型映像表示装置（照明装置）が知られている。   Conventionally, a light source that emits white light, three light modulation elements corresponding to three colors of light (red component light, green component light, and blue component light) and a cross that combines light emitted from the three light modulation elements A projection display apparatus (illumination device) having a dichroic cube and a projection unit that projects light synthesized by a cross dichroic cube is known.

ここで、ランプのように白色光を発する光源を用いる投写型映像表示装置において、輝度の向上という観点では、赤成分光、緑成分光及び青成分光以外の追加色成分光（例えば、黄成分光）を利用することが好ましい。一方で、色純度の向上という観点では、赤成分光、緑成分光及び青成分光以外の追加色成分光（例えば、黄成分光）を利用しないことが好ましい。このように、輝度の向上及び色純度の向上は、トレードオフの関係にある。   Here, in a projection display apparatus using a light source that emits white light such as a lamp, additional color component light (for example, yellow component light) other than red component light, green component light, and blue component light is used from the viewpoint of improving luminance. It is preferable to use (light). On the other hand, from the viewpoint of improving color purity, it is preferable not to use additional color component light (for example, yellow component light) other than red component light, green component light, and blue component light. Thus, improvement in luminance and improvement in color purity are in a trade-off relationship.

これに伴って、（１）追加色成分光を変調する光変調素子を備えた４板式の投写型映像表示装置（例えば、特許文献１）、追加色成分光をカットする可動式のダイクロイックミラーを備えた投写型映像表示装置（例えば、特許文献２）などが提案されている。
特開２００２−２８７２４７号公報 特開２０００−１３７２８９号公報 Along with this, (1) a four-plate projection display apparatus (for example, Patent Document 1) including a light modulation element that modulates additional color component light, and a movable dichroic mirror that cuts additional color component light. Proposed projection display devices (for example, Patent Document 2) have been proposed.
JP 2002-287247 A JP 2000-137289 A

しかしながら、４板式の投写型映像表示装置では、一つのクロスダイクロイックキューブで４色以上の光を合成することができない。従って、投写型映像表示装置は、複数のダイクロイックキューブ（又は、クロスダイクロイックキューブ）を有する必要があり、投写手段のバックフォーカスが長くなる。   However, in a four-plate projection display apparatus, it is not possible to combine four or more colors with a single cross dichroic cube. Therefore, the projection display apparatus needs to have a plurality of dichroic cubes (or cross dichroic cubes), and the back focus of the projection unit becomes long.

この結果、３色の光を利用する投写型映像表示装置で用いられる投写手段を転用することができないため、投写型映像表示装置のコストが全体として上昇してしまう。   As a result, since the projection means used in the projection display apparatus using three colors of light cannot be diverted, the cost of the projection display apparatus increases as a whole.

一方で、可動式のダイクロイックミラーを備えた投写型映像表示装置では、ダイクロイックミラーを機構的に動かす必要があり、故障が生じやすい。   On the other hand, in a projection display apparatus provided with a movable dichroic mirror, the dichroic mirror needs to be moved mechanically, and failure tends to occur.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、輝度の向上及び色純度の向上を考慮しながら、コストの上昇や故障の発生を抑制することを可能とする光学ユニット、照明装置及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an optical unit that can suppress an increase in cost and occurrence of a failure while considering an improvement in luminance and an improvement in color purity. An object of the present invention is to provide an illumination device and a projection display apparatus.

第１の特徴に係る光学ユニットは、第１色成分光と、第２色成分光と、前記第１色成分光と前記第２色成分光との間に存する波長帯を有する第３色成分光とを分離及び合成する。光学ユニットは、色成分光の波長特性に応じて、前記第１色成分光を第１方向へ導くとともに、前記第２色成分光及び前記第３色成分光を含む合成光を第２方向へ導いて分離する分離光学素子（ダイクロイックミラー１１２）と、前記分離光学素子によって分離された前記合成光のうち、前記第２色成分光の偏光状態を変換せずに、前記第３色成分光の偏光状態を変換する偏光変換素子（偏光変換素子６０）と、前記偏光変換素子の光出射側に設けられており、前記第２色成分光を透過するとともに、前記第３色成分光を前記分離光学素子側に反射する第１反射素子（反射素子６１）と、前記偏光変換素子によって前記第３色成分光の偏光状態が変換されることにより、前記分離光学素子で第３方向へ導かれる前記第３色成分光の光路上に設けられており、前記第３色成分光を前記分離光学素子側に反射する第２反射素子（反射ミラー８０）と、前記分離光学素子と前記第２反射素子との間に設けられ、前記第３色成分光の偏光状態を電気的に調整可能な偏光調整素子（偏光調整素子７０）とを備える。   The optical unit according to the first feature includes a first color component light, a second color component light, and a third color component having a wavelength band existing between the first color component light and the second color component light. Separate and synthesize light. The optical unit guides the first color component light in the first direction according to the wavelength characteristics of the color component light, and sends the combined light including the second color component light and the third color component light in the second direction. Of the combined light separated by the separating optical element (dichroic mirror 112) to be guided and separated and the separated optical element, the polarization state of the second color component light is not converted, and the third color component light A polarization conversion element (polarization conversion element 60) that converts a polarization state and a light output side of the polarization conversion element, transmits the second color component light, and separates the third color component light. The polarization state of the third color component light is converted by the first reflecting element (reflecting element 61) that reflects to the optical element side and the polarization conversion element, so that the separation optical element guides the third direction. Installed on the optical path of the third color component light A second reflection element (reflection mirror 80) that reflects the third color component light toward the separation optical element side, and is provided between the separation optical element and the second reflection element; A polarization adjusting element (polarization adjusting element 70) capable of electrically adjusting the polarization state of the color component light.

かかる特徴によれば、偏光変換素子及び第１反射素子は、第３色成分光の偏光状態を変換して分離光学素子側に反射する。偏光調整素子は、分離光学素子と第２反射素子との間において第３色成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。   According to this feature, the polarization conversion element and the first reflection element convert the polarization state of the third color component light and reflect it to the separation optical element side. The polarization adjusting element is configured to be capable of electrically adjusting the polarization state of the third color component light between the separation optical element and the second reflecting element.

すなわち、偏光調整素子は、第２反射素子で反射されて分離光学素子側に導かれる第３色成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。一方で、分離光学素子のカットオフ波長は、色成分光の偏光特性（偏光状態）によってシフトする。   That is, the polarization adjusting element is configured to be able to electrically adjust the polarization state of the third color component light reflected by the second reflecting element and guided to the separation optical element side. On the other hand, the cutoff wavelength of the separation optical element is shifted by the polarization characteristics (polarization state) of the color component light.

これによって、第１色成分光と第３色成分光とを分離光学素子に合成させるか否かを電気的に制御することができる。従って、輝度の向上及び色純度の向上を考慮しながら、コストの上昇や故障の発生を抑制することができる。   Thereby, it is possible to electrically control whether or not the first color component light and the third color component light are combined by the separation optical element. Therefore, it is possible to suppress an increase in cost and occurrence of a failure while considering improvement in luminance and color purity.

第２の特徴に係る照明装置は、第１色成分光と、第２色成分光と、前記第１色成分光と前記第２色成分光との間に存する波長帯を有する第３色成分光とを少なくとも出射する光源（光源１０）を備える。照明装置は、前記光源から出射される光のうち、色成分光の波長特性に応じて、前記第１色成分光を第１方向へ導くとともに、前記第２色成分光及び前記第３色成分光を含む合成光を第２方向へ導いて分離する分離光学素子（ダイクロイックミラー１１２）と、前記分離光学素子によって分離された前記合成光のうち、前記第２色成分光の偏光状態を変換せずに、前記第３色成分光の偏光状態を変換する偏光変換素子（偏光変換素子６０）と、前記偏光変換素子の光出射側に設けられており、前記第２色成分光を透過するとともに、前記第３色成分光を前記分離光学素子側に反射する第１反射素子（反射素子６１）と、前記偏光変換素子によって前記第３色成分光の偏光状態が変換されることにより、前記分離光学素子で第３方向へ導かれる前記第３色成分光の光路上に設けられており、前記第３色成分光を前記分離光学素子側に反射する第２反射素子（反射ミラー８０）と、前記分離光学素子と前記第２反射素子との間に設けられ、前記第３色成分光の偏光状態を電気的に調整可能な偏光調整素子（偏光調整素子７０）とを備える。   The illumination device according to the second feature includes a first color component light, a second color component light, and a third color component having a wavelength band existing between the first color component light and the second color component light. A light source (light source 10) that emits at least light is provided. The illumination device guides the first color component light in the first direction according to the wavelength characteristic of the color component light out of the light emitted from the light source, and the second color component light and the third color component. A separation optical element (dichroic mirror 112) that guides and separates the combined light including light in the second direction, and converts the polarization state of the second color component light among the combined light separated by the separation optical element. And a polarization conversion element (polarization conversion element 60) that converts the polarization state of the third color component light, and a light exit side of the polarization conversion element, and transmits the second color component light. The polarization state of the third color component light is converted by the first reflective element (reflective element 61) that reflects the third color component light toward the separation optical element and the polarization conversion element. Guided in the third direction by optical element A second reflection element (reflection mirror 80) that is provided on the optical path of the third color component light and reflects the third color component light toward the separation optical element, the separation optical element, and the second reflection A polarization adjusting element (polarization adjusting element 70) provided between the elements and capable of electrically adjusting the polarization state of the third color component light.

第２の特徴において、前記光源は、白色光を発する白色光源である。照明装置は、前記白色光源が発する前記白色光の偏光状態を揃える偏光光学素子（ＰＢＳアレイ３０）とを備える。前記分離光学素子には、前記偏光光学素子によって偏光状態が揃えられた前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光が入射する。   In the second feature, the light source is a white light source that emits white light. The illumination device includes a polarizing optical element (PBS array 30) that aligns the polarization state of the white light emitted from the white light source. The first color component light, the second color component light, and the third color component light that are polarized by the polarization optical element are incident on the separation optical element.

第２の特徴において、前記偏光光学素子は、前記白色光源が発する前記白色光の偏光状態をＰ偏光に揃える。前記分離光学素子は、前記分離光学素子で反射された前記第１色成分光と前記第２反射素子で反射された前記第３色成分光とを合成する。   In the second feature, the polarizing optical element aligns the polarization state of the white light emitted from the white light source with P-polarized light. The separation optical element combines the first color component light reflected by the separation optical element and the third color component light reflected by the second reflection element.

第２の特徴において、前記偏光光学素子は、前記白色光源が発する前記白色光の偏光状態をＳ偏光に揃える。前記分離光学素子は、前記分離光学素子を透過した前記第１色成分光と前記第２反射素子で反射された前記第３色成分光とを合成する。   In the second feature, the polarizing optical element aligns the polarization state of the white light emitted from the white light source with S-polarized light. The separation optical element combines the first color component light transmitted through the separation optical element and the third color component light reflected by the second reflection element.

第２の特徴において、前記第１反射素子は、前記偏光変換素子の光出射面に設けられた誘電体多層膜である。   In the second feature, the first reflecting element is a dielectric multilayer film provided on a light emitting surface of the polarization conversion element.

第３の特徴に係る投写型映像表示装置は、第１の特徴に係る照明装置と、前記照明装置から出射された光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射された光を投射する投写手段とを備える。   A projection display apparatus according to a third feature projects the illumination device according to the first feature, a light modulation element that modulates light emitted from the illumination device, and light emitted from the light modulation element. Projecting means.

第３の特徴において、前記光源は、白色光を発する白色光源である。前記光変調素子は、赤成分光を変調する赤変調素子と、緑成分光を変調する緑変調素子と、青成分光を変調する青変調素子とを含む。前記照明装置は、前記赤成分光、前記緑成分光、前記青成分光及び前記黄成分光に前記白色光を分離する色分離ユニットと、前記赤変調素子、前記緑変調素子及び前記青変調素子から出射された光を合成する色合成素子とをさらに有する。前記投写手段は、前記色合成素子から出射された光を投射する。前記第１色成分光は、前記緑成分光であり、前記第２色成分光は、前記赤成分光であり、前記第３色成分光は、前記黄色成分光である。   In the third feature, the light source is a white light source that emits white light. The light modulation element includes a red modulation element that modulates red component light, a green modulation element that modulates green component light, and a blue modulation element that modulates blue component light. The illumination device includes a color separation unit that separates the white light into the red component light, the green component light, the blue component light, and the yellow component light, the red modulation element, the green modulation element, and the blue modulation element. And a color synthesizing element that synthesizes the light emitted from the light source. The projection unit projects light emitted from the color synthesis element. The first color component light is the green component light, the second color component light is the red component light, and the third color component light is the yellow component light.

第３の特徴において、前記光源は、白色光を発する白色光源である。前記光変調素子は、赤成分光を変調する赤変調素子と、緑成分光を変調する緑変調素子と、青成分光を変調する青変調素子とを含む。前記照明装置は、前記赤成分光、前記緑成分光、前記青成分光及び前記黄成分光に前記白色光を分離する色分離ユニットと、前記赤変調素子、前記緑変調素子及び前記青変調素子から出射された光を合成する色合成素子とをさらに有する。前記投写手段は、前記色合成素子から出射された光を投射する。前記第１色成分光は、前記赤成分光であり、前記第２色成分光は、前記緑成分光であり、前記第３色成分光は、前記黄色成分光である。   In the third feature, the light source is a white light source that emits white light. The light modulation element includes a red modulation element that modulates red component light, a green modulation element that modulates green component light, and a blue modulation element that modulates blue component light. The illumination device includes a color separation unit that separates the white light into the red component light, the green component light, the blue component light, and the yellow component light, the red modulation element, the green modulation element, and the blue modulation element. And a color synthesizing element that synthesizes the light emitted from the light source. The projection unit projects light emitted from the color synthesis element. The first color component light is the red component light, the second color component light is the green component light, and the third color component light is the yellow component light.

本発明によれば、輝度の向上及び色純度の向上を考慮しながら、コストの上昇や故障の発生を抑制することを可能とする光学ユニット、照明装置及び投写型映像表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical unit, an illuminating device, and a projection display apparatus that can suppress an increase in cost and occurrence of a failure while considering improvement in luminance and improvement in color purity. it can.

以下において、本発明の実施形態に係る照明装置及び投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。   Hereinafter, an illumination device and a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。 [First Embodiment]
(Configuration of projection display device)
Hereinafter, the configuration of the projection display apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a projection display apparatus 100 according to the first embodiment.

図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、光源１０と、フライアイレンズユニット２０と、ＰＢＳアレイ３０と、複数の液晶パネル４０（液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ、液晶パネル４０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５０と、偏光変換素子６０と、偏光調整素子７０と、反射ミラー８０とを有する。   As shown in FIG. 1, the projection display apparatus 100 includes a light source 10, a fly-eye lens unit 20, a PBS array 30, a plurality of liquid crystal panels 40 (a liquid crystal panel 40R, a liquid crystal panel 40G, and a liquid crystal panel 40B). The cross dichroic prism 50, the polarization conversion element 60, the polarization adjustment element 70, and the reflection mirror 80 are included.

光源１０は、白色光を発するＵＨＰランプなどである。すなわち、光源１０が発する光は、赤成分光、緑成分光及び青成分光を含む。白色光は、これらに加えて、黄成分光を含む。   The light source 10 is a UHP lamp that emits white light. That is, the light emitted from the light source 10 includes red component light, green component light, and blue component light. In addition to these, white light includes yellow component light.

具体的には、光源１０が発する光について、図２を参照しながら説明する。ここで、光量は、光源１０から発せられる光のエネルギーと比視感度との積によって導出される。   Specifically, the light emitted from the light source 10 will be described with reference to FIG. Here, the amount of light is derived by the product of the energy of light emitted from the light source 10 and the relative visibility.

図２に示すように、比視感度は、緑色に相当する波長帯をピークとして、短波長（青色）側及び長波長（赤色）側となる程低下する傾向を有する。従って、ＵＨＰランプのような光源１０から発せられる光のエネルギーが、４４０ｎｍ付近（青色）、５５０ｎｍ付近（緑色）、５８０ｎｍ付近（黄色）に、この順でピークがあったとしても、光源１０が発する光量は、緑色に相当する波長帯で最も大きい。また、光源１０が発する光量は、緑色に相当する波長帯に次いで、黄色に相当する波長帯で大きい。   As shown in FIG. 2, the relative visibility has a tendency to decrease as it reaches the short wavelength (blue) side and the long wavelength (red) side with the wavelength band corresponding to green as a peak. Accordingly, even if the energy of light emitted from the light source 10 such as a UHP lamp has peaks in this order around 440 nm (blue), 550 nm (green), and 580 nm (yellow), the light source 10 emits. The amount of light is the largest in the wavelength band corresponding to green. Further, the amount of light emitted from the light source 10 is large in the wavelength band corresponding to yellow next to the wavelength band corresponding to green.

このように、黄色に相当する波長帯を有する光は、光源１０から発せられる光のエネルギー及び比視感度の面から、照明装置の出射光量に大きく貢献することが分かる。   Thus, it can be seen that light having a wavelength band corresponding to yellow greatly contributes to the amount of light emitted from the illumination device in terms of the energy of the light emitted from the light source 10 and the relative visibility.

なお、上述した４種類の色成分光について着目した場合には、青成分光の波長帯と緑成分光の波長帯とは隣接しており、緑成分光の波長帯と黄成分光の波長帯とは隣接しており、黄成分光の波長帯と赤成分光の波長帯とは隣接している。   When focusing on the above-described four types of color component light, the wavelength band of the blue component light and the wavelength band of the green component light are adjacent to each other, and the wavelength band of the green component light and the wavelength band of the yellow component light. Are adjacent to each other, and the wavelength band of yellow component light and the wavelength band of red component light are adjacent to each other.

フライアイレンズユニット２０は、光源１０が発する光を均質化する。具体的には、フライアイレンズユニット２０は、フライアイレンズ２０ａ及びフライアイレンズ２０ｂによって構成される。   The fly-eye lens unit 20 homogenizes the light emitted from the light source 10. Specifically, the fly eye lens unit 20 includes a fly eye lens 20a and a fly eye lens 20b.

フライアイレンズ２０ａ及びフライアイレンズ２０ｂは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源１０が発する光が液晶パネル４０の全面に照射されるように、光源１０が発する光を集光する。   The fly-eye lens 20a and the fly-eye lens 20b are each composed of a plurality of minute lenses. Each microlens condenses the light emitted from the light source 10 so that the light emitted from the light source 10 is irradiated on the entire surface of the liquid crystal panel 40.

ＰＢＳアレイ３０は、フライアイレンズユニット２０から出射された光の偏光状態を揃える。第１実施形態では、ＰＢＳアレイ３０は、フライアイレンズユニット２０から出射された光をＰ偏光に揃える。   The PBS array 30 aligns the polarization state of the light emitted from the fly-eye lens unit 20. In the first embodiment, the PBS array 30 aligns the light emitted from the fly-eye lens unit 20 with P-polarized light.

液晶パネル４０Ｒは、赤成分光の偏光方向を回旋させることによって赤成分光を変調する。液晶パネル４０Ｒの光入射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板４１Ｒが設けられている。液晶パネル４０Ｒの光出射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板４２Ｒが設けられている。   The liquid crystal panel 40R modulates the red component light by rotating the polarization direction of the red component light. An incident-side polarizing plate 41R that transmits light having one polarization direction (for example, P-polarized light) and shields light having another polarization direction (for example, S-polarized light) on the light incident surface side of the liquid crystal panel 40R. Is provided. On the light exit surface side of the liquid crystal panel 40R, an exit-side polarizing plate 42R that blocks light having one polarization direction (for example, P-polarized light) and transmits light having another polarization direction (for example, S-polarized light). Is provided.

同様に、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂは、それぞれ、緑成分光及び青成分光の偏光方向を回旋させることによって緑成分光及び青成分光を変調する。液晶パネル４０Ｇの光入射面側には、入射側偏光板４１Ｇが設けられており、液晶パネル４０Ｇの光出射面側には、出射側偏光板４２Ｇが設けられている。液晶パネル４０Ｂの光入射面側には、入射側偏光板４１Ｂが設けられており、液晶パネル４０Ｂの光出射面側には、出射側偏光板４２Ｂが設けられている。   Similarly, the liquid crystal panel 40G and the liquid crystal panel 40B modulate the green component light and the blue component light by rotating the polarization directions of the green component light and the blue component light, respectively. An incident side polarizing plate 41G is provided on the light incident surface side of the liquid crystal panel 40G, and an emission side polarizing plate 42G is provided on the light output surface side of the liquid crystal panel 40G. An incident side polarizing plate 41B is provided on the light incident surface side of the liquid crystal panel 40B, and an emission side polarizing plate 42B is provided on the light emitting surface side of the liquid crystal panel 40B.

クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂから出射された光を合成する。クロスダイクロイックプリズム５０は、投写レンズユニット１６０側に合成光を出射する。   The cross dichroic prism 50 combines light emitted from the liquid crystal panel 40R, the liquid crystal panel 40G, and the liquid crystal panel 40B. The cross dichroic prism 50 emits combined light to the projection lens unit 160 side.

偏光変換素子６０は、ダイクロイックミラー１１２を透過した赤成分光の光路上に設けられている。偏光変換素子６０は、後述するダイクロイックミラー１１２を透過した光のうち、赤成分光の偏光状態を変換せずに、黄成分光の偏光状態を変換する。偏光変換素子６０の詳細については後述する（図４及び図５を参照）。   The polarization conversion element 60 is provided on the optical path of red component light transmitted through the dichroic mirror 112. The polarization conversion element 60 converts the polarization state of yellow component light without converting the polarization state of red component light out of light transmitted through a dichroic mirror 112 described later. Details of the polarization conversion element 60 will be described later (see FIGS. 4 and 5).

偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー１１２と反射ミラー８０との間において黄成分光の光路上に設けられている。具体的には、偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー１１２で反射された黄成分光の光路上、かつ、反射ミラー８０で反射された黄成分光の光路上に設けられている。偏光調整素子７０は、黄成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。偏光調整素子７０は、黄成分光を透過する。偏光調整素子７０の詳細については後述する（図４及び図５を参照）。   The polarization adjusting element 70 is provided on the optical path of yellow component light between the dichroic mirror 112 and the reflecting mirror 80. Specifically, the polarization adjusting element 70 is provided on the optical path of yellow component light reflected by the dichroic mirror 112 and on the optical path of yellow component light reflected by the reflection mirror 80. The polarization adjusting element 70 is configured to be able to electrically adjust the polarization state of yellow component light. The polarization adjusting element 70 transmits yellow component light. Details of the polarization adjusting element 70 will be described later (see FIGS. 4 and 5).

反射ミラー８０は、偏光調整素子７０を透過した黄成分光を偏光調整素子７０側に反射する。すなわち、反射ミラー８０は、後述するダイクロイックミラー１１２で反射された黄成分光をダイクロイックミラー１１２側に反射する。   The reflection mirror 80 reflects the yellow component light transmitted through the polarization adjusting element 70 toward the polarization adjusting element 70. That is, the reflection mirror 80 reflects yellow component light reflected by a dichroic mirror 112 described later to the dichroic mirror 112 side.

また、投写型映像表示装置１００は、ミラー群（ダイクロイックミラー１１１、ダイクロイックミラー１１２、反射ミラー１２１〜反射ミラー１２３）と、レンズ群（コンデンサレンズ１３１〜コンデンサレンズ１３３、コンデンサレンズ１４０Ｒ、コンデンサレンズ１４０Ｇ、コンデンサレンズ１４０Ｂ、リレーレンズ１５１〜リレーレンズ１５３）とを有する。   Further, the projection display apparatus 100 includes a mirror group (dichroic mirror 111, dichroic mirror 112, reflection mirror 121 to reflection mirror 123) and lens group (condenser lens 131 to condenser lens 133, condenser lens 140R, condenser lens 140G, A condenser lens 140B, a relay lens 151 to a relay lens 153).

ダイクロイックミラー１１１は、波長特性に応じて色成分光を反射又は透過する機能を有する。具体的には、ダイクロイックミラー１１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、青成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、赤成分光、緑成分光及び黄成分光を反射する。すなわち、ダイクロイックミラー１１１のカットオフ波長は、青成分光の波長帯と緑成分光の波長帯との間に設けられている。   The dichroic mirror 111 has a function of reflecting or transmitting color component light according to wavelength characteristics. Specifically, the dichroic mirror 111 transmits blue component light out of the light emitted from the PBS array 30. The dichroic mirror 111 reflects red component light, green component light, and yellow component light among the light emitted from the PBS array 30. That is, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 111 is provided between the wavelength band of blue component light and the wavelength band of green component light.

ダイクロイックミラー１１２は、波長特性に応じて色成分光を反射又は透過する機能を有する。具体的には、ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１１で反射された光のうち、赤成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１１で反射された光のうち、緑成分光を反射する。すなわち、ダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長は、緑成分光の波長帯と赤成分光の波長帯との間に設けられている。   The dichroic mirror 112 has a function of reflecting or transmitting color component light according to wavelength characteristics. Specifically, the dichroic mirror 112 transmits red component light out of the light reflected by the dichroic mirror 111. The dichroic mirror 112 reflects green component light out of the light reflected by the dichroic mirror 111. That is, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 is provided between the wavelength band of green component light and the wavelength band of red component light.

ここで、ダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長は、色成分光の偏光特性（偏光状態）に応じてシフトする。具体的には、ダイクロイックミラー１１２は、黄成分光がＰ偏光である場合には、黄成分光を透過する。一方で、ダイクロイックミラー１１２は、黄成分光がＳ偏光である場合には、黄成分光を反射する。   Here, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 is shifted according to the polarization characteristics (polarization state) of the color component light. Specifically, the dichroic mirror 112 transmits yellow component light when the yellow component light is P-polarized light. On the other hand, the dichroic mirror 112 reflects yellow component light when the yellow component light is S-polarized light.

具体的には、図３に示すように、ダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長は、色成分光の偏光状態に応じてシフトする。すなわち、色成分光がＳ偏光である場合には、色成分光がＰ偏光である場合よりも、ダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長が長波長側にシフトする。   Specifically, as shown in FIG. 3, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 is shifted according to the polarization state of the color component light. That is, when the color component light is S-polarized light, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 is shifted to the longer wavelength side than when the color component light is P-polarized light.

色成分光がＰ偏光である場合には、ダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長は、緑成分光の波長帯と黄成分光の波長帯との間に設けられていると考えることができる。一方で、色成分光がＳ偏光である場合には、ダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長は、黄成分光の波長帯と赤成分光の波長帯との間に設けられていると考えることができる。   When the color component light is P-polarized light, it can be considered that the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 is provided between the wavelength band of green component light and the wavelength band of yellow component light. On the other hand, when the color component light is S-polarized light, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 can be considered to be provided between the wavelength band of yellow component light and the wavelength band of red component light. .

反射ミラー１２１は、青成分光を反射して青成分光を液晶パネル４０Ｂ側に導く。反射ミラー１２２及び反射ミラー１２３は、赤成分光を反射して赤成分光を液晶パネル４０Ｒ側に導く。   The reflection mirror 121 reflects the blue component light and guides the blue component light to the liquid crystal panel 40B side. The reflection mirror 122 and the reflection mirror 123 reflect the red component light and guide the red component light to the liquid crystal panel 40R side.

コンデンサレンズ１３１は、光源１０が発する白色光を集光するレンズである。コンデンサレンズ１３２は、ダイクロイックミラー１１１を透過した青成分光を集光する。コンデンサレンズ１３３は、ダイクロイックミラー１１１で反射された赤成分光、緑成分光及び黄成分光を集光する。   The condenser lens 131 is a lens that collects white light emitted from the light source 10. The condenser lens 132 condenses the blue component light that has passed through the dichroic mirror 111. The condenser lens 133 collects red component light, green component light, and yellow component light reflected by the dichroic mirror 111.

コンデンサレンズ１４０Ｒは、液晶パネル４０Ｒに赤成分光が照射されるように、赤成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ１４０Ｇは、液晶パネル４０Ｇに緑成分光が照射されるように、緑成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ１４０Ｂは、液晶パネル４０Ｂに青成分光が照射されるように、青成分光を略平行光化する。   The condenser lens 140R collimates the red component light so that the liquid crystal panel 40R is irradiated with the red component light. The condenser lens 140G collimates the green component light so that the liquid crystal panel 40G is irradiated with the green component light. The condenser lens 140B collimates the blue component light so that the liquid crystal panel 40B is irradiated with the blue component light.

リレーレンズ１５１〜リレーレンズ１５３は、赤成分光の拡大を抑制しながら、液晶パネル４０Ｒ上に赤成分光を略結像する。   The relay lenses 151 to 153 substantially image red component light on the liquid crystal panel 40R while suppressing expansion of red component light.

さらに、投写型映像表示装置１００は、投写レンズユニット１６０を有する。投写レンズユニット１６０は、クロスダイクロイックプリズム５０から出射された合成光（映像光）をスクリーン上などに投写する。   Further, the projection display apparatus 100 includes a projection lens unit 160. The projection lens unit 160 projects the combined light (image light) emitted from the cross dichroic prism 50 onto a screen or the like.

第１実施形態では、緑成分光が「第１色成分光」に相当する。赤成分光が「第２色成分光」に相当する。黄成分光が「第３色成分光」に相当する。   In the first embodiment, the green component light corresponds to “first color component light”. Red component light corresponds to “second color component light”. The yellow component light corresponds to “third color component light”.

第１実施形態では、光源１０、ＰＢＳアレイ３０、偏光変換素子６０、反射素子６１、偏光調整素子７０、反射ミラー８０及びダイクロイックミラー１１２は、「照明装置」を構成する。なお、照明装置は、液晶パネル４０及び投写レンズユニット１６０を含まないことに留意すべきである。但し、照明装置は、他の光学素子を含む構成を有していてもよい。   In the first embodiment, the light source 10, the PBS array 30, the polarization conversion element 60, the reflection element 61, the polarization adjustment element 70, the reflection mirror 80, and the dichroic mirror 112 constitute an “illumination device”. It should be noted that the lighting device does not include the liquid crystal panel 40 and the projection lens unit 160. However, the lighting device may have a configuration including other optical elements.

第１実施形態では、偏光変換素子６０、反射素子６１、偏光調整素子７０、反射ミラー８０及びダイクロイックミラー１１２は、「光学ユニット」を構成する。   In the first embodiment, the polarization conversion element 60, the reflection element 61, the polarization adjustment element 70, the reflection mirror 80, and the dichroic mirror 112 constitute an “optical unit”.

第１実施形態では、ダイクロイックミラー１１１及びダイクロイックミラー１１２は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光に白色光を分離する色分離ユニットを構成する。   In the first embodiment, the dichroic mirror 111 and the dichroic mirror 112 constitute a color separation unit that separates white light into red component light, green component light, blue component light, and yellow component light.

（動作原理）
以下において、第１実施形態に係る動作原理について、図面を参照しながら説明する。図４及び図５は、第１実施形態に係る動作原理を示す図である。具体的には、図４は、黄成分光を利用するケースについて示しており、図５は、黄成分光を利用しないケースについて示している。なお、第１実施形態では、ＰＢＳアレイ３０は、光源１０が発する白色光の偏光状態をＰ偏光に揃えることを前提とする。 (Operating principle)
Hereinafter, the operation principle according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 4 and 5 are diagrams illustrating an operation principle according to the first embodiment. Specifically, FIG. 4 shows a case where yellow component light is used, and FIG. 5 shows a case where yellow component light is not used. In the first embodiment, the PBS array 30 is premised on aligning the polarization state of white light emitted from the light source 10 with P-polarized light.

最初に、黄成分光を利用するケースについて図４を参照しながら説明する。図４に示すように、ダイクロイックミラー１１２は、緑成分光を第１方向に反射して、赤成分光を第２方向に透過する。ダイクロイックミラー１１２は、黄成分光がＰ偏光であるため、赤成分光とともに黄成分光を第２方向に透過する。   First, a case in which yellow component light is used will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the dichroic mirror 112 reflects green component light in the first direction and transmits red component light in the second direction. Since the yellow component light is P-polarized light, the dichroic mirror 112 transmits the yellow component light in the second direction together with the red component light.

偏光変換素子６０は、赤成分光の偏光状態を変換せずに、黄成分光の偏光状態を変換する。具体的には、偏光変換素子６０は、黄成分光の偏光状態を線偏光（又は、円偏光）から円偏光（又は、線偏光）に変換する。偏光変換素子６０は、黄成分光の偏光方向を略４５°回旋してもよい。   The polarization conversion element 60 converts the polarization state of yellow component light without converting the polarization state of red component light. Specifically, the polarization conversion element 60 converts the polarization state of yellow component light from linearly polarized light (or circularly polarized light) to circularly polarized light (or linearly polarized light). The polarization conversion element 60 may rotate the polarization direction of yellow component light by approximately 45 °.

偏光変換素子６０の光出射側には、赤成分光を透過するとともに、黄成分光を反射する反射素子６１が設けられている。反射素子６１は、偏光変換素子６０の光出射面に蒸着された誘電体多層膜である。   A reflection element 61 that transmits red component light and reflects yellow component light is provided on the light emitting side of the polarization conversion element 60. The reflective element 61 is a dielectric multilayer film deposited on the light exit surface of the polarization conversion element 60.

すなわち、反射素子６１によって黄成分光が反射されるため、黄成分光は、偏光変換素子６０を２回通ることになる。従って、偏光変換素子６０で偏光状態が変換された結果、Ｐ偏光を有する黄成分光は、Ｓ偏光を有する黄成分光に変換される。   That is, since the yellow component light is reflected by the reflecting element 61, the yellow component light passes through the polarization conversion element 60 twice. Therefore, as a result of the polarization state being converted by the polarization conversion element 60, yellow component light having P-polarized light is converted to yellow component light having S-polarized light.

ダイクロイックミラー１１２は、偏光変換素子６０で反射された黄成分光がＳ偏光であるため、偏光調整素子７０（反射ミラー８０）側、すなわち、第３方向に黄成分光を反射する。   Since the yellow component light reflected by the polarization conversion element 60 is S-polarized light, the dichroic mirror 112 reflects the yellow component light in the polarization adjustment element 70 (reflection mirror 80) side, that is, in the third direction.

偏光調整素子７０は、黄成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。黄成分光を利用するケースでは、偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー１１２で反射されたＳ偏光の黄成分光を円偏光に調整して透過する。偏光調整素子７０は、反射ミラー８０で反射された円偏光の黄成分光をＰ偏光に調整して透過する。   The polarization adjusting element 70 is configured to be able to electrically adjust the polarization state of yellow component light. In the case of using yellow component light, the polarization adjusting element 70 adjusts and transmits S-polarized yellow component light reflected by the dichroic mirror 112 to circularly polarized light. The polarization adjusting element 70 adjusts and transmits circularly polarized yellow component light reflected by the reflecting mirror 80 to P-polarized light.

ダイクロイックミラー１１２は、偏光調整素子７０によって黄成分光がＰ偏光に調整されるため、反射ミラー８０で反射された黄成分光を透過する。すなわち、ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１２で反射された緑成分光と反射ミラー８０で反射された黄成分光とを合成する。   The dichroic mirror 112 transmits the yellow component light reflected by the reflection mirror 80 because the yellow component light is adjusted to P polarization by the polarization adjusting element 70. That is, the dichroic mirror 112 combines the green component light reflected by the dichroic mirror 112 and the yellow component light reflected by the reflection mirror 80.

次に、黄成分光を利用しないケースについて図５を参照しながら説明する。図５に示すように、黄成分光を利用しないケースでは、偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー１１２で反射されたＳ偏光の黄成分光を調整せずに透過する。同様に、偏光調整素子７０は、反射ミラー８０で反射されたＳ偏光の黄成分光を調整せずに透過する。   Next, a case where yellow component light is not used will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, in the case where yellow component light is not used, the polarization adjusting element 70 transmits the S-polarized yellow component light reflected by the dichroic mirror 112 without adjustment. Similarly, the polarization adjustment element 70 transmits the S-polarized yellow component light reflected by the reflection mirror 80 without adjustment.

ダイクロイックミラー１１２は、偏光調整素子７０から出射された黄成分光がＳ偏光であるため、反射ミラー８０で反射された黄成分光を反射する。ダイクロイックミラー１１２で反射された黄成分光は、反射の繰り返しなどによって減衰し、結果的には利用されないことに留意すべきである。   The dichroic mirror 112 reflects the yellow component light reflected by the reflection mirror 80 because the yellow component light emitted from the polarization adjusting element 70 is S-polarized light. It should be noted that the yellow component light reflected by the dichroic mirror 112 is attenuated due to repeated reflection and the like and is not used as a result.

（作用及び効果）
第１実施形態によれば、偏光変換素子６０及び反射素子６１は、黄成分光の偏光状態を変換してダイクロイックミラー１１２側に反射する。偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー１１２と反射ミラー８０との間において黄成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。 (Function and effect)
According to the first embodiment, the polarization conversion element 60 and the reflection element 61 convert the polarization state of yellow component light and reflect it to the dichroic mirror 112 side. The polarization adjusting element 70 is configured to be able to electrically adjust the polarization state of yellow component light between the dichroic mirror 112 and the reflecting mirror 80.

すなわち、偏光調整素子７０は、反射ミラー８０で反射されてダイクロイックミラー１１２側に導かれる黄成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。一方で、ダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長は、色成分光の偏光特性（偏光状態）によってシフトする。   That is, the polarization adjusting element 70 is configured to be able to electrically adjust the polarization state of yellow component light reflected by the reflecting mirror 80 and guided to the dichroic mirror 112 side. On the other hand, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 is shifted by the polarization characteristics (polarization state) of the color component light.

これによって、緑成分光と黄成分光とをダイクロイックミラー１１２に合成させるか否かを電気的に制御することができる。従って、輝度の向上及び色純度の向上を考慮しながら、コストの上昇や故障の発生を抑制することができる。   Thereby, it is possible to electrically control whether or not the dichroic mirror 112 combines the green component light and the yellow component light. Therefore, it is possible to suppress an increase in cost and occurrence of a failure while considering improvement in luminance and color purity.

［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。 [Second Embodiment]
The second embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following, differences between the first embodiment and the second embodiment described above will be mainly described.

上述した第１実施形態では、ＰＢＳアレイ３０は、光源１０が発する白色光をＰ偏光に揃える。偏光変換素子６０は、ダイクロイックミラー１１２を透過した赤成分光の光路上に設けられている。ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１２で反射された緑成分光と反射ミラー８０で反射された黄成分光とを合成する。   In the first embodiment described above, the PBS array 30 aligns white light emitted from the light source 10 with P-polarized light. The polarization conversion element 60 is provided on the optical path of red component light transmitted through the dichroic mirror 112. The dichroic mirror 112 combines the green component light reflected by the dichroic mirror 112 and the yellow component light reflected by the reflection mirror 80.

一方で、第２実施形態では、ＰＢＳアレイ３０は、光源１０が発する白色光をＳ偏光に揃える。偏光変換素子６０は、ダイクロイックミラー１１２で反射された緑成分光の光路上に設けられている。ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１２を透過した赤成分光と反射ミラー８０で反射された黄成分光とを合成する。   On the other hand, in the second embodiment, the PBS array 30 aligns white light emitted from the light source 10 with S-polarized light. The polarization conversion element 60 is provided on the optical path of the green component light reflected by the dichroic mirror 112. The dichroic mirror 112 combines the red component light transmitted through the dichroic mirror 112 and the yellow component light reflected by the reflecting mirror 80.

第２実施形態では、赤成分光が「第１色成分光」に相当する。緑成分光が「第２色成分光」に相当する。黄成分光が「第３色成分光」に相当する。   In the second embodiment, red component light corresponds to “first color component light”. The green component light corresponds to “second color component light”. The yellow component light corresponds to “third color component light”.

（動作原理）
以下において、第２実施形態に係る動作原理について、図面を参照しながら説明する。図６及び図７は、第２実施形態に係る動作原理を示す図である。具体的には、図６は、黄成分光を利用するケースについて示しており、図７は、黄成分光を利用しないケースについて示している。なお、第２実施形態では、ＰＢＳアレイ３０は、光源１０が発する白色光の偏光状態をＳ偏光に揃えることを前提とする。 (Operating principle)
Hereinafter, the operating principle according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. 6 and 7 are diagrams illustrating an operation principle according to the second embodiment. Specifically, FIG. 6 shows a case where yellow component light is used, and FIG. 7 shows a case where yellow component light is not used. In the second embodiment, the PBS array 30 is premised on aligning the polarization state of white light emitted from the light source 10 with S-polarized light.

最初に、黄成分光を利用するケースについて図６を参照しながら説明する。図６に示すように、ダイクロイックミラー１１２は、緑成分光を第２方向に反射して、赤成分光を第１方向に透過する。ダイクロイックミラー１１２は、黄成分光がＳ偏光であるため、緑成分光とともに黄成分光を第２方向に反射する。   First, a case in which yellow component light is used will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the dichroic mirror 112 reflects green component light in the second direction and transmits red component light in the first direction. Since the yellow component light is S-polarized light, the dichroic mirror 112 reflects the yellow component light in the second direction together with the green component light.

偏光変換素子６０は、緑成分光の偏光状態を変換せずに、黄成分光の偏光状態を変換する。具体的には、偏光変換素子６０は、黄成分光の偏光状態を線偏光（又は、円偏光）から円偏光（又は、線偏光）に変換する。偏光変換素子６０は、黄成分光の偏光方向を略４５°回旋してもよい。   The polarization conversion element 60 converts the polarization state of yellow component light without converting the polarization state of green component light. Specifically, the polarization conversion element 60 converts the polarization state of yellow component light from linearly polarized light (or circularly polarized light) to circularly polarized light (or linearly polarized light). The polarization conversion element 60 may rotate the polarization direction of yellow component light by approximately 45 °.

偏光変換素子６０の光出射側には、緑成分光を透過するとともに、黄成分光を反射する反射素子６１が設けられている。反射素子６１は、偏光変換素子６０の光出射面に蒸着された誘電体多層膜である。   A reflection element 61 that transmits green component light and reflects yellow component light is provided on the light exit side of the polarization conversion element 60. The reflective element 61 is a dielectric multilayer film deposited on the light exit surface of the polarization conversion element 60.

すなわち、反射素子６１によって黄成分光が反射されるため、黄成分光は、偏光変換素子６０を２回通ることになる。従って、偏光変換素子６０で偏光状態が変換された結果、Ｓ偏光を有する黄成分光は、Ｐ偏光を有する黄成分光に変換される。   That is, since the yellow component light is reflected by the reflecting element 61, the yellow component light passes through the polarization conversion element 60 twice. Therefore, as a result of the polarization state being converted by the polarization conversion element 60, yellow component light having S polarization is converted to yellow component light having P polarization.

ダイクロイックミラー１１２は、偏光変換素子６０で反射された黄成分光がＰ偏光であるため、偏光調整素子７０（反射ミラー８０）側、すなわち、第３方向に黄成分光を透過する。   The dichroic mirror 112 transmits yellow component light in the polarization adjustment element 70 (reflection mirror 80) side, that is, in the third direction because the yellow component light reflected by the polarization conversion element 60 is P-polarized light.

偏光調整素子７０は、黄成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。黄成分光を利用するケースでは、偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー１１２を透過したＰ偏光の黄成分光を円偏光に調整して透過する。偏光調整素子７０は、反射ミラー８０で反射された円偏光の黄成分光をＳ偏光に調整して透過する。   The polarization adjusting element 70 is configured to be able to electrically adjust the polarization state of yellow component light. In the case of using yellow component light, the polarization adjusting element 70 adjusts and transmits the P-polarized yellow component light transmitted through the dichroic mirror 112 to circularly polarized light. The polarization adjusting element 70 adjusts and transmits circularly polarized yellow component light reflected by the reflecting mirror 80 to S-polarized light.

ダイクロイックミラー１１２は、偏光調整素子７０によって黄成分光がＳ偏光に調整されるため、反射ミラー８０で反射された黄成分光を反射する。すなわち、ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１２を透過した赤成分光と反射ミラー８０で反射された黄成分光とを合成する。   The dichroic mirror 112 reflects the yellow component light reflected by the reflection mirror 80 because the yellow component light is adjusted to S polarization by the polarization adjusting element 70. That is, the dichroic mirror 112 combines the red component light transmitted through the dichroic mirror 112 and the yellow component light reflected by the reflecting mirror 80.

次に、黄成分光を利用しないケースについて図７を参照しながら説明する。図７に示すように、黄成分光を利用しないケースでは、偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー１１２を透過したＰ偏光の黄成分光を調整せずに透過する。同様に、偏光調整素子７０は、反射ミラー８０で反射されたＰ偏光の黄成分光を調整せずに透過する。   Next, a case where yellow component light is not used will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, in the case where yellow component light is not used, the polarization adjusting element 70 transmits the P-polarized yellow component light transmitted through the dichroic mirror 112 without adjustment. Similarly, the polarization adjustment element 70 transmits the P-polarized yellow component light reflected by the reflection mirror 80 without adjustment.

ダイクロイックミラー１１２は、偏光調整素子７０から出射された黄成分光がＰ偏光であるため、反射ミラー８０で反射された黄成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１２を透過した黄成分光は、透過の繰り返しなどによって減衰し、結果的には利用されないことに留意すべきである。   The dichroic mirror 112 transmits the yellow component light reflected by the reflection mirror 80 because the yellow component light emitted from the polarization adjusting element 70 is P-polarized light. It should be noted that the yellow component light transmitted through the dichroic mirror 112 is attenuated by repeated transmission or the like and is not used as a result.

（作用及び効果）
第２実施形態によれば、偏光変換素子６０及び反射素子６１は、黄成分光の偏光状態を変換してダイクロイックミラー１１２側に反射する。偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー１１２と反射ミラー８０との間において黄成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。 (Function and effect)
According to the second embodiment, the polarization conversion element 60 and the reflection element 61 convert the polarization state of yellow component light and reflect it to the dichroic mirror 112 side. The polarization adjusting element 70 is configured to be able to electrically adjust the polarization state of yellow component light between the dichroic mirror 112 and the reflecting mirror 80.

すなわち、偏光調整素子７０は、反射ミラー８０で反射されてダイクロイックミラー１１２側に導かれる黄成分光の偏光状態を電気的に調整可能に構成されている。一方で、ダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長は、色成分光の偏光特性（偏光状態）によってシフトする。   That is, the polarization adjusting element 70 is configured to be able to electrically adjust the polarization state of yellow component light reflected by the reflecting mirror 80 and guided to the dichroic mirror 112 side. On the other hand, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 is shifted by the polarization characteristics (polarization state) of the color component light.

これによって、赤成分光と黄成分光とをダイクロイックミラー１１２に合成させるか否かを電気的に制御することができる。従って、輝度の向上及び色純度の向上を考慮しながら、コストの上昇や故障の発生を抑制することができる。   Thereby, it is possible to electrically control whether or not the dichroic mirror 112 combines the red component light and the yellow component light. Therefore, it is possible to suppress an increase in cost and occurrence of a failure while considering improvement in luminance and color purity.

［第３実施形態］
以下において、第３実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第３実施形態との相違点について主として説明する。 [Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the first embodiment and the third embodiment described above will be mainly described.

具体的には、第３実施形態では、第１実施形態と比べて、赤成分光の光路と青成分光の光路とが入れ替わっている。また、第３実施形態では、第１実施形態と比べて、偏光変換素子６０、偏光調整素子７０及び反射ミラー８０の配置が異なっている。   Specifically, in the third embodiment, the optical path of red component light and the optical path of blue component light are interchanged as compared with the first embodiment. In the third embodiment, the arrangement of the polarization conversion element 60, the polarization adjustment element 70, and the reflection mirror 80 is different from that in the first embodiment.

（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第３実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図８は、第３実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。 (Configuration of projection display device)
The configuration of the projection display apparatus according to the third embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram showing a projection display apparatus 100 according to the third embodiment.

図８に示すように、投写型映像表示装置１００は、ダイクロイックミラー１１１及びダイクロイックミラー１１２に代えて、ダイクロイックミラー２１１及びダイクロイックミラー２１２を有する。   As shown in FIG. 8, the projection display apparatus 100 includes a dichroic mirror 211 and a dichroic mirror 212 instead of the dichroic mirror 111 and the dichroic mirror 112.

ダイクロイックミラー２１１は、波長特性に応じて色成分光を反射又は透過する機能を有する。具体的には、ダイクロイックミラー２１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、赤成分光及び黄成分光を透過する。ダイクロイックミラー２１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、緑成分光及び青成分光を反射する。すなわち、ダイクロイックミラー２１１のカットオフ波長は、赤成分光の波長帯と緑成分光の波長帯との間に設けられている。   The dichroic mirror 211 has a function of reflecting or transmitting color component light according to wavelength characteristics. Specifically, the dichroic mirror 211 transmits red component light and yellow component light among the light emitted from the PBS array 30. The dichroic mirror 211 reflects green component light and blue component light in the light emitted from the PBS array 30. That is, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 211 is provided between the wavelength band of red component light and the wavelength band of green component light.

ここで、ダイクロイックミラー２１１のカットオフ波長は、ダイクロイックミラー１１２と同様に、色成分光の偏光特性（偏光状態）に応じてシフトする。具体的には、ダイクロイックミラー２１１は、黄成分光がＰ偏光である場合には、黄成分光を透過する。一方で、ダイクロイックミラー１１２は、黄成分光がＳ偏光である場合には、黄成分光を反射する。   Here, like the dichroic mirror 112, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 211 is shifted according to the polarization characteristics (polarization state) of the color component light. Specifically, the dichroic mirror 211 transmits yellow component light when the yellow component light is P-polarized light. On the other hand, the dichroic mirror 112 reflects yellow component light when the yellow component light is S-polarized light.

ダイクロイックミラー２１２は、波長特性に応じて色成分光を反射又は透過する機能を有する。具体的には、ダイクロイックミラー２１２は、ダイクロイックミラー２１１で反射された光のうち、青成分光を透過する。ダイクロイックミラー２１２は、ダイクロイックミラー２１１で反射された光のうち、緑成分光を反射する。すなわち、ダイクロイックミラー２１２のカットオフ波長は、緑成分光の波長帯と青成分光の波長帯との間に設けられている。   The dichroic mirror 212 has a function of reflecting or transmitting color component light according to wavelength characteristics. Specifically, the dichroic mirror 212 transmits blue component light out of the light reflected by the dichroic mirror 211. The dichroic mirror 212 reflects green component light among the light reflected by the dichroic mirror 211. That is, the cutoff wavelength of the dichroic mirror 212 is provided between the wavelength band of green component light and the wavelength band of blue component light.

偏光変換素子６０は、ダイクロイックミラー２１１を透過した赤成分光の光路上に設けられている。偏光調整素子７０は、ダイクロイックミラー２１１で反射された黄成分光の光路上、かつ、反射ミラー８０で反射された黄成分光の光路上に設けられている。   The polarization conversion element 60 is provided on the optical path of red component light transmitted through the dichroic mirror 211. The polarization adjusting element 70 is provided on the optical path of yellow component light reflected by the dichroic mirror 211 and on the optical path of yellow component light reflected by the reflection mirror 80.

これによって、第１実施形態と同様に、偏光調整素子７０を電気的に制御することによって、緑成分光に黄成分光を選択的に重畳される。   As a result, similarly to the first embodiment, the yellow component light is selectively superimposed on the green component light by electrically controlling the polarization adjusting element 70.

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 [Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

上述した実施形態では、赤成分光、緑成分光及び青成分光以外の追加色成分光として黄成分光を利用するケースについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、マゼンタ成分光やシアン成分光を追加色成分光として利用しておもよい。   In the above-described embodiment, the case where yellow component light is used as additional color component light other than red component light, green component light, and blue component light has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, magenta component light or cyan component light may be used as the additional color component light.

上述した実施形態では、反射素子６１は、偏光変換素子６０の光出射面に蒸着された誘電体多層膜であるが、これに限定されるものではない。具体的には、反射素子６１は、偏光変換素子６０から出射された光（赤成分光又は緑成分光）の光路上に設けられた反射ミラーであってもよい。なお、反射ミラーは、黄成分光を反射するとともに、他の色成分光（赤成分光又は緑成分光）を透過する。   In the embodiment described above, the reflective element 61 is a dielectric multilayer film deposited on the light exit surface of the polarization conversion element 60, but is not limited to this. Specifically, the reflecting element 61 may be a reflecting mirror provided on the optical path of light (red component light or green component light) emitted from the polarization conversion element 60. The reflection mirror reflects yellow component light and transmits other color component light (red component light or green component light).

第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。1 is a diagram showing a projection display apparatus 100 according to a first embodiment. 第１実施形態に係る光源１０が発する光について説明する図である。It is a figure explaining the light which the light source 10 which concerns on 1st Embodiment emits. 第１実施形態に係るダイクロイックミラー１１２のカットオフ波長について説明する図である。It is a figure explaining the cutoff wavelength of the dichroic mirror 112 concerning a 1st embodiment. 第１実施形態に係る動作原理を示す図である。It is a figure which shows the operation principle which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る動作原理を示す図である。It is a figure which shows the operation principle which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係る動作原理を示す図である。It is a figure which shows the operation principle which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る動作原理を示す図である。It is a figure which shows the operation principle which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。It is a figure which shows the projection type video display apparatus 100 concerning 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０・・・光源、２０・・・フライアイレンズユニット、３０・・・ＰＢＳアレイ、４０・・・液晶パネル、４１・・・入射側偏光板、４２・・・出射側偏光板、５０・・・クロスダイクロイックプリズム、６０・・・偏光変換素子、６１・・・反射素子、７０・・・偏光調整素子、８０・・・反射ミラー、１００・・・投写型映像表示装置、１１１・・・ダイクロイックミラー、１１２・・・ダイクロイックミラー、１２１〜１２３・・・反射ミラー、１３１〜１３３・・・コンデンサレンズ、１４０・・・コンデンサレンズ、１５１〜１５３・・・リレーレンズ、１６０・・・投写レンズユニット、２１１・・・ダイクロイックミラー、２１２・・・ダイクロイックミラー   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light source, 20 ... Fly eye lens unit, 30 ... PBS array, 40 ... Liquid crystal panel, 41 ... Incident side polarizing plate, 42 ... Outgoing side polarizing plate, 50 ... Cross dichroic prism, 60 ... polarization conversion element, 61 ... reflection element, 70 ... polarization adjusting element, 80 ... reflection mirror, 100 ... projection display apparatus, 111 ... dichroic Mirror, 112 ... Dichroic mirror, 121-123 ... Reflection mirror, 131-133 ... Condenser lens, 140 ... Condenser lens, 151-153 ... Relay lens, 160 ... Projection lens unit 211 ... Dichroic mirror, 212 ... Dichroic mirror

Claims (9)

第１色成分光と、第２色成分光と、前記第１色成分光と前記第２色成分光との間に存する波長帯を有する第３色成分光とを分離及び合成する光学ユニットであって、
色成分光の波長特性に応じて、前記第１色成分光を第１方向へ導くとともに、前記第２色成分光及び前記第３色成分光を含む合成光を第２方向へ導いて分離する分離光学素子と、
前記分離光学素子で分離された前記合成光のうち、前記第２色成分光の偏光状態を変換せずに、前記第３色成分光の偏光状態を変換する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子の光出射側に設けられており、前記第２色成分光を透過するとともに、前記第３色成分光を前記分離光学素子側に反射する第１反射素子と、
前記偏光変換素子によって前記第３色成分光の偏光状態が変換されることにより、前記分離光学素子で第３方向へ導かれる前記第３色成分光の光路上に設けられており、前記第３色成分光を前記分離光学素子側に反射する第２反射素子と、
前記分離光学素子と前記第２反射素子との間に設けられ、前記第３色成分光の偏光状態を電気的に調整可能な偏光調整素子とを備えることを特徴とする光学ユニット。 An optical unit that separates and combines first color component light, second color component light, and third color component light having a wavelength band existing between the first color component light and the second color component light. There,
In accordance with the wavelength characteristics of the color component light, the first color component light is guided in the first direction, and the combined light including the second color component light and the third color component light is guided in the second direction and separated. A separation optical element;
Of the combined light separated by the separation optical element, a polarization conversion element that converts the polarization state of the third color component light without converting the polarization state of the second color component light; and
A first reflection element that is provided on the light exit side of the polarization conversion element, transmits the second color component light, and reflects the third color component light to the separation optical element side;
The third color component light is provided on the optical path of the third color component light guided in the third direction by the separation optical element by converting the polarization state of the third color component light by the polarization conversion element. A second reflective element that reflects color component light toward the separating optical element;
An optical unit comprising: a polarization adjusting element that is provided between the separation optical element and the second reflecting element and is capable of electrically adjusting a polarization state of the third color component light. 第１色成分光と、第２色成分光と、前記第１色成分光と前記第２色成分光との間に存する波長帯を有する第３色成分光とを少なくとも発する光源を備えた照明装置であって、
前記光源が発する光のうち、色成分光の波長特性に応じて、前記第１色成分光を第１方向へ導くとともに、前記第２色成分光及び前記第３色成分光を含む合成光を第２方向へ導いて分離する分離光学素子と、
前記分離光学素子で分離された前記合成光のうち、前記第２色成分光の偏光状態を変換せずに、前記第３色成分光の偏光状態を変換する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子の光出射側に設けられており、前記第２色成分光を透過するとともに、前記第３色成分光を前記分離光学素子側に反射する第１反射素子と、
前記偏光変換素子によって前記第３色成分光の偏光状態が変換されることにより、前記分離光学素子で第３方向へ導かれる前記第３色成分光の光路上に設けられており、前記第３色成分光を前記分離光学素子側に反射する第２反射素子と、
前記分離光学素子と前記第２反射素子との間に設けられ、前記第３色成分光の偏光状態を電気的に調整可能な偏光調整素子とを備えることを特徴とする照明装置。 Illumination including a light source that emits at least first color component light, second color component light, and third color component light having a wavelength band existing between the first color component light and the second color component light A device,
Of the light emitted from the light source, the first color component light is guided in the first direction according to the wavelength characteristics of the color component light, and the combined light including the second color component light and the third color component light is generated. A separating optical element that guides and separates in the second direction;
Of the combined light separated by the separation optical element, a polarization conversion element that converts the polarization state of the third color component light without converting the polarization state of the second color component light; and
A first reflection element that is provided on the light exit side of the polarization conversion element, transmits the second color component light, and reflects the third color component light to the separation optical element side;
The third color component light is provided on the optical path of the third color component light guided in the third direction by the separation optical element by converting the polarization state of the third color component light by the polarization conversion element. A second reflective element that reflects color component light toward the separating optical element;
An illumination apparatus comprising: a polarization adjustment element that is provided between the separation optical element and the second reflection element and is capable of electrically adjusting a polarization state of the third color component light. 前記光源は、白色光を発する白色光源であり、
前記白色光源が発する前記白色光の偏光状態を揃える偏光光学素子をさらに備え、
前記分離光学素子には、前記偏光光学素子によって偏光状態が揃えられた前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光が入射することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。 The light source is a white light source that emits white light,
A polarizing optical element that aligns the polarization state of the white light emitted by the white light source;
3. The separation optical element, wherein the first color component light, the second color component light, and the third color component light whose polarization states are aligned by the polarization optical element are incident on the separation optical element. The lighting device described. 前記偏光光学素子は、前記白色光源が発する前記白色光の偏光状態をＰ偏光に揃えており、
前記分離光学素子は、前記分離光学素子で反射された前記第１色成分光と前記第２反射素子で反射された前記第３色成分光とを合成することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。 The polarizing optical element aligns the polarization state of the white light emitted from the white light source with P-polarized light,
4. The separation optical element combines the first color component light reflected by the separation optical element and the third color component light reflected by the second reflection element. Lighting equipment. 前記偏光光学素子は、前記白色光源が発する前記白色光の偏光状態をＳ偏光に揃えており、
前記分離光学素子は、前記分離光学素子を透過した前記第１色成分光と前記第２反射素子で反射された前記第３色成分光とを合成することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。 The polarizing optical element has the polarization state of the white light emitted from the white light source aligned with S-polarized light,
The separation optical element combines the first color component light transmitted through the separation optical element and the third color component light reflected by the second reflection element. Lighting device. 前記第１反射素子は、前記偏光変換素子の光出射面に設けられた誘電体多層膜であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 2, wherein the first reflective element is a dielectric multilayer film provided on a light emitting surface of the polarization conversion element. 請求項２に記載された照明装置と、前記照明装置から出射された光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射された光を投射する投写手段とを備えることを特徴とする投写型映像表示装置。   A projection device comprising: the illumination device according to claim 2; a light modulation element that modulates light emitted from the illumination device; and a projection unit that projects light emitted from the light modulation element. Type image display device. 前記光源は、白色光を発する白色光源であり、
前記光変調素子は、赤成分光を変調する赤変調素子と、緑成分光を変調する緑変調素子と、青成分光を変調する青変調素子とを含み、
前記照明装置は、前記赤成分光、前記緑成分光、前記青成分光及び前記黄成分光に前記白色光を分離する色分離ユニットと、前記赤変調素子、前記緑変調素子及び前記青変調素子から出射された光を合成する色合成素子とをさらに有しており、
前記投写手段は、前記色合成素子から出射された光を投射し、
前記第１色成分光は、前記緑成分光であり、
前記第２色成分光は、前記赤成分光であり、
前記第３色成分光は、前記黄色成分光であることを特徴とする請求項７に記載の投写型映像表示装置。 The light source is a white light source that emits white light,
The light modulation element includes a red modulation element that modulates red component light, a green modulation element that modulates green component light, and a blue modulation element that modulates blue component light,
The illumination device includes a color separation unit that separates the white light into the red component light, the green component light, the blue component light, and the yellow component light, the red modulation element, the green modulation element, and the blue modulation element. A color synthesizing element that synthesizes the light emitted from
The projection means projects light emitted from the color synthesis element;
The first color component light is the green component light;
The second color component light is the red component light;
The projection display apparatus according to claim 7, wherein the third color component light is the yellow component light. 前記光源は、白色光を発する白色光源であり、
前記光変調素子は、赤成分光を変調する赤変調素子と、緑成分光を変調する緑変調素子と、青成分光を変調する青変調素子とを含み、
前記照明装置は、前記赤成分光、前記緑成分光、前記青成分光及び前記黄成分光に前記白色光を分離する色分離ユニットと、前記赤変調素子、前記緑変調素子及び前記青変調素子から出射された光を合成する色合成素子とをさらに有しており、
前記投写手段は、前記色合成素子から出射された光を投射し、
前記第１色成分光は、前記赤成分光であり、
前記第２色成分光は、前記緑成分光であり、
前記第３色成分光は、前記黄色成分光であることを特徴とする請求項７に記載の投写型映像表示装置。 The light source is a white light source that emits white light,
The light modulation element includes a red modulation element that modulates red component light, a green modulation element that modulates green component light, and a blue modulation element that modulates blue component light,
The illumination device includes a color separation unit that separates the white light into the red component light, the green component light, the blue component light, and the yellow component light, the red modulation element, the green modulation element, and the blue modulation element. A color synthesizing element that synthesizes the light emitted from
The projection means projects light emitted from the color synthesis element;
The first color component light is the red component light;
The second color component light is the green component light,
The projection display apparatus according to claim 7, wherein the third color component light is the yellow component light.
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