[go: up one dir, main page]

JP5391543B2 - Projection device - Google Patents

Projection device Download PDF

Info

Publication number
JP5391543B2
JP5391543B2 JP2007295207A JP2007295207A JP5391543B2 JP 5391543 B2 JP5391543 B2 JP 5391543B2 JP 2007295207 A JP2007295207 A JP 2007295207A JP 2007295207 A JP2007295207 A JP 2007295207A JP 5391543 B2 JP5391543 B2 JP 5391543B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical system
optical axis
light beam
modulation element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007295207A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009122312A (en
Inventor
展宏 藤縄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2007295207A priority Critical patent/JP5391543B2/en
Publication of JP2009122312A publication Critical patent/JP2009122312A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5391543B2 publication Critical patent/JP5391543B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

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

Description

本発明は、投影装置に関する。   The present invention relates to a projection apparatus.

反射型液晶素子および偏光分離素子を有する投影装置が知られている(特許文献1参照)。   A projection apparatus having a reflective liquid crystal element and a polarization separation element is known (see Patent Document 1).

特開2001−215613号公報JP 2001-215613 A

偏光分離素子のサイズが大きいと、投影装置を小型化する上で阻害要因になる。   When the size of the polarization separating element is large, it becomes an obstacle to downsizing the projection apparatus.

請求項1の発明による投影装置は、光源からの光を変調する反射型変調素子と、前記光源からの光を前記反射型変調素子へ導き、前記反射型変調素子による変調光を投射光学系へ導く第1光学系と、前記反射型変調素子の外縁部へ入射する光束を光軸に近づける向きに偏向する一方、前記外縁部を除く他の領域へ入射する光束を前記光軸と略平行に進行させる第2光学系と、前記光源からの光のうち、前記反射型変調素子の外縁部へ入射する光束を前記光軸から離れる向きに偏向する一方、前記外縁部を除く他の領域へ入射する光束を前記光軸と略平行に偏向する第3光学系とを備え、前記第2光学系は、前記第3光学系によって前記光軸から離れる向きに偏向された光束を内面で反射して前記光軸に近づける向きに進行させる一方、前記第3光学系によって前記光軸と略平行に偏向された光束を前記光軸と略平行に進行させることを特徴とする。
請求項6の発明による投影装置は、光源からの光を変調する反射型変調素子と、前記光源からの光のうち、少なくとも前記反射型変調素子の外縁領域へ入射する光束を光軸から離れる向きに偏向する一方、少なくとも前記反射型変調素子の中央領域へ入射する光束を前記光軸と略平行に偏向する第1光学系と、前記光源からの光を前記反射型変調素子へ導き、前記反射型変調素子による変調光を投射光学系へ導くと共に、前記第1光学系によって前記光軸から離れる向きに偏向された光束を内面で反射して前記光軸に近づける向きに進行させる一方、前記第1光学系によって前記光軸と略平行に偏向された光束を前記光軸と略平行に進行させる第2光学系とを備えることを特徴とする。
A projection apparatus according to a first aspect of the present invention is a reflective modulation element that modulates light from a light source, guides the light from the light source to the reflective modulation element, and modulates the light modulated by the reflective modulation element to a projection optical system. The first optical system that guides and deflects the light beam incident on the outer edge portion of the reflective modulation element in a direction approaching the optical axis, while the light beam incident on the other region excluding the outer edge portion is substantially parallel to the optical axis. Of the light from the second optical system to be advanced and the light from the light source, the light beam incident on the outer edge portion of the reflective modulation element is deflected in a direction away from the optical axis, and incident on the other region excluding the outer edge portion. And a third optical system that deflects the luminous flux to be substantially parallel to the optical axis, and the second optical system reflects the luminous flux deflected away from the optical axis by the third optical system on the inner surface. While moving in a direction approaching the optical axis, the first And wherein the substantially be advanced in parallel to approximately parallel to deflected light flux and the optical axis and the optical axis by the optical system.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a projection apparatus for modulating a light from a light source, and a direction of separating a light beam incident on at least an outer edge region of the reflective modulation element from an optical axis out of the light from the light source. A first optical system that deflects at least a light beam incident on the central region of the reflection type modulation element substantially parallel to the optical axis, and guides light from the light source to the reflection type modulation element. The light modulated by the type modulation element is guided to the projection optical system, and the light beam deflected in the direction away from the optical axis by the first optical system is reflected on the inner surface and proceeds in the direction closer to the optical axis. And a second optical system for causing a light beam deflected substantially parallel to the optical axis by one optical system to travel substantially parallel to the optical axis.

本発明によれば、反射型変調素子を用いた投影装置を小型化できる。   According to the present invention, it is possible to reduce the size of a projection apparatus using a reflective modulation element.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
(第一の実施形態)
図1は、本発明の第一の実施形態による投影装置の光学系の構成を例示する図である。図1において、投影装置の光学系は、白色光を発するLED(発光ダイオード)光源10と、集光光学系11と、偏光ビームスプリッタ(以降PBSとする)12と、液晶パネル13と、投射レンズ14とを有する。液晶パネル13は、反射型液晶によって構成されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the optical system of the projection apparatus according to the first embodiment of the invention. In FIG. 1, the optical system of the projection apparatus includes an LED (light emitting diode) light source 10 that emits white light, a condensing optical system 11, a polarization beam splitter (hereinafter referred to as PBS) 12, a liquid crystal panel 13, and a projection lens. 14. The liquid crystal panel 13 is composed of a reflective liquid crystal.

LED光源10には、不図示の投射制御回路から駆動電流が供給される。LED光源10は、供給電流に応じた明るさで発光する。集光光学系11は、LED光源10からの光を略平行光にし、プリ偏光板を通過後PBS12へ入射させる。本実施形態では、PBS12へP偏光成分を入射する。PBS12は、偏光分離部12aでP偏光成分である入射光束を透過して液晶パネル13を照明させる。   A drive current is supplied to the LED light source 10 from a projection control circuit (not shown). The LED light source 10 emits light with brightness according to the supply current. The condensing optical system 11 makes the light from the LED light source 10 substantially parallel light, and enters the PBS 12 after passing through the pre-polarizing plate. In the present embodiment, a P-polarized component is incident on the PBS 12. The PBS 12 illuminates the liquid crystal panel 13 by transmitting an incident light beam that is a P-polarized component at the polarization separation unit 12a.

液晶パネル13には、投射制御回路(不図示)から投影すべき画像に応じた液晶パネル駆動信号が供給される。液晶パネル13は、赤、緑、青のフィルターが形成された複数の画素から構成されており、供給された駆動信号によってカラー画像を生成する。具体的には、液晶層に対して画像信号(液晶パネル駆動信号)に応じた電圧を画素ごとに印加する。電圧が印加された液晶層は液晶分子の配列が変わり、当該液晶層を通過する光の偏光方向が変化する。   A liquid crystal panel drive signal corresponding to an image to be projected is supplied to the liquid crystal panel 13 from a projection control circuit (not shown). The liquid crystal panel 13 is composed of a plurality of pixels on which red, green, and blue filters are formed, and generates a color image by the supplied drive signal. Specifically, a voltage corresponding to an image signal (liquid crystal panel drive signal) is applied to the liquid crystal layer for each pixel. In the liquid crystal layer to which a voltage is applied, the arrangement of liquid crystal molecules changes, and the polarization direction of light passing through the liquid crystal layer changes.

液晶パネル13の液晶層を透過する光は、液晶パネル13へ入射されると当該液晶層を図1の左向きに進行し、液晶パネル13の反射面で反射された後、液晶層を右向きに進行して液晶パネル13から射出され、PBS12へ再度入射される。電圧が印加された液晶層は位相板として機能するので、PBS12へ再度入射される光は、白画素からのS偏光と黒画素からのP偏光が混合している。   When the light transmitted through the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 13 enters the liquid crystal panel 13, the light travels leftward in FIG. 1 after being reflected by the reflective surface of the liquid crystal panel 13, and then travels rightward through the liquid crystal layer. Then, the light is emitted from the liquid crystal panel 13 and incident on the PBS 12 again. Since the liquid crystal layer to which the voltage is applied functions as a phase plate, the S-polarized light from the white pixel and the P-polarized light from the black pixel are mixed in the light incident on the PBS 12 again.

PBS12は、再入射された光束のうちS偏光成分である変調光のみを偏光分離部12aで反射し、図1の上方の投射レンズ14へ向けて投影光として射出する。これにより、変調された画像が生成される。PBS12へ再入射されたP偏光成分の光は、偏光分離部12aによってLED光源10側へ透過されて廃棄される。   The PBS 12 reflects only the modulated light that is the S-polarized component of the re-incident light beam by the polarization separation unit 12a, and emits it as projection light toward the upper projection lens 14 in FIG. Thereby, a modulated image is generated. The P-polarized component light re-entered into the PBS 12 is transmitted to the LED light source 10 side by the polarization separation unit 12a and discarded.

図2は、上述したLED光源10および集光光学系11の拡大図である。集光光学系11は、中央部と周辺部とで異なるパワーを有する屈折光学系で構成される。これによって集光光学系11は、PBS12の中央部へは平行光束Lcを、PBS12の周辺部へは拡がり光束Laを、それぞれ入射させる。平行光束Lcは光軸Axと平行に進み、拡がり光束Laは光軸Axから離れる向きに進む。   FIG. 2 is an enlarged view of the LED light source 10 and the condensing optical system 11 described above. The condensing optical system 11 is composed of a refractive optical system having different powers in the central portion and the peripheral portion. Thereby, the condensing optical system 11 causes the parallel light beam Lc to enter the central portion of the PBS 12 and the spread light beam La to enter the peripheral portion of the PBS 12. The parallel light beam Lc travels parallel to the optical axis Ax, and the spreading light beam La travels away from the optical axis Ax.

図1において、PBS12の外縁部に入射される光束Laは略外向き(光軸Axから離れる向き)である。この光束Laは、PBS12内において当該PBS12の内面で全反射されて略内向き(光軸Axに近づく向き)の光束Lbとして液晶パネル13の外縁部を照明する。なお、PBS12の外縁部を除く他の領域(中央部を含む)に入射される光束は光軸Axと平行である。この平行光束は、PBS12内を平行に進んで液晶パネル13の外縁部を除く他の領域(中央部を含む)を照明する。   In FIG. 1, the light beam La incident on the outer edge of the PBS 12 is substantially outward (away from the optical axis Ax). The light beam La is totally reflected by the inner surface of the PBS 12 in the PBS 12 and illuminates the outer edge of the liquid crystal panel 13 as a light beam Lb that is substantially inward (approaching the optical axis Ax). Note that the light beam incident on other regions (including the central portion) except for the outer edge portion of the PBS 12 is parallel to the optical axis Ax. This parallel light beam travels in parallel in the PBS 12 and illuminates other regions (including the central portion) except for the outer edge portion of the liquid crystal panel 13.

実際の照明光(および変調光)は、PBS12内を進行する角度にばらつきを有する。PBS12の外縁部を進行する光束について、略内向きに進行するように制御することにより、PBS12の外縁部を進行する照明光(および変調光)の進行角にばらつきが生じるとしても、少なくとも外向きにならないように偏向できる。   The actual illumination light (and modulated light) has variations in the angle that travels in the PBS 12. By controlling the luminous flux traveling along the outer edge of the PBS 12 to travel substantially inward, even if the traveling angle of illumination light (and modulated light) traveling through the outer edge of the PBS 12 varies, at least outward It can be deflected so that it does not become.

なお、PBS12は立方体形状に構成する。液晶パネル13による有効画素領域のアスペクト比が1:1と異なる場合(たとえば横16:縦9の場合)、液晶パネル13の有効画素領域の長辺方向を図1における上下方向と合致させる。つまり、図1は液晶パネル13の長辺側を表す。PBS12のサイズは、少なくとも液晶パネル13の有効画素領域の長辺側サイズより大きくする。   The PBS 12 is configured in a cubic shape. When the aspect ratio of the effective pixel area by the liquid crystal panel 13 is different from 1: 1 (for example, horizontal 16: vertical 9), the long side direction of the effective pixel area of the liquid crystal panel 13 is matched with the vertical direction in FIG. That is, FIG. 1 shows the long side of the liquid crystal panel 13. The size of the PBS 12 is at least larger than the size of the long side of the effective pixel area of the liquid crystal panel 13.

本説明において、PBS12が略外向きの光束Laを全反射する内面は、PBS12の6つの面のうち液晶パネル13の短辺側に対応する面の内側である。   In this description, the inner surface where the PBS 12 totally reflects the outward light beam La is the inner side of the surface corresponding to the short side of the liquid crystal panel 13 among the six surfaces of the PBS 12.

以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)PBS12の外縁部を進行する光束について略内向きに進行するように制御した。PBS12の外縁部を進行する照明光(および変調光)を、外向きにならないように(少なくともPBS12の内面と平行に)偏向できる結果、スクリーン30上において投影像の外側への不要な像(いわゆるゴースト像)の投影を防止できる。
According to the first embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The light flux traveling on the outer edge of the PBS 12 was controlled so as to travel substantially inward. Illumination light (and modulated light) traveling on the outer edge of the PBS 12 can be deflected so as not to face outward (at least in parallel with the inner surface of the PBS 12). As a result, an unnecessary image outside the projected image on the screen 30 (so-called (Ghost image) can be prevented from being projected.

(2)上記ゴースト像の一因は、PBS12から外向きの光として射出されて液晶パネル13を照明する光の存在である。外向き照明光で照明された液晶パネル13から外向きの変調光が射出され、この変調光がPBS12内において当該PBS12の内面で反射されるとゴースト像を生じる。この影響を避けるため、液晶パネル13のサイズに比べてPBS12のサイズを十分大きくすることが一策であるが、PBS12の大型化はコストアップになる上に、投影装置の小型化を阻害する。上記(1)の構成にしたことにより、ゴースト像を排除するためにPBS12を大型化する必要がなくなり、小型化およびコスト低減を実現できる。 (2) One cause of the ghost image is the presence of light that is emitted as outward light from the PBS 12 and illuminates the liquid crystal panel 13. When the outward modulated light is emitted from the liquid crystal panel 13 illuminated with the outward illumination light, and this modulated light is reflected by the inner surface of the PBS 12 in the PBS 12, a ghost image is generated. In order to avoid this influence, it is one measure to make the size of the PBS 12 sufficiently larger than the size of the liquid crystal panel 13, but increasing the size of the PBS 12 increases the cost and hinders the downsizing of the projection apparatus. With the configuration (1), it is not necessary to increase the size of the PBS 12 in order to eliminate the ghost image, and it is possible to reduce the size and cost.

(3)PBS12は、通常、2個の直角プリズムを偏光分離部12a挟んで接合して構成される。直角プリズムの3つの面はいずれも鏡面処理されているので、図1においてPBS12を示す四角形の4辺に対応する面は、いずれも鏡面処理が施された面である。したがって、直角プリズムを接合してPBS12を構成後に、当該PBS12の内面において全反射するようにPBS12に対して改めて鏡面処理を施さなくてもよい。 (3) The PBS 12 is generally configured by joining two right-angle prisms with the polarization separation unit 12a interposed therebetween. Since all three surfaces of the right-angle prism are mirror-finished, the surfaces corresponding to the four sides of the quadrangle indicating the PBS 12 in FIG. 1 are all mirror-treated surfaces. Therefore, after the right angle prism is joined and the PBS 12 is configured, the PBS 12 does not need to be subjected to a mirror surface treatment so as to be totally reflected on the inner surface of the PBS 12.

(第二の実施形態)
図3は、本発明の第二の実施形態による投影装置の光学系の構成を例示する図である。LED光源(不図示)からの光について、第一の実施形態と同様の集光光学系によってPBS12の中央部へ平行光束Lcを、PBS12の周辺部へ拡がり光束Laを、それぞれ入射させる点は図1と同様である。なお、第二の実施形態では、PBS12へS偏光成分を入射するようにプリ偏光板を設置する。PBS12は、偏光分離部12aでS偏光成分である入射光束を反射して液晶パネル13を照明させる。
(Second embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the optical system of the projection apparatus according to the second embodiment of the invention. With respect to the light from the LED light source (not shown), the parallel light beam Lc is spread to the central portion of the PBS 12 and the light flux La is incident to the peripheral portion of the PBS 12 by the same condensing optical system as in the first embodiment. Same as 1. In the second embodiment, the pre-polarizing plate is installed so that the S-polarized component is incident on the PBS 12. The PBS 12 reflects the incident light beam, which is an S-polarized component, in the polarization separation unit 12a to illuminate the liquid crystal panel 13.

液晶パネル13の液晶層を透過する光は、液晶パネル13へ入射されると当該液晶層を図3の下向きに進行し、液晶パネル13の反射面で反射された後、液晶層を上向きに進行して液晶パネル13から射出され、PBS12へ再度入射される。電圧が印加された液晶層は位相板として機能するので、PBS12へ再度入射される光は、白画素からのP偏光と黒画素からのS偏光が混合している。   When the light transmitted through the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 13 enters the liquid crystal panel 13, the light travels down the liquid crystal layer in FIG. 3 and is reflected by the reflective surface of the liquid crystal panel 13 and then travels upward through the liquid crystal layer. Then, the light is emitted from the liquid crystal panel 13 and incident on the PBS 12 again. Since the liquid crystal layer to which the voltage is applied functions as a phase plate, the P-polarized light from the white pixel and the S-polarized light from the black pixel are mixed in the light incident on the PBS 12 again.

PBS12は、再入射された光束のうちP偏光成分である変調光のみを偏光分離部12aで透過し、図1の上方の投射レンズ14へ向けて投影光として射出する。これにより、変調された画像が生成される。PBS12へ再入射されたS偏光成分の光は、偏光分離部12aによってLED光源10側へ反射されて廃棄される。   The PBS 12 transmits only the modulated light, which is a P-polarized component, of the re-incident light beam through the polarization separation unit 12a and emits it as projection light toward the upper projection lens 14 in FIG. Thereby, a modulated image is generated. The S-polarized component light re-entering the PBS 12 is reflected by the polarization separation unit 12a toward the LED light source 10 and discarded.

図3において、PBS12の外縁部に入射される光束Laは略外向き(光軸から離れる向き)である。この光束Laは、PBS12内において当該PBS12の内面で全反射されて略内向き(光軸に近づく向き)の光束Lbとして液晶パネル13の外縁部を照明する。なお、PBS12の外縁部を除く他の領域(中央部を含む)に入射される光束は光軸に平行である。この平行光束は、PBS12内を平行に進んで液晶パネル13の外縁部を除く他の領域(中央部を含む)を照明する。   In FIG. 3, the light beam La incident on the outer edge of the PBS 12 is substantially outward (direction away from the optical axis). The luminous flux La is totally reflected by the inner surface of the PBS 12 in the PBS 12 and illuminates the outer edge portion of the liquid crystal panel 13 as a luminous flux Lb that is substantially inward (approaching the optical axis). Note that the light beam incident on other regions (including the central portion) except for the outer edge portion of the PBS 12 is parallel to the optical axis. This parallel light beam travels in parallel in the PBS 12 and illuminates other regions (including the central portion) except for the outer edge portion of the liquid crystal panel 13.

以上説明した第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、PBS12の外縁部を進行する光束について略内向きに進行するように制御したので、PBS12の外縁部を進行する照明光(および変調光)が外向きにならないように(少なくともPBS12の内面と平行に)偏向される。この結果、ゴースト像を排除するためにPBS12を液晶パネル13に比べて十分大きくすることなく、投影像の外側へのゴースト像を排除できる。   According to the second embodiment described above, as in the first embodiment, since the light beam traveling through the outer edge portion of the PBS 12 is controlled to travel substantially inward, the illumination traveling through the outer edge portion of the PBS 12 is performed. Light (and modulated light) is deflected so that it does not face outward (at least parallel to the inner surface of PBS 12). As a result, the ghost image to the outside of the projected image can be eliminated without making the PBS 12 sufficiently larger than the liquid crystal panel 13 in order to eliminate the ghost image.

(第三の実施形態)
白色光を発するLED(発光ダイオード)光源の代わりに、RGB各色の光を発するLED光源をそれぞれ備える構成にしてもよい。図4は、本発明の第三の実施形態による投影装置の光学系の構成を例示する図である。図4において、図1と同様の構成には同一符号を記して説明を省略する。
(Third embodiment)
Instead of an LED (light emitting diode) light source that emits white light, an LED light source that emits light of each color of RGB may be provided. FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the optical system of the projection apparatus according to the third embodiment of the invention. In FIG. 4, the same components as those in FIG.

R色のLED光源(不図示)からの光について、第一の実施形態と同様の集光光学系により、ダイクロイックプリズム15の下面側からダイクロイックプリズム15の中央部へ平行光束を、ダイクロイックプリズム15の周辺部へ拡がり光束Laを、それぞれ入射させる(光源光(R))。   With respect to light from an R-color LED light source (not shown), a parallel light beam from the lower surface side of the dichroic prism 15 to the center of the dichroic prism 15 is converted into a light beam from the dichroic prism 15 by the same condensing optical system as in the first embodiment. The light beam La spreads to the periphery and is incident on each of them (light source light (R)).

G色のLED光源(不図示)からの光について、第一の実施形態と同様の集光光学系により、ダイクロイックプリズム15の右面側からダイクロイックプリズム15の中央部へ平行光束を、ダイクロイックプリズム15の周辺部へ拡がり光束Laを、それぞれ入射させる(光源光(G))。   With respect to light from a G-color LED light source (not shown), a parallel light beam from the right surface side of the dichroic prism 15 to the center of the dichroic prism 15 is converted into a light beam from the dichroic prism 15 by the same condensing optical system as in the first embodiment. The light beam La spreads to the peripheral part and enters each of them (light source light (G)).

B色のLED光源(不図示)からの光について、第一の実施形態と同様の集光光学系により、ダイクロイックプリズム15の上面側からダイクロイックプリズム15の中央部へ平行光束を、ダイクロイックプリズム15の周辺部へ拡がり光束Laを、それぞれ入射させる(光源光(B))。   With respect to light from a B-color LED light source (not shown), a collimated light beam from the upper surface side of the dichroic prism 15 to the center of the dichroic prism 15 is converted into a parallel light beam by The light beam La spreads to the peripheral part and is incident thereon (light source light (B)).

ダイクロイックプリズム15は、フィルタ膜15aによってR色光を左側へ折り曲げてPBS12へ射出する。また、ダイクロイックプリズム15は、フィルタ膜15bによってB色光を左側へ折り曲げてPBS12へ射出する。ダイクロイックプリズム15はさらに、G色光を透過してPBS12へ射出する。   The dichroic prism 15 bends the R color light to the left side by the filter film 15a and emits it to the PBS 12. Further, the dichroic prism 15 bends the B color light to the left side by the filter film 15b and emits it to the PBS 12. The dichroic prism 15 further transmits the G color light and emits it to the PBS 12.

不図示の投射制御回路は、R色のLED光源、G色のLED光源、およびB色のLED光源に対してそれぞれが色順次に発光するようにシーケンシャルに駆動電流を供給する。投射制御回路(不図示)はさらに、上記色順次発光に同期させて、投影すべき各色の画像に応じた液晶パネル駆動信号を液晶パネル13Bへ供給する。これにより、モノクロ液晶パネル13Bによって時分割で生成されるRGB各色の投影像がフィールド合成され、観察者はスクリーン30上にカラーの投影像を観察する。   A projection control circuit (not shown) sequentially supplies drive current to the R color LED light source, the G color LED light source, and the B color LED light source so as to emit light sequentially in color. The projection control circuit (not shown) further supplies a liquid crystal panel drive signal corresponding to the image of each color to be projected to the liquid crystal panel 13B in synchronization with the color sequential light emission. As a result, RGB color projection images generated in a time-division manner by the monochrome liquid crystal panel 13 </ b> B are field-synthesized, and the observer observes the color projection image on the screen 30.

図4において、ダイクロイックプリズム15の外縁部に入射される光束Laは略外向き(光軸から離れる向き)である。この光束Laは、ダイクロイックプリズム15内において当該ダイクロイックプリズム15の内面で全反射されて略内向き(光軸に近づく向き)の光束Lbとして、PBS12を介して液晶パネル13Bの外縁部を照明する。なお、ダイクロイックプリズム15の外縁部を除く他の領域(中央部を含む)に入射される光束は光軸に平行である。この平行光束は、ダイクロイックプリズム15およびPBS12内を平行に進んで液晶パネル13Bの外縁部を除く他の領域(中央部を含む)を照明する。   In FIG. 4, the light beam La incident on the outer edge of the dichroic prism 15 is substantially outward (in a direction away from the optical axis). This light beam La is totally reflected by the inner surface of the dichroic prism 15 in the dichroic prism 15 and illuminates the outer edge portion of the liquid crystal panel 13B through the PBS 12 as a light beam Lb that is substantially inward (approaching the optical axis). Note that the light beam incident on other regions (including the central portion) excluding the outer edge portion of the dichroic prism 15 is parallel to the optical axis. This parallel light beam travels in parallel in the dichroic prism 15 and the PBS 12 and illuminates other regions (including the central portion) except for the outer edge portion of the liquid crystal panel 13B.

以上説明した第三の実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、ダイクロイックプリズム15(およびPBS12)の外縁部を進行する光束について略内向きに進行するように制御したので、ダイクロイックプリズム15(およびPBS12)の外縁部を進行する照明光、ならびにPBS12を進行する変調光が外向きにならないように(少なくともPBS12の内面と平行に)偏向される。この結果、ゴースト像を排除するためにPBS12およびダイクロイックプリズム15を液晶パネル13Bに比べて十分大きくすることなく、投影像の外側へのゴースト像を排除できる。   According to the third embodiment described above, the dichroic prism is controlled so that the light beam traveling along the outer edge of the dichroic prism 15 (and PBS 12) travels substantially inward as in the first embodiment. The illumination light traveling on the outer edge of 15 (and PBS 12) and the modulated light traveling on PBS 12 are deflected so as not to face outward (at least parallel to the inner surface of PBS 12). As a result, the ghost image to the outside of the projected image can be eliminated without making the PBS 12 and the dichroic prism 15 sufficiently larger than the liquid crystal panel 13B in order to eliminate the ghost image.

(変形例1)
以上の説明では、集光光学系11を屈折光学系によって構成したが、所定の反射面を備えた反射光学系11Bによって構成してもよい。図5は、この場合のLED光源10および反射光学系11Bの拡大図である。反射光学系11Bは、PBS12(図1)の中央部へは光軸Axに平行な光束Lcを、PBS12(図1)の周辺部へは光軸Axから離れる向きの拡がり光束Laを、それぞれ入射させる。
(Modification 1)
In the above description, the condensing optical system 11 is constituted by a refractive optical system, but may be constituted by a reflective optical system 11B having a predetermined reflecting surface. FIG. 5 is an enlarged view of the LED light source 10 and the reflective optical system 11B in this case. The reflection optical system 11B receives a light beam Lc parallel to the optical axis Ax at the central portion of the PBS 12 (FIG. 1), and a spreading light beam La away from the optical axis Ax at the peripheral portion of the PBS 12 (FIG. 1). Let

(変形例2)
上述した説明では、液晶パネルを1つ備える単板式の構成を例示したが、R色のLED光源、G色のLED光源、およびB色のLED光源からのそれぞれの光源光に対して個別に変調を行うR色用液晶パネル、G色用液晶パネル、およびB色用液晶パネルを備える三板式の構成に対しても本発明を適用できる。
(Modification 2)
In the above description, a single-plate type configuration having one liquid crystal panel is exemplified, but the light source light from the R color LED light source, the G color LED light source, and the B color LED light source is individually modulated. The present invention can also be applied to a three-plate configuration including an R color liquid crystal panel, a G color liquid crystal panel, and a B color liquid crystal panel.

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。   The above description is merely an example, and is not limited to the configuration of the above embodiment.

本発明の第一の実施形態による投影装置の光学系の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the optical system of the projection apparatus by 1st embodiment of this invention. LED光源および集光光学系の拡大図である。It is an enlarged view of a LED light source and a condensing optical system. 本発明の第二の実施形態による投影装置の光学系の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the optical system of the projection apparatus by 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態による投影装置の光学系の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the optical system of the projection apparatus by 3rd embodiment of this invention. LED光源および反射光学系の拡大図である。It is an enlarged view of a LED light source and a reflective optical system.

符号の説明Explanation of symbols

10…LED光源
11…集光光学系
11B…反射光学系
12…PBS
13、13B…液晶パネル
14…投射レンズ
15…ダイクロイックプリズム
Ax…光軸
La…外向き光束
Lb…内向き光束
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... LED light source 11 ... Condensing optical system 11B ... Reflective optical system 12 ... PBS
13, 13B ... Liquid crystal panel 14 ... Projection lens 15 ... Dichroic prism Ax ... Optical axis La ... Outward light flux Lb ... Inward light flux

Claims (7)

光源からの光を変調する反射型変調素子と、
前記光源からの光を前記反射型変調素子へ導き、前記反射型変調素子による変調光を投射光学系へ導く第1光学系と、
前記反射型変調素子の外縁部へ入射する光束を光軸に近づける向きに偏向する一方、前記外縁部を除く他の領域へ入射する光束を前記光軸と略平行に進行させる第2光学系と、
前記光源からの光のうち、前記反射型変調素子の外縁部へ入射する光束を前記光軸から離れる向きに偏向する一方、前記外縁部を除く他の領域へ入射する光束を前記光軸と略平行に偏向する第3光学系とを備え、
前記第2光学系は、前記第3光学系によって前記光軸から離れる向きに偏向された光束を内面で反射して前記光軸に近づける向きに進行させる一方、前記第3光学系によって前記光軸と略平行に偏向された光束を前記光軸と略平行に進行させることを特徴とする投影装置。
A reflective modulation element for modulating light from the light source;
A first optical system that guides light from the light source to the reflective modulation element and guides modulated light from the reflective modulation element to a projection optical system;
A second optical system that deflects the light beam incident on the outer edge portion of the reflective modulation element in a direction approaching the optical axis, and causes the light beam incident on another region other than the outer edge portion to travel substantially parallel to the optical axis; ,
Of the light from the light source, the light beam incident on the outer edge portion of the reflective modulation element is deflected in a direction away from the optical axis, while the light beam incident on the other region excluding the outer edge portion is substantially the same as the optical axis. A third optical system that deflects in parallel,
The second optical system reflects a light beam deflected in a direction away from the optical axis by the third optical system and advances the light beam in a direction to approach the optical axis, while moving the optical axis by the third optical system. And a light beam that is deflected substantially parallel to the light axis and travels substantially parallel to the optical axis.
請求項1に記載の投影装置において、
前記第2光学系および前記第1光学系は、偏光分離プリズムによって構成されていることを特徴とする投影装置。
The projection device according to claim 1,
The projection apparatus, wherein the second optical system and the first optical system are configured by a polarization separation prism.
請求項1に記載の投影装置において、
発光色が異なる複数の光源からの光を合波する合波光学系をさらに備え、
前記反射型変調素子は、前記合波光学系によって合波された光を変調し、
前記第3光学系は、前記複数の光源ごとに備えられ、
前記第2光学系は、前記合波光学系によって構成され、
前記第1光学系は、偏光分離素子によって構成されていることを特徴とする投影装置。
The projection device according to claim 1,
It further comprises a multiplexing optical system that combines light from a plurality of light sources having different emission colors,
The reflective modulation element modulates light combined by the combining optical system,
The third optical system is provided for each of the plurality of light sources,
The second optical system is constituted by the multiplexing optical system,
The projection apparatus, wherein the first optical system includes a polarization separation element.
請求項3に記載の投影装置において、
前記光軸から離れる向きに偏向された光束を前記第2光学系が反射する内面は、前記偏光分離素子または前記合波光学系を構成する面のうち、前記反射型変調素子の短辺に対応する面の内側であることを特徴とする投影装置。
The projection apparatus according to claim 3 .
The inner surface where the second optical system reflects the light beam deflected away from the optical axis corresponds to the shorter side of the reflective modulation element among the surfaces constituting the polarization separation element or the multiplexing optical system. A projection device characterized by being inside a surface to be projected.
請求項4に記載の投影装置において、
前記内面の外側の面が鏡面処理されていることを特徴とする投影装置。
The projection apparatus according to claim 4, wherein
A projection apparatus, wherein an outer surface of the inner surface is mirror-finished.
光源からの光を変調する反射型変調素子と、
前記光源からの光のうち、少なくとも前記反射型変調素子の外縁領域へ入射する光束を光軸から離れる向きに偏向する一方、少なくとも前記反射型変調素子の中央領域へ入射する光束を前記光軸と略平行に偏向する第1光学系と、
前記光源からの光を前記反射型変調素子へ導き、前記反射型変調素子による変調光を投射光学系へ導くと共に、前記第1光学系によって前記光軸から離れる向きに偏向された光束を内面で反射して前記光軸に近づける向きに進行させる一方、前記第1光学系によって前記光軸と略平行に偏向された光束を前記光軸と略平行に進行させる第2光学系とを備えることを特徴とする投影装置。
A reflective modulation element for modulating light from the light source;
Of the light from the light source, at least the light beam incident on the outer edge region of the reflective modulation element is deflected away from the optical axis, and at least the light beam incident on the central region of the reflection modulation element is the optical axis. A first optical system that deflects substantially parallel;
The light from the light source is guided to the reflective modulation element, the modulated light by the reflective modulation element is guided to the projection optical system, and the light beam deflected away from the optical axis by the first optical system is reflected on the inner surface. A second optical system that reflects and travels in a direction approaching the optical axis, and travels a light beam deflected substantially parallel to the optical axis by the first optical system and travels substantially parallel to the optical axis. Projection device characterized.
請求項6に記載の投影装置において、
前記第1光学系は、前記光源からの光のうち、前記反射型変調素子の外縁領域へ入射する光束を前記光軸から離れる向きに偏向する一方、前記外縁領域を除く他の領域へ入射する光束を前記光軸と略平行に偏向することを特徴とする投影装置。
The projection apparatus according to claim 6, wherein
The first optical system deflects a light beam incident on the outer edge region of the reflective modulation element, out of the light from the light source, in a direction away from the optical axis, and enters the other region excluding the outer edge region. A projection apparatus for deflecting a light beam substantially parallel to the optical axis.
JP2007295207A 2007-11-14 2007-11-14 Projection device Expired - Fee Related JP5391543B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007295207A JP5391543B2 (en) 2007-11-14 2007-11-14 Projection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007295207A JP5391543B2 (en) 2007-11-14 2007-11-14 Projection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009122312A JP2009122312A (en) 2009-06-04
JP5391543B2 true JP5391543B2 (en) 2014-01-15

Family

ID=40814552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007295207A Expired - Fee Related JP5391543B2 (en) 2007-11-14 2007-11-14 Projection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5391543B2 (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004233961A (en) * 2003-01-09 2004-08-19 Nikon Corp Projection display device
JP4121477B2 (en) * 2004-03-31 2008-07-23 三洋電機株式会社 Illumination device and projection display device
JP2007079401A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Nikon Corp projector
JP2007171319A (en) * 2005-12-20 2007-07-05 Samsung Electronics Co Ltd Illumination optical system, illumination unit and image projector using the optical system
JP2007193178A (en) * 2006-01-20 2007-08-02 Nikon Corp Display device and camera
JP2007199351A (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Nikon Corp Display system, display device and camera
JP2007219341A (en) * 2006-02-20 2007-08-30 Epson Toyocom Corp Polarizing beam splitter array and manufacturing method thereof
JP4872411B2 (en) * 2006-03-31 2012-02-08 株式会社ニコン Projection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009122312A (en) 2009-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7293880B2 (en) Light source including multiple light emitting devices driven by a control device, and projector
EP3282315B1 (en) Light source system and projection system
US8593579B2 (en) Projection display
JP4286306B2 (en) Illumination device and projection display device
US8333476B2 (en) Image projection apparatus and image display system
US9250507B2 (en) Projector
JP2005164769A (en) Lighting system and projection type display apparatus
JP2006018196A (en) Illuminator and projection video display device
CN108227356B (en) Projection display system
US7845802B2 (en) Illumination apparatus and projection display apparatus
JP5967081B2 (en) Projector and image display method
JP5391543B2 (en) Projection device
JP2010169723A (en) Projector
JP4624480B2 (en) Projection display device
JP6503816B2 (en) projector
JP2007065412A (en) Illuminating device and projection type video display device
JP2005114914A (en) projector
JP4466035B2 (en) Lighting device and projector
JP2013109227A (en) Projection type display device
JP2006018162A (en) Lighting device and projector
JP5581898B2 (en) Illumination optical system and projection display device
JP2009276586A (en) Video projection apparatus
JP2009175421A (en) LCD projector
JP2008089889A (en) Projection type video display apparatus
CN115327842A (en) Projection display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130111

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20130111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130716

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130917

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5391543

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees