JPH09297352A - Projection display device - Google Patents

Projection display device

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Publication number
JPH09297352A
JPH09297352A JP8137672A JP13767296A JPH09297352A JP H09297352 A JPH09297352 A JP H09297352A JP 8137672 A JP8137672 A JP 8137672A JP 13767296 A JP13767296 A JP 13767296A JP H09297352 A JPH09297352 A JP H09297352A
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JP
Japan
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light
color
liquid crystal
optical system
transmissive liquid
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Pending
Application number
JP8137672A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Sekine
淳 関根
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透過型液晶ライトバルブに吸収される偏光成
分を減らして熱発生を低減する。 【解決手段】 光源21からの光は、偏光ビームスプリ
ッタ22によりP偏光光とS偏光光とに偏光分離され
る。ダイクロイックミラー23はP偏光光のB光のみを
反射し、このB光が1/2波長板27にてS偏光光に変
換されライトバルブ28を透過して変調される。ダイク
ロイックミラー24はS偏光光のG光のみを反射し、こ
のG光がライトバルブ29を透過して変調される。ダイ
クロイックミラー25はS偏光光のR光のみを反射し、
このR光がライトバルブ30を透過して変調される。各
色の変調光は、ダイクロイックプリズム31にて色合成
され、投射レンズ34にて投射される。
(57) Abstract: A polarized light component absorbed by a transmissive liquid crystal light valve is reduced to reduce heat generation. A light beam from a light source is polarized and split by a polarization beam splitter into P-polarized light and S-polarized light. The dichroic mirror 23 reflects only B light of P polarized light, and this B light is converted into S polarized light by the ½ wavelength plate 27 and transmitted through the light valve 28 to be modulated. The dichroic mirror 24 reflects only the G light of the S polarized light, and this G light is transmitted through the light valve 29 and modulated. The dichroic mirror 25 reflects only R light of S polarized light,
This R light passes through the light valve 30 and is modulated. The modulated lights of the respective colors are combined by the dichroic prism 31 and projected by the projection lens 34.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、透過型液晶ライト
バルブを用い、該透過型液晶ライトバルブを照射光にて
照射し、該透過型液晶ライトバルブを透過して変調され
た信号投射光を投射レンズにて投射する装置、特にフル
カラー投射型表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a transmissive liquid crystal light valve, irradiates the transmissive liquid crystal light valve with irradiation light, and transmits modulated signal projection light through the transmissive liquid crystal light valve. The present invention relates to a device for projecting with a projection lens, particularly to a full-color projection display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、3原色の色光(赤色光(R
光)、緑色光(G光)、青色光(B光))にそれぞれ対
応して設けられた3つの透過型液晶ライトバルブを用
い、各色用の画像信号を各透過型液晶ライトバルブに印
加し、各色光用の透過型液晶ライトバルブに入射されて
該画像信号にて変調されて透過した光を色合成光学系で
色合成し、投射レンズにてスクリーン上に投射するフル
カラー投射型表示装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, color lights of three primary colors (red light (R
Light), green light (G light), and blue light (B light)) are provided for the respective three types of transmissive liquid crystal light valves, and an image signal for each color is applied to each transmissive liquid crystal light valve. , A full-color projection display device in which light that is incident on a transmissive liquid crystal light valve for each color light and is modulated by the image signal and transmitted is subjected to color synthesis by a color synthesis optical system and projected onto a screen by a projection lens. Are known.

【0003】このような投射型表示装置の従来例につい
て、図4を参照して説明する。図4は、従来の投射型表
示装置の概略構成図である。
A conventional example of such a projection type display device will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional projection type display device.

【0004】この従来の投射型表示装置では、光源1
は、ランプ1aと、該ランプ1aの背部に配置された凹
面鏡1bと、ランプ1aの前部に配置される図示しない
集光レンズとから構成されており、R,G,B光成分を
含んだ白色の略平行光を出射する。光源1から出射され
た白色光は、図示しない赤外線カットフィルター及び紫
外線カットフィルターを通過して、B光反射ダイクロイ
ックミラー2及びG光反射ダイクロイックミラー3から
なる色分解光学系にてR,G,B光に色分解される。す
なわち、前記略平行な該白色光は、まず、光軸に対し略
45度の入射になるように配置されたB光反射ダイクロ
イックミラー2に入射し、ダイクロイックミラー2にて
B光のみが反射され、R,G光はダイクロイックミラー
2を透過する。ダイクロイックミラー2を透過したG,
R光はダイクロイックミラー2と略平行に配置されたG
光反射ダイクロイックミラー3に入射し、ダイクロイッ
クミラー3にてG光のみが反射され、R光はダイクロイ
ックミラー3を透過する。ダイクロイックミラー3を透
過したR光は、ダイクロイックミラー2,3と略平行に
配置された反射ミラー4にて反射される。これにより色
分解されたB,G,R光は、互いに略平行に進行し、B
光とR光は反射ミラー5,13にてそれぞれ反射され
て、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズ
ム9の3つの側面にそれぞれ近接して配置された透過型
液晶ライトバルブ6,7,8に略垂直にそれぞれ入射さ
れる。
In this conventional projection type display device, the light source 1
Is composed of a lamp 1a, a concave mirror 1b arranged at the back of the lamp 1a, and a condenser lens (not shown) arranged at the front of the lamp 1a, and contains R, G, and B light components. It emits white substantially parallel light. White light emitted from the light source 1 passes through an infrared cut filter and an ultraviolet cut filter (not shown), and is passed through an R, G, B color separation optical system including a B light reflection dichroic mirror 2 and a G light reflection dichroic mirror 3. Color is separated into light. That is, the substantially parallel white light first enters the B-light reflecting dichroic mirror 2 arranged so as to be incident at about 45 degrees with respect to the optical axis, and only the B-light is reflected by the dichroic mirror 2. The R, G lights pass through the dichroic mirror 2. G transmitted through the dichroic mirror 2,
The R light is G which is arranged substantially parallel to the dichroic mirror 2.
The light is incident on the light reflection dichroic mirror 3, only the G light is reflected by the dichroic mirror 3, and the R light is transmitted through the dichroic mirror 3. The R light transmitted through the dichroic mirror 3 is reflected by the reflection mirror 4 which is arranged substantially parallel to the dichroic mirrors 2 and 3. The color-separated B, G, and R lights travel in parallel with each other, and
The light and the R light are reflected by the reflection mirrors 5 and 13, respectively, and are transmitted to the transmissive liquid crystal light valves 6, 7 and 8 which are arranged close to the three side surfaces of the cross dichroic prism 9 as a color synthesizing optical system. The light beams are made incident substantially vertically.

【0005】各透過型液晶ライトバルブ6,7,8は、
各色用の画像信号によって入射光を変調して透過させ、
透過率の変化として光学像を形成して透過させる。透過
型液晶ライトバルブは、代表的には、液晶パネルの両面
を2枚の偏光板にて挟んだ構造をなしている。G光用の
液晶ライトバルブ7にて変調されこれを透過したG光
は、クロスダイクロイックプリズム9に入射し、クロス
ダイクロイックプリズム9の内部にX型に配置されたR
光反射ダイクロイック膜11及びB光反射ダイクロイッ
ク膜10を透過する。また、R光用の液晶ライトバルブ
8にて変調されこれを透過したR光は、クロスダイクロ
イックプリズム9に入射し、R光反射ダイクロイック膜
11にて反射される。さらに、B光用の液晶ライトバル
ブ6にて変調されこれを透過したB光は、クロスダイク
ロイックプリズム9に入射し、B光反射ダイクロイック
膜10にて反射される。以上によって各色変調光がクロ
スダイクロイックプリズム9によって色合成され、クロ
スダイクロイックプリズム9から出射する。そして、こ
の色合成されクロスダイクロイックプリズム9から出射
した光は、投射レンズ12によって図示しないスクリー
ン上にフルカラー投射像として投射される。なお、投射
レンズ12は、開口絞り12aを有している。
The transmissive liquid crystal light valves 6, 7 and 8 are
The incident light is modulated by the image signal for each color and transmitted,
An optical image is formed and transmitted as a change in transmittance. A transmissive liquid crystal light valve typically has a structure in which both surfaces of a liquid crystal panel are sandwiched by two polarizing plates. The G light modulated by the liquid crystal light valve 7 for G light and transmitted therethrough enters the cross dichroic prism 9, and the R light arranged inside the cross dichroic prism 9 in an X shape.
The light is transmitted through the light reflection dichroic film 11 and the B light reflection dichroic film 10. The R light modulated by the R light liquid crystal light valve 8 and transmitted therethrough enters the cross dichroic prism 9 and is reflected by the R light reflecting dichroic film 11. Further, the B light that has been modulated by the B light liquid crystal light valve 6 and transmitted therethrough enters the cross dichroic prism 9 and is reflected by the B light reflecting dichroic film 10. As described above, the color-modulated lights are combined by the cross dichroic prism 9 and emitted from the cross dichroic prism 9. The light that has been color-synthesized and emitted from the cross dichroic prism 9 is projected as a full-color projection image on a screen (not shown) by the projection lens 12. The projection lens 12 has an aperture stop 12a.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た図4に示す従来の投射型表示装置には次の2つの欠点
があった。
However, the above-mentioned conventional projection type display device shown in FIG. 4 has the following two drawbacks.

【0007】すなわち、液晶ライトバルブ6,7,8
は、前述したように、液晶パネルの両面を偏光板にて挟
んだ構造をなし、透過型液晶ライトバルブとしての機能
を果たしている。光源光が色分解された各色の光が液晶
ライトバルブの前記偏光板に入射し、当該光のうちの所
定の偏光成分を透過させ、残りの偏光成分は前記偏光板
に吸収されて熱に変換される。明るい像を投射しようと
すると、光源のパワーを上げざるを得ず、前記偏光板に
吸収される熱量も必然的に増すこととなり、この熱によ
って前記偏光板が機能を失ってしまう。
That is, the liquid crystal light valves 6, 7, 8
As described above, the liquid crystal panel has a structure in which both sides of the liquid crystal panel are sandwiched by polarizing plates, and functions as a transmissive liquid crystal light valve. Light of each color obtained by color-separating the light from the light source enters the polarizing plate of the liquid crystal light valve, transmits a predetermined polarized component of the light, and the remaining polarized component is absorbed by the polarizing plate and converted into heat. To be done. In order to project a bright image, the power of the light source must be increased, and the amount of heat absorbed by the polarizing plate inevitably increases, which causes the polarizing plate to lose its function.

【0008】また、光源1は略平行光に変換して白色光
を発射するといっても、距離を進めば光は広がってしま
う性質を所有しているため、特にR光については他の
B,G光に比して透過型液晶ライトバルブまでの光路長
が長いために光利用効率が悪くなるという欠点を持って
いる。
Further, the light source 1 emits white light by converting it into substantially parallel light, but since it has a property that the light spreads as the distance advances, especially for R light, other B, Since the optical path length to the transmissive liquid crystal light valve is longer than that of the G light, the light utilization efficiency is deteriorated.

【0009】本発明は、このような従来の投射型表示装
置の欠点を除去すべくなされたもので、透過型液晶ライ
トバルブに吸収される偏光成分を減らして熱発生を低減
することができる投射型表示装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in order to eliminate the drawbacks of the conventional projection type display device, and it is possible to reduce the polarized component absorbed by the transmissive liquid crystal light valve to reduce heat generation. An object is to provide a mold display device.

【0010】また、本発明は、光源光の光利用効率を向
上させることができる投射型表示装置を提供することを
目的とする。
It is another object of the present invention to provide a projection type display device capable of improving the light utilization efficiency of the light source light.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第1の態様による投射型表示装置は、3原
色の色光成分を有する光を出射する光源と、該光源から
出射した光を互いに偏光状態の異なる2つの偏光光に偏
光分離する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームス
プリッタにより偏光分離された2つ偏光光のうちの一方
を色分解して3原色の色光のうちの1つの色光を得る第
1の色分解光学系と、前記偏光分離された2つの偏光光
のうちの他方を色分解して3原色の色光のうちの残りの
2つの色光をそれぞれ得る第2の色分解光学系と、各色
に対応して設けられた3つの透過型液晶ライトバルブで
あって、前記第1の色分解光学系から得られた前記1つ
の色光及び前記第2の色分解光学系から得られた前記2
つの色光がそれぞれ入射される3つの透過型液晶ライト
バルブと、前記3つの透過型液晶ライトバルブをそれぞ
れ透過して変調された各色の透過光を色合成する色合成
光学系と、前記色合成光学系により色合成された各色の
透過光を投射する投射光学系と、を備えたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a projection type display apparatus according to the first aspect of the present invention includes a light source for emitting light having color light components of three primary colors, and a light emitted from the light source. A polarized beam splitter that polarizes and separates the polarized light into two polarized lights having different polarization states, and one of the three primary color lights by color-separating one of the two polarized lights that are polarized and separated by the polarized beam splitter. A first color separation optical system for obtaining color light, and a second color separation for color separation of the other of the two polarization-split polarized lights to obtain the remaining two color lights of the three primary color lights. An optical system and three transmissive liquid crystal light valves provided corresponding to respective colors, wherein the one color light obtained from the first color separation optical system and the three color separation optical systems obtained from the second color separation optical system are provided. Said 2
Three transmissive liquid crystal light valves into which the three color lights are respectively incident, a color synthesizing optical system that color-synthesizes the transmitted lights of the respective colors that have been modulated by transmitting through the three transmissive liquid crystal light valves, and the color synthesizing optics. And a projection optical system that projects the transmitted light of each color that is color-synthesized by the system.

【0012】この第1の態様によれば、光源から出射し
た光が2つの偏光光に偏光分離され、各透過型液晶ライ
トバルブにはそのいずれか一方の光のみが入射するの
で、前述した従来の投射型表示装置のように光源光が偏
光分離されることなくランダム偏光光のまま各透過型液
晶ライトバルブに入射する場合に比べて、透過型液晶ラ
イトバルブの入射側偏光板等に吸収される偏光成分が大
幅に減って熱発生が大幅に低減する。このため、光源が
高出力であっても透過型液晶ライトバルブの偏光板等が
熱にて機能をなくしてしまうようなことがなくなる。
According to the first aspect, the light emitted from the light source is polarized and separated into two polarized lights, and only one of the lights is incident on each transmissive liquid crystal light valve. Compared to the case where the light source light is not polarized and separated and is incident on each transmissive liquid crystal light valve as it is as in the projection display device, the light is absorbed by the incident side polarization plate of the transmissive liquid crystal light valve. The polarized light component is significantly reduced, and heat generation is significantly reduced. Therefore, even if the light source has a high output, the polarizing plate of the transmissive liquid crystal light valve will not lose its function due to heat.

【0013】なお、この第1の態様では、透過型液晶ラ
イトバルブの透過光の光量を低下させないとともに熱の
発生を低減する上で、透過型液晶ライトバルブに入射す
る偏光の偏光方向が、当該透過型液晶ライトバルブの入
射側偏光板等により吸収されない偏光成分(すなわち、
入射側偏光板等を透過する偏光成分)の偏光方向と一致
していることが好ましい。このためには、例えば、各透
過型液晶ライトバルブ自体の配置や構成を当該透過型液
晶ライトバルブに入射する偏光光の偏光光に合わせて設
定してもよいし、逆に、後述する本発明の第2の態様の
ように、1/2波長板等を用いて、透過型液晶ライトバ
ルブに入射する偏光光の偏光方向を当該透過型液晶ライ
トバルブの入射側偏光板等を透過する偏光成分の偏光方
向に合わせて設定してもよい。
In the first aspect, the polarization direction of the polarized light incident on the transmissive liquid crystal light valve is the same in order not to reduce the amount of light transmitted through the transmissive liquid crystal light valve and to reduce heat generation. Polarization components that are not absorbed by the incident side polarization plate of the transmissive liquid crystal light valve (that is,
It is preferable that the polarization direction of the polarization component that passes through the incident side polarization plate and the like is the same. For this purpose, for example, the arrangement or configuration of each transmissive liquid crystal light valve itself may be set according to the polarized light of the polarized light incident on the transmissive liquid crystal light valve, or conversely, the present invention described later As in the second aspect, a polarization component that transmits the polarization direction of the polarized light incident on the transmissive liquid crystal light valve through the incident side polarization plate of the transmissive liquid crystal light valve by using a half-wave plate or the like. It may be set according to the polarization direction of.

【0014】本発明の第2の態様による投射型表示装置
は、前記第1の態様による投射型表示装置において、前
記3つの透過型液晶ライトバルブのうちの少なくとも1
つの透過型液晶ライトバルブと前記偏光ビームスプリッ
タとの間に1/2波長板が配置されたものである。この
第2の態様によれば、前述したように、1/2波長板を
用いることにより、透過型液晶ライトバルブに入射する
偏光光の偏光方向を当該透過型液晶ライトバルブの入射
側偏光板等を透過する偏光成分の偏光方向に合わせて設
定することができる。
A projection type display device according to a second aspect of the present invention is the projection type display device according to the first aspect, wherein at least one of the three transmission type liquid crystal light valves is used.
A half-wave plate is arranged between two transmissive liquid crystal light valves and the polarization beam splitter. According to the second aspect, as described above, by using the half-wave plate, the polarization direction of the polarized light incident on the transmissive liquid crystal light valve is changed to the incident side polarization plate of the transmissive liquid crystal light valve. Can be set according to the polarization direction of the polarization component that transmits the light.

【0015】本発明の第3の態様による投射型表示装置
は、楕円鏡と、該楕円鏡の第1焦点の位置に配置され3
原色の色光成分を有する光を放出するランプと、端部が
前記楕円鏡の第2焦点の位置に配置されたロッドインテ
グレータとを有する光源と、前記光源から出射した光を
互いに偏光状態の異なる2つの偏光光に偏光分離する偏
光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタによ
り偏光分離された2つ偏光光のうちの一方を色分解して
3原色の色光のうちの1つの色光を得る第1の色分解光
学系と、前記偏光分離された2つの偏光光のうちの他方
を色分解して3原色の色光のうちの残りの2つの色光を
それぞれ得る第2の色分解光学系と、各色に対応して設
けられた3つの透過型液晶ライトバルブであって、前記
第1の色分解光学系から得られた前記1つの色光及び前
記第2の色分解光学系から得られた前記2つの色光がそ
れぞれ入射される3つの透過型液晶ライトバルブと、前
記3つの透過型液晶ライトバルブをそれぞれ透過して変
調された各色の透過光を色合成する色合成光学系と、前
記色合成光学系により色合成された各色の透過光を投射
する投射光学系と、を備えたものである。
A projection type display apparatus according to a third aspect of the present invention is arranged at an elliptical mirror and a position of a first focal point of the elliptic mirror.
A light source having a lamp that emits light having a color light component of a primary color and a rod integrator whose end portion is arranged at the position of the second focal point of the elliptic mirror, and light emitted from the light source having different polarization states from each other. A polarized beam splitter that splits the polarized light into two polarized lights; and a first color that separates one of the two polarized lights split by the polarized beam splitter to obtain one colored light of the three primary colors. Decomposition optical system, a second color separation optical system for color-separating the other of the two polarized light beams that have been polarized and separated to obtain the remaining two color light beams of the three primary color lights, and corresponding to each color And the two color lights obtained from the second color separation optical system and the one color light obtained from the first color separation optical system. Each is incident One transmissive liquid crystal light valve, a color synthesizing optical system for synthesizing the transmitted light of the respective colors transmitted through the three transmissive liquid crystal light valves, and a color synthesizing optical system for synthesizing the colors. And a projection optical system for projecting transmitted light.

【0016】この第3の態様においても、光源から出射
した光が2つの偏光光に偏光分離され、そのいずれか一
方の光のみが透過型液晶ライトバルブに入射するので、
前記第1の態様と同様に、透過型液晶ライトバルブの入
射側偏光板等に吸収される偏光成分が大幅に減って熱発
生が大幅に低減する。また、前記第3の態様では、光源
が、楕円鏡と、該楕円鏡の第1焦点の位置に配置され3
原色の色光成分を有する光を放出するランプと、端部が
前記楕円鏡の第2焦点の位置に配置されたロッドインテ
グレータとを有しているので、ロッドインテグレータの
出射端面が輝度が均一な面光源と実質的に等価となる。
このため、ロッドインテグレータの出射端面の像を透過
型液晶ライトバルブに結像させることにより、透過型液
晶ライトバルブに光を入射させる照明をいわゆる臨界照
明法により行うことができ、光源光の光利用効率を向上
させることができる。
Also in the third mode, the light emitted from the light source is polarized and separated into two polarized lights, and only one of the lights is incident on the transmissive liquid crystal light valve.
Similar to the first aspect, the polarization component absorbed by the incident side polarization plate of the transmissive liquid crystal light valve is greatly reduced, and heat generation is significantly reduced. In the third aspect, the light source is arranged at the position of the elliptic mirror and the first focal point of the elliptic mirror.
Since the lamp that emits light having the color light components of the primary colors and the rod integrator whose end portion is arranged at the position of the second focal point of the elliptic mirror, the emitting end surface of the rod integrator has a uniform brightness. It is substantially equivalent to the light source.
Therefore, by forming an image of the exit end face of the rod integrator on the transmissive liquid crystal light valve, the light that enters the transmissive liquid crystal light valve can be illuminated by the so-called critical illumination method, and the light from the light source is used. The efficiency can be improved.

【0017】本発明の第4の態様による投射型表示装置
は、第3の態様による投射型表示装置において、前記3
つの透過型液晶ライトバルブのうちの少なくとも1つの
透過型液晶ライトバルブと前記偏光ビームスプリッタと
の間に1/2波長板が配置されたものである。この第4
の態様によれば、前記第2の態様と同様に、1/2波長
板を用いることにより、透過型液晶ライトバルブに入射
する偏光光の偏光方向を当該透過型液晶ライトバルブの
入射側偏光板等を透過する偏光成分の偏光方向に合わせ
て設定することができる。
A projection type display device according to a fourth aspect of the present invention is the projection type display device according to the third aspect, wherein
A half-wave plate is disposed between at least one of the transmission type liquid crystal light valves and the polarization beam splitter. This fourth
According to this aspect, similarly to the second aspect, by using the half-wave plate, the polarization direction of the polarized light incident on the transmissive liquid crystal light valve is changed to the incident side polarization plate of the transmissive liquid crystal light valve. It can be set according to the polarization direction of the polarization component that transmits the light.

【0018】本発明の第5の態様による投射型表示装置
は、前記第3又は第4の態様による投射型表示装置にお
いて、前記投射光学系が開口絞りを有し、前記3つの透
過型液晶ライトバルブ及び前記色合成光学系が、前記開
口絞りにより決定される主光線がテレセントリック性を
有する位置に配置されたものである。
A projection type display device according to a fifth aspect of the present invention is the projection type display device according to the third or fourth aspect, wherein the projection optical system has an aperture stop and the three transmission type liquid crystal lights. The valve and the color combining optical system are arranged at a position where the chief ray determined by the aperture stop has telecentricity.

【0019】この第5の態様によれば、透過型液晶ライ
トバルブ及び色合成光学系が前記主光線がテレセントリ
ック性を有する位置に配置されているので、透過型液晶
ライトバルブへの入射光が当該透過型液晶ライトバルブ
に略垂直に入射することになる。このため、透過型液晶
ライトバルブを構成する液晶パネル等の性能が当該透過
型液晶ライトバルブへの入射光の入射角度に依存して入
射方向が略垂直である場合に最も優れていることから、
画質の向上を図ることができる。
According to the fifth aspect, since the transmissive liquid crystal light valve and the color synthesizing optical system are arranged at the position where the chief ray has telecentricity, the incident light to the transmissive liquid crystal light valve is concerned. The light will enter the transmissive liquid crystal light valve substantially vertically. Therefore, the performance of the liquid crystal panel or the like that constitutes the transmissive liquid crystal light valve is the best when the incident direction is substantially vertical depending on the incident angle of the incident light to the transmissive liquid crystal light valve,
Image quality can be improved.

【0020】本発明の第6の態様による投射型表示装置
は、前記第3乃至第5のいずれかの態様による投射型表
示装置において、前記ロッドインテグレータの出射端と
前記偏光ビームスプリッタとの間に、第1のフィールド
レンズ及び第1のリレーレンズが前記ロッドインテグレ
ータの出射端側からこの順に配置され、前記第1の色分
解光学系により得られた前記1つの色光が入射する透過
型液晶ライトバルブと前記偏光ビームスプリッタとの間
に、第2のフィールドレンズが配置され、前記第2の色
分解光学系により得られた前記2つの色光のうちの一方
の色光が入射する透過型液晶ライトバルブと前記偏光ビ
ームスプリッタとの間において、前記第2の色分解光学
系により得られる前記2つの色光のうちの他方の色光が
関与しない位置に、第3のフィールドレンズが配置さ
れ、前記第2の色分解光学系により得られた前記2つの
色光のうちの他方の色光が入射する透過型液晶ライトバ
ルブと前記偏光ビームスプリッタとの間において、前記
第2の色分解光学系により得られる前記2つの色光のう
ちの一方の色光が関与しない位置に、第4のフィールド
レンズ、第5のフィールドレンズ、第2のリレーレンズ
及び第6のフィールドレンズが前記偏光ビームスプリッ
タ側からこの順に配置され、前記第4のフィールドレン
ズと前記第5のフィールドレンズとの間に前記ロッドイ
ンテグレータの出射端面の実像が形成されるものであ
る。
The projection type display apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the projection type display apparatus according to any one of the third to fifth aspects, wherein the projection type display apparatus is provided between the emitting end of the rod integrator and the polarization beam splitter. , A first field lens and a first relay lens are arranged in this order from the emission end side of the rod integrator, and the one color light obtained by the first color separation optical system is incident on the transmission type liquid crystal light valve. A second field lens is disposed between the polarization beam splitter and the polarization beam splitter, and one of the two color lights obtained by the second color separation optical system is incident on the transmissive liquid crystal light valve. Between the polarization beam splitter and a position where the other color light of the two color lights obtained by the second color separation optical system is not involved. A third field lens is arranged, and between the transmission type liquid crystal light valve on which the other color light of the two color lights obtained by the second color separation optical system is incident and the polarization beam splitter, A fourth field lens, a fifth field lens, a second relay lens and a sixth field lens are provided at a position where one of the two color lights obtained by the second color separation optical system is not involved. Arranged in this order from the polarization beam splitter side, a real image of the exit end face of the rod integrator is formed between the fourth field lens and the fifth field lens.

【0021】この第6の態様は、前記第3乃至5の態様
の具体例であり、リレー・フィールドレンズ系を採用し
た例である。このようなリレー・フィールドレンズ系を
採用することにより、光源から各色用液晶ライトバルブ
までの光路長の差に起因する光源光利用の無駄をなくす
ことができる。
The sixth aspect is a specific example of the third to fifth aspects, and is an example in which a relay field lens system is adopted. By adopting such a relay / field lens system, it is possible to eliminate waste of use of light from the light source due to a difference in optical path length from the light source to the liquid crystal light valve for each color.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明による投射型表示装
置について、図面を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a projection type display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0023】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態による投射型表示装置を示す概略構成図
である。本実施の形態による投射型表示装置では、光源
21は、ランプ21aと、該ランプ21aの背部に配置
された凹面鏡と、ランプ21aの前部に配置される図示
しない集光レンズ等の整形光学系とを有し、R,G,B
光成分を含んだ白色の略平行光を出射する。光源21か
ら出射された白色光は、図示しない赤外線カットフィル
ター及び紫外線カットフィルターを通過して偏光ビーム
スプリッタ22に入射し、その偏光分離部を透過するP
偏光光とその偏光分離部にて反射されるS偏光光とに偏
光分離される。偏光ビームスプリッタ22を透過した
R,G,B光成分を含むP偏光光は、B光反射ダイクロ
イックミラー23に入射角度略45度にて入射し、B光
反射ダイクロイックミラー23にて当該P偏光光のうち
のB光のみが反射されて光軸を直角に変え、当該P偏光
光のうちの他の色光(G,R光)はダイクロイックミラ
ー23を透過して廃棄される。本実施の形態では、B光
反射ダイクロイックミラー23が、偏光ビームスプリッ
タ22により偏光分離されたP偏光光を色分解して3原
色の色光のうちの1つの色光を得る第1の色分解光学系
を構成している。ダイクロイックミラー23を反射した
P偏光のB光は、B光用の透過型液晶ライトバルブ28
の入射直前に近接して配置された1/2波長板27を通
過してS偏光に変換されて、液晶ライトバルブ28に略
垂直に入射する。一方、偏光ビームスプリッタ22にて
反射されたR,G,B光を含むS偏光光は、光軸に対し
略45度に配置されたG光反射ダイクロイックミラー2
4に入射し、G光反射ダイクロイックミラー24にて当
該S偏光光のうちのG光のみが反射されて光軸を直角に
変え、当該S偏光光のうちの他の色光(R,B光)はダ
イクロイックミラー23を透過する。G光反射ダイクロ
イックミラー24にて反射されたS偏光のG光は、G光
用の透過型液晶ライトバルブ29に略垂直に入射する。
ダイクロイックミラー23を透過したS偏光のR,B光
は光軸に対し略45度に配置されたR光反射ダイクロイ
ックミラー25に入射し、R光反射ダイクロイックミラ
ー25にてS偏光光のR光のみが反射されて光軸を直角
に変え、当該S偏光光のB光はR光反射ダイクロイック
ミラー25を透過して廃棄される。R光反射ダイクロイ
ックミラー25にて反射されたS偏光光のR光は、光軸
に対し45度に配置された反射ミラー26によって更に
反射され、R光用の透過型液晶ライトバルブ30に略垂
直に入射される。本実施の形態では、ダイクロイックミ
ラー24,25が、偏光ビームスプリッタ22により偏
光分離されたS偏光光を色分解して3原色の色光のうち
の残りの2つの色光を得る第2の色分解光学系を構成し
ている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a projection type display device according to a first embodiment of the present invention. In the projection display apparatus according to the present embodiment, the light source 21 includes a lamp 21a, a concave mirror arranged at the back of the lamp 21a, and a shaping optical system such as a condenser lens (not shown) arranged at the front of the lamp 21a. And have R, G, B
It emits white substantially parallel light including a light component. The white light emitted from the light source 21 passes through an infrared cut filter and an ultraviolet cut filter (not shown), enters the polarization beam splitter 22, and is transmitted through the polarization splitting unit P.
The polarized light and the S-polarized light reflected by the polarized light separating portion are polarized and separated. The P-polarized light including the R, G, and B light components transmitted through the polarization beam splitter 22 is incident on the B-light reflection dichroic mirror 23 at an incident angle of about 45 degrees, and the P-polarized light is reflected by the B-light reflection dichroic mirror 23. Of the P-polarized light, only the B light is reflected and the optical axis is changed to a right angle, and the other color lights (G, R lights) of the P-polarized light are transmitted through the dichroic mirror 23 and discarded. In the present embodiment, the B-light reflection dichroic mirror 23 color-separates the P-polarized light polarized and separated by the polarization beam splitter 22 to obtain one of the three primary color lights. Are configured. The P-polarized B light reflected by the dichroic mirror 23 is transmitted through the B-light transmissive liquid crystal light valve 28.
The light passes through the half-wave plate 27 that is arranged immediately before the incident light, is converted into S-polarized light, and is incident on the liquid crystal light valve 28 substantially vertically. On the other hand, the S-polarized light including the R, G, B lights reflected by the polarization beam splitter 22 is a G-light reflection dichroic mirror 2 arranged at about 45 degrees with respect to the optical axis.
4, the G light reflection dichroic mirror 24 reflects only the G light of the S polarized light to change the optical axis to a right angle, and the other colored light (R, B light) of the S polarized light. Passes through the dichroic mirror 23. The S-polarized G light reflected by the G light reflection dichroic mirror 24 enters the transmissive liquid crystal light valve 29 for G light substantially vertically.
The S-polarized R and B lights that have passed through the dichroic mirror 23 enter the R-light reflection dichroic mirror 25 that is arranged at approximately 45 degrees with respect to the optical axis, and the R-light reflection dichroic mirror 25 only S-polarized R light Is reflected to change the optical axis to a right angle, and the B light of the S-polarized light is transmitted through the R light reflecting dichroic mirror 25 and is discarded. The R light of the S-polarized light reflected by the R light reflection dichroic mirror 25 is further reflected by the reflection mirror 26 arranged at 45 degrees with respect to the optical axis, and is substantially perpendicular to the transmissive liquid crystal light valve 30 for the R light. Is incident on. In this embodiment, the dichroic mirrors 24 and 25 are the second color separation optics for color-separating the S-polarized light polarized and separated by the polarization beam splitter 22 to obtain the remaining two color lights of the three primary color lights. It constitutes the system.

【0024】透過型液晶ライトバルブ28,29,30
は、各色用の画像信号によって入射光を変調して透過さ
せ、透過率の変化として光学像を形成して透過させる。
透過型液晶ライトバルブ28,29,30は、例えば、
液晶パネルの両面を2枚の偏光板にて挟んだ構造をなし
ており、入射側の偏光板の偏光方向はS偏光光が入射し
たときに当該S偏光光を透過させる方向に設定されてい
る。図面には示していないが、前記液晶パネルには入射
光側ガラス基板上に各画素ごとにスイッチング素子であ
るTFT(薄膜トランジスタ)が作りつけられており、
画像信号に応じて該TFTのスイッチングによって画素
毎に液晶間に電圧が印加される構造になっている。出射
側のガラス基板と入射側のガラス基板との間には、TN
液晶が、電圧無印加時にはその液晶分子が90度のねじ
れを持つように配向処理がなされており、入射したS偏
光光はこの分子の配列によって旋向作用を受け90度の
偏光方向の変化を受けてP偏光となって液晶パネルを透
過し、更にP偏光のみ透過する方向に配置された出射側
の偏光板をも透過する。TFTが駆動して電圧が印加さ
れたときは、入射したS偏光光はS偏光のまま液晶パネ
ルを透過し、出射側の偏光パネルを透過できずに吸収さ
れる。以上の説明からわかるように、各透過型液晶ライ
トバルブ28,29,30を透過した光は、各色ごとの
画像信号によって変調される。
Transmissive liquid crystal light valves 28, 29, 30
Modulates incident light with an image signal for each color and transmits the modulated light, and forms and transmits an optical image as a change in transmittance.
The transmissive liquid crystal light valves 28, 29, 30 are, for example,
The liquid crystal panel has a structure in which both surfaces are sandwiched by two polarizing plates, and the polarization direction of the polarizing plate on the incident side is set to transmit the S polarized light when the S polarized light is incident. . Although not shown in the drawing, a TFT (thin film transistor), which is a switching element for each pixel, is formed on the incident light side glass substrate in the liquid crystal panel,
The structure is such that a voltage is applied between the liquid crystals for each pixel by switching of the TFT according to an image signal. Between the glass substrate on the emission side and the glass substrate on the incidence side, TN
The liquid crystal is oriented so that the liquid crystal molecules have a twist of 90 degrees when no voltage is applied, and the incident S-polarized light is rotated by the arrangement of the molecules and changes in the polarization direction of 90 degrees. The received light is transmitted as P-polarized light and transmitted through the liquid crystal panel, and further transmitted through a polarizing plate on the emission side arranged in a direction in which only P-polarized light is transmitted. When the TFT is driven and a voltage is applied, the incident S-polarized light is transmitted through the liquid crystal panel as it is as S-polarized light, and is not transmitted through the polarization panel on the emission side and is absorbed. As can be seen from the above description, the light transmitted through each transmissive liquid crystal light valve 28, 29, 30 is modulated by the image signal for each color.

【0025】そして、各透過型液晶ライトバルブ28,
29,30を透過して変調された各色光は、各透過型液
晶ライトバルブ28,29,30が色合成光学系として
のダイクロイックプリズム31の各側面に近接して略平
行に配置されているため、ダイクロイックプリズム31
に入射することになる。ダイクロイックプリズム31
は、内部にX型に配置されたR光反射ダイクロイック膜
32及びB光反射ダイクロイック膜33を有しており、
入射した各色変調光を色合成する。すなわち、入射した
B光の変調光はB光反射ダイクロイック膜33にて反射
され、入射したR光の変調光はR光反射ダイクロイック
膜32にて反射され、入射したG光の変調光はダイクロ
イック膜32,33を透過し、これらが色合成されてク
ロスダイクロイックプリズム31から出射する。そし
て、この色合成されクロスダイクロイックプリズム31
から出射した光は、投射光学系としての投射レンズ34
によって図示しないスクリーン上にフルカラー投射像と
して投射される。なお、投射レンズ34は、開口絞り3
4aを有している。
Each transmissive liquid crystal light valve 28,
The respective color lights that have been transmitted through the light beams 29 and 30 and have been modulated are arranged substantially parallel to each other by the transmissive liquid crystal light valves 28, 29, and 30 being close to the side faces of the dichroic prism 31 as the color combining optical system. , Dichroic prism 31
Will be incident. Dichroic prism 31
Has an R-light reflection dichroic film 32 and a B-light reflection dichroic film 33 arranged in an X shape inside,
The incident color-modulated lights are color-synthesized. That is, the incident modulated light of B light is reflected by the B light reflecting dichroic film 33, the incident modulated light of R light is reflected by the R light reflecting dichroic film 32, and the incident modulated light of G light is dichroic film. After passing through 32 and 33, they are color-combined and emitted from the cross dichroic prism 31. Then, the color-synthesized cross dichroic prism 31
The light emitted from the projection lens 34 serves as a projection optical system.
Is projected as a full-color projection image on a screen (not shown). The projection lens 34 is used as the aperture stop 3
4a.

【0026】本実施の形態によれば、光源21から出射
した光がP偏光光及びS偏光光の2つの偏光光に偏光分
離され、各透過型液晶ライトバルブ28,29,30に
はそのいずれか一方の光のみが入射するので、前述した
従来の投射型表示装置のように光源光が偏光分離される
ことなくランダム偏光光のまま各透過型液晶ライトバル
ブに入射する場合に比べて、透過型液晶ライトバルブ2
8,29,30の入射側偏光板等に吸収される偏光成分
が大幅に減って熱発生が大幅に低減する。このため、光
源21が高出力であっても透過型液晶ライトバルブ2
8,29,30の偏光板等が熱にて機能をなくしてしま
うようなことがなくなる。
According to the present embodiment, the light emitted from the light source 21 is polarized and separated into the two polarized lights of P-polarized light and S-polarized light, and each of the transmissive liquid crystal light valves 28, 29, 30 has either of them. Since only one of the light beams is incident, compared with the case where the light source light is not polarized and separated as in the conventional projection type display device described above and is incident on each transmissive liquid crystal light valve as random polarized light, it is transmitted. Type liquid crystal light valve 2
The polarized components absorbed by the incident side polarization plates of 8, 29, 30 and the like are greatly reduced, and heat generation is greatly reduced. Therefore, even if the light source 21 has a high output, the transmissive liquid crystal light valve 2
The polarizing plates of 8, 29, 30 and the like will not lose their functions due to heat.

【0027】なお、本実施の形態では、前述したよう
に、いずれの透過型液晶ライトバルブ28,29,30
も入射側の偏光板の偏光方向はS偏光光が入射したとき
に当該S偏光光を透過させる方向に設定されているの
で、透過型液晶ライトバルブの透過光の光量を低下させ
ないとともに熱の発生を低減させるべく、透過型液晶ラ
イトバルブ29,30に入射される光のみならず透過型
液晶ライトバルブ28に入射される光もS偏光光に変換
するために、偏光ビームスプリッタ22と透過型液晶ラ
イトバルブ28との間にのみ1/2波長板27を配置し
ている。
In this embodiment, as described above, any of the transmissive liquid crystal light valves 28, 29, 30 is used.
Also, since the polarization direction of the polarizing plate on the incident side is set to the direction in which the S-polarized light is transmitted when the S-polarized light is incident, the amount of transmitted light of the transmissive liquid crystal light valve is not reduced and heat is generated. In order to reduce the light, not only the light incident on the transmissive liquid crystal light valves 29 and 30 but also the light incident on the transmissive liquid crystal light valve 28 is converted into S-polarized light. The half-wave plate 27 is disposed only between the light valve 28 and the light valve 28.

【0028】もっとも、透過型液晶ライトバルブの透過
光の光量を低下させないとともに熱の発生を低減させる
ためには、透過型液晶ライトバルブ28,29,30に
入射する偏光光の偏光方向と透過型液晶ライトバルブ2
8,29,30の入射側偏光板を透過する偏光成分の偏
光方向とが一致していればよい。したがって、例えば、
本実施の形態において、透過型液晶ライトバルブ28
を、その入射側偏光板の偏光方向がP偏光を透過させる
ように構成すれば(勿論、これに合わせて当該透過型液
晶ライトバルブ28の出射側の偏光板の偏光方向及び液
晶パネルの配向処理方向を設定する。)、1/2波長板
27を除去することができる。また、同様に、透過型液
晶ライトバルブ28,29,30を入射偏光光の偏光方
向に合わせて構成すれば、1/2波長板27を除去して
透過型液晶ライトバルブ29,30の前方にそれぞれ1
/2波長板を配置したり、1/2波長板27を除去せず
に透過型液晶ライトバルブ29,30の前方にそれぞれ
1/2波長板を配置したりすることができる。
However, in order not to reduce the amount of transmitted light of the transmissive liquid crystal light valve and to reduce the generation of heat, the polarization direction of the polarized light incident on the transmissive liquid crystal light valves 28, 29, and 30 and the transmissive type. Liquid crystal light valve 2
It suffices that the polarization directions of the polarization components that are transmitted through the incident side polarization plates of 8, 29 and 30 are the same. So, for example,
In the present embodiment, the transmissive liquid crystal light valve 28
Is configured so that the polarization direction of the incident-side polarization plate transmits P-polarized light (of course, in accordance with this, the polarization direction of the emission-side polarization plate of the transmission type liquid crystal light valve 28 and the alignment treatment of the liquid crystal panel). The direction can be set.), And the half-wave plate 27 can be removed. Similarly, if the transmissive liquid crystal light valves 28, 29, 30 are configured in accordance with the polarization direction of the incident polarized light, the half-wave plate 27 is removed and the transmissive liquid crystal light valves 29, 30 are provided in front. 1 each
It is possible to dispose a 1/2 wavelength plate or to dispose the 1/2 wavelength plate in front of each of the transmissive liquid crystal light valves 29 and 30 without removing the 1/2 wavelength plate 27.

【0029】なお、本実施の形態では、透過型液晶ライ
トバルブ28,29,30として、入射側にそれぞれ偏
光板を配置したものを用いているが、偏光ビームスプリ
ッタ22の偏光分離特性が良い場合には、液晶パネルに
そのまま直線偏光が所定方向に入射するため、当該入射
側偏光板を省略しても良い。
In this embodiment, as the transmissive liquid crystal light valves 28, 29 and 30, the polarizing plates are respectively arranged on the incident side, but when the polarization separation characteristic of the polarization beam splitter 22 is good. In addition, since the linearly polarized light is directly incident on the liquid crystal panel in a predetermined direction, the incident side polarization plate may be omitted.

【0030】また、本実施の形態では、偏光ビームスプ
リッタ22として、2つの三角プリズムを偏光分離膜を
挟んだ構造のものを使用している。このような構造を有
する偏光ビームスプリッタは、板状偏光ビームスプリッ
タに比べて偏光分離特性が優れているので、好ましい。
もっとも、本発明では、用いられる偏光ビームスプリッ
タ22の種類は限定されるものではない。
In this embodiment, the polarization beam splitter 22 has a structure in which two triangular prisms sandwich a polarization separation film. The polarization beam splitter having such a structure is preferable because it has superior polarization separation characteristics to the plate-shaped polarization beam splitter.
However, in the present invention, the type of the polarization beam splitter 22 used is not limited.

【0031】(第2の実施の形態)図2は、本発明の第
2の実施の形態による投射型表示装置を示す概略構成図
である。本実施の形態による投射型表示装置では、光源
41は、楕円鏡43と、該楕円鏡43の第1焦点の位置
に配置されR,G,B光成分を有する光を放出するラン
プ42と、直方体形状の透明なガラスロッドからなるロ
ッドインテグレータ44とを備えている。ロッドインテ
グレータ44のランプ42側の端部は、楕円鏡43の第
2焦点の位置に配置されている。本実施の形態では、ラ
ンプ42とロッドインテグレータ44との間には紫外線
カット及び赤外線カットフィルターが配置されている
が、図2では省略されている。この光源41では、ロッ
ドインテグレータ44の他方の端部(出射端、図2中の
左側端部)にその形状に輝度が均一な面光源が存在する
ものと見なすことができる。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a schematic structural view showing a projection type display device according to a second embodiment of the present invention. In the projection display device according to the present embodiment, the light source 41 includes an elliptic mirror 43, a lamp 42 arranged at the position of the first focal point of the elliptic mirror 43, and emitting a light having R, G, B light components. And a rod integrator 44 made of a transparent glass rod having a rectangular parallelepiped shape. The end of the rod integrator 44 on the lamp 42 side is arranged at the position of the second focal point of the elliptical mirror 43. In the present embodiment, an ultraviolet cut filter and an infrared cut filter are arranged between the lamp 42 and the rod integrator 44, but they are omitted in FIG. In this light source 41, it can be considered that there is a surface light source having a uniform brightness in its shape at the other end (emission end, left end in FIG. 2) of the rod integrator 44.

【0032】本実施の形態による投射型表示装置は、図
1中の偏光ビームスプリッタ22、第1の色分解手段と
してのダイクロイックミラー23、第2の色分解光学系
としてのダイクロイックミラー24,25、1/2波長
板27、透過型液晶ライトバルブ28,29,30、色
合成光学系としてのダイクロイックプリズム31及び投
射光学系としての投射レンズ34にそれぞれ対応する、
偏光ビームスプリッタ48、第1の色分解手段としての
ダイクロイックミラー49、第2の色分解手段としての
ダイクロイックミラー52,55、1/2波長板51、
透過型液晶ライトバルブ60,61,62、色合成光学
系としてのダイクロイックプリズム63及び投射光学系
としての投射レンズ66を有している。なお、本実施の
形態では、透過型液晶ライトバルブ60,61,62
は、前述した透過型液晶ライトバルブ28,29,30
と同一の構造を有している。
The projection type display device according to the present embodiment includes a polarization beam splitter 22 shown in FIG. 1, a dichroic mirror 23 as a first color separation means, and dichroic mirrors 24, 25 as a second color separation optical system. The half-wave plate 27, the transmissive liquid crystal light valves 28, 29, 30 correspond to the dichroic prism 31 as a color combining optical system and the projection lens 34 as a projection optical system, respectively.
Polarization beam splitter 48, dichroic mirror 49 as first color separation means, dichroic mirrors 52 and 55 as second color separation means, 1/2 wavelength plate 51,
It has transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 62, a dichroic prism 63 as a color combining optical system, and a projection lens 66 as a projection optical system. In the present embodiment, the transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 62 are used.
Is the transmissive liquid crystal light valve 28, 29, 30 described above.
It has the same structure as.

【0033】そして、本実施の形態では、透過型液晶ラ
イトバルブ60,61,62及びダイクロイックプリズ
ム63は、投射レンズ66の開口絞り66aにより決定
される主光線がテレセントリック性を有する位置に配置
されている。具体的には、本実施の形態では、ロッドイ
ンテグレータ44の出射端と偏光ビームスプリッタ48
との間に、第1のフィールドレンズ45及び第1のリレ
ーレンズ47がロッドインテグレータ44の出射端側か
らこの順に配置されている。B光反射ダイクロイックミ
ラー49により得られたB光が入射する透過型液晶ライ
トバルブ60と偏光ビームスプリッタ48との間に、第
2のフィールドレンズ50が配置されている。ダイクロ
イックミラー52,55により得られた2つ色光(G
光、R光)のうちのG光が入射する透過型液晶ライトバ
ルブ61と偏光ビームスプリッタ48との間において、
ダイクロイックミラー52,55により得られる2つ色
光のうちのR光が関与しない位置(すなわち、R光に影
響を与えない位置)に、第3のフィールドレンズ59が
配置されている。ダイクロイックミラー52,55によ
り得られた2つ色光のうちのR光が入射する透過型液晶
ライトバルブ62と偏光ビームスプリッタ48との間に
おいて、ダイクロイックミラー52,55により得られ
る2つ色光のうちのG光が関与しない位置(すなわち、
G光に影響を与えない位置)に、第4のフィールドレン
ズ53、第5のフィールドレンズ54、第2のリレーレ
ンズ56及び第6のフィールドレンズ58が偏光ビーム
スプリッタ48側からこの順に配置されている。第4の
フィールドレンズ53と第5のフィールドレンズ54と
の間には、ロッドインテグレータ44の出射端面の実像
が形成されるようになっている。
In this embodiment, the transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 62 and the dichroic prism 63 are arranged at positions where the principal ray determined by the aperture stop 66a of the projection lens 66 has telecentricity. There is. Specifically, in the present embodiment, the emission end of the rod integrator 44 and the polarization beam splitter 48.
And the first field lens 45 and the first relay lens 47 are arranged in this order from the emission end side of the rod integrator 44. A second field lens 50 is arranged between the transmission type liquid crystal light valve 60 and the polarization beam splitter 48 on which the B light obtained by the B light reflection dichroic mirror 49 is incident. Two-color light (G) obtained by the dichroic mirrors 52 and 55
Between the transmission type liquid crystal light valve 61 and the polarization beam splitter 48 on which G light of the light (R light) is incident,
The third field lens 59 is arranged at a position where the R light of the two color lights obtained by the dichroic mirrors 52 and 55 is not involved (that is, a position where the R light is not affected). Between the transmissive liquid crystal light valve 62 on which the R light of the two color lights obtained by the dichroic mirrors 52 and 55 is incident and the polarization beam splitter 48, of the two color lights obtained by the dichroic mirrors 52 and 55. Positions where G light is not involved (ie
The fourth field lens 53, the fifth field lens 54, the second relay lens 56, and the sixth field lens 58 are arranged in this order from the polarization beam splitter 48 side at a position (that does not affect the G light). There is. A real image of the exit end face of the rod integrator 44 is formed between the fourth field lens 53 and the fifth field lens 54.

【0034】フィールドレンズ45、リレーレンズ47
及びフィールドレンズ50は、B光用の透過型液晶ライ
トバルブ60への照明光学系を形成している。フィール
ドレンズ45、リレーレンズ47及びフィールドレンズ
59は、G光用の透過型液晶ライトバルブ61への照明
光学系を形成している。フィールドレンズ45、リレー
レンズ47、フィールドレンズ53、フィールドレンズ
54、リレーレンズ56及びフィールドレンズ58は、
R光用の透過型液晶ライトバルブ62への照明光学系を
形成している。
Field lens 45, relay lens 47
The field lens 50 forms an illumination optical system for the transmissive liquid crystal light valve 60 for B light. The field lens 45, the relay lens 47, and the field lens 59 form an illumination optical system for the transmissive liquid crystal light valve 61 for G light. The field lens 45, relay lens 47, field lens 53, field lens 54, relay lens 56 and field lens 58 are
An illumination optical system for the transmissive liquid crystal light valve 62 for R light is formed.

【0035】次に、本実施の形態による投射型表示装置
の動作について、図2及び図3を参照して説明する。図
3は、本実施の形態による投射型表示装置の、投射レン
ズ66の開口絞り66aにより決定される主光線の様子
を模式的に示す主光線図であり、図3(a)はB光及び
G光に関する主光線の様子を示し、図3(b)はR光に
関する主光線の様子を示している。なお、図3では、理
解を容易にするため、各光が反射を受けずに光軸が一直
線になるものとし、偏光ビーム48、ダイクロイックミ
ラー49,52,55、1/2波長板51、反射ミラー
55,57及びダイクロイックプリズム63を省略して
いる。
Next, the operation of the projection type display device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a principal ray diagram schematically showing a state of a principal ray determined by the aperture stop 66a of the projection lens 66 of the projection type display device according to the present embodiment, and FIG. The state of the chief ray regarding the G light is shown, and FIG. 3B shows the state of the chief ray regarding the R light. Note that, in FIG. 3, in order to facilitate understanding, it is assumed that each light is not reflected and the optical axis is in a straight line, and the polarized beam 48, the dichroic mirrors 49, 52, 55, the half-wave plate 51, the reflection The mirrors 55 and 57 and the dichroic prism 63 are omitted.

【0036】R,G,B光成分を含んだ光源光は、ロッ
ドインテグレータ44の端部から出射し、フィールドレ
ンズ45を経由して反射ミラー46にて光軸を直角に変
え、リレーレンズ47を経由し、偏光ビームスプリッタ
48に入射し、該偏光ビームスプリッタ48にてその偏
光分離部を透過するP偏光光とその偏光分離部にて反射
されるS偏光光とに偏光分離される。偏光ビームスプリ
ッタ48を透過したR,G,B光成分を含むP偏光は、
光軸に対して略45度の角度に配置されたB光反射ダイ
クロイックミラー49にて当該P偏光光のうちのB光の
みが反射されて光軸を直角に変え、当該P偏光光のうち
のG,R光はダイクロイックミラー49を透過して廃棄
される。
The light source light containing the R, G, and B light components is emitted from the end of the rod integrator 44, passes through the field lens 45, changes the optical axis at a right angle by the reflection mirror 46, and the relay lens 47 passes through. After passing through the polarized beam splitter 48, the polarized beam splitter 48 splits the polarized light into P-polarized light that passes through the polarized beam splitter and S-polarized light that is reflected by the polarized beam splitter. The P-polarized light including the R, G, B light components transmitted through the polarization beam splitter 48 is
Only the B light of the P-polarized light is reflected by the B-light reflection dichroic mirror 49 arranged at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis, and the optical axis is changed to a right angle. The G and R lights pass through the dichroic mirror 49 and are discarded.

【0037】ダイクロイックミラー49を反射したP偏
光のB光は、フィールドレンズ50を経由し、B光用の
透過型液晶ライトバルブ60の入射直前に近接して配置
された1/2波長板51を通過してS偏光に変換され
て、透過型液晶ライトバルブ60に入射してこれを照明
する。図3(a)に示すように、臨界照明法を実現する
ように、リレーレンズ47はロッドインテグレータ44
の出射端面を透過型液晶ライトバルブ60に結像させる
機能を持っている。そして、透過型液晶ライトバルブ6
0の液晶パネルは入射角度に性能を依存することから、
液晶ライトバルブ60に略垂直に入射をさせるため、フ
ィールドレンズ45とフィールドレンズ50を使用して
いる。つまり、図3(a)に示すように、テレセントリ
ック性を担保している。
The P-polarized B light reflected by the dichroic mirror 49 passes through the field lens 50 and the half-wave plate 51 arranged immediately before the incidence of the B-light transmissive liquid crystal light valve 60. After passing through, the light is converted into S-polarized light and enters the transmissive liquid crystal light valve 60 to illuminate it. As shown in FIG. 3A, the relay lens 47 is a rod integrator 44 so as to realize the critical illumination method.
It has a function of forming an image on the emission end face of the image on the transmissive liquid crystal light valve 60. And the transmissive liquid crystal light valve 6
Since the liquid crystal panel of 0 depends on the performance depending on the incident angle,
The field lens 45 and the field lens 50 are used in order to make the liquid crystal light valve 60 enter substantially vertically. That is, as shown in FIG. 3A, the telecentricity is ensured.

【0038】一方、偏光ビームスプリッタ48にて反射
されたR,G,B光を含むS偏光光は、光軸に対し略4
5度に配置されたG光反射ダイクロイックミラー52に
入射し、G光反射ダイクロイックミラー52にて当該S
偏光光のうちのG光のみが反射されて光軸を直角に変
え、当該S偏光光のうちの他の色光(R,B光)はダイ
クロイックミラー52を透過する。G光反射ダイクロイ
ックミラー52にて反射されたS偏光光のG光は、フィ
ールドレンズ59を経由してG光用の液晶ライトバルブ
61に入射してこれを照明する。図3(a)に示すよう
に、臨界照明法を実現するように、リレーレンズ47は
ロッドインテグレータ44の出射端面を透過型液晶ライ
トバルブ61に結像させる機能を持っている。そして、
透過型液晶ライトバルブ61の液晶パネルは入射角度に
性能を依存することから、液晶ライトバルブ61に略垂
直に入射をさせるため、フィールドレンズ45とフィー
ルドレンズ59を使用している。つまり、図3(a)に
示すように、テレセントリック性を担保している。一
方、ダイクロイックミラー52を透過したS偏光のR,
B光は、フィールドレンズ53,54を経由し、光軸に
対し45度に配置されたR光反射ダイクロイックミラー
55に入射し、R光反射ダイクロイックミラー55にて
S偏光光のR光のみが反射されて光軸を直角に変え、当
該S偏光光のB光はR光反射ダイクロイックミラー55
を透過して廃棄される。R光反射ダイクロイックミラー
55にて反射されたR光は、リレーレンズ56を経由
し、、光軸に対し45度に配置された反射ミラー57に
て直角に光軸を変え、フィールドレンズ58を経由して
R光用の液晶ライトバルブ62に入射してこれを照明す
る。このR光の場合、図3(b)に示すように、フィー
ルドレンズ53,54間にロッドインテグレータ44の
出射端面の実像Xを形成し、その実像Xをリレーレンズ
56で液晶ライトバルブ58上に結像させることにな
る。フィールドレンズ50,59,58として同じフィ
ールドレンズを使用しているため、フィールドレンズ5
3,54間に形成されるロッドインテグレータ44の出
射端面の実像Xの大きさは、B,G光が透過型液晶ライ
トバルブ60,61上に形成する像の大きさと同じであ
る。すなわち、液晶ライトバルブ60,61,62と同
じ大きさの実像となる。図3(b)に示すように、この
実像Xをフィールドレンズ54,58でテレセントリッ
ク性を担保して、リレーレンズ56にて液晶ライトバル
ブ62に等倍の像を結像させる。このようにR光系で
は、他のB,G光系に対し光路長が長いが、一度実像X
を結んでからリレー系にて透過型液晶ライトバルブ62
を照明するため、R光の利用効率が向上する。
On the other hand, the S-polarized light including the R, G, B lights reflected by the polarization beam splitter 48 is approximately 4 with respect to the optical axis.
It is incident on the G light reflection dichroic mirror 52 arranged at 5 degrees, and the S light is reflected by the G light reflection dichroic mirror 52.
Only G light of the polarized light is reflected to change the optical axis to a right angle, and the other color lights (R and B lights) of the S polarized light are transmitted through the dichroic mirror 52. The G light of the S-polarized light reflected by the G light reflection dichroic mirror 52 enters the liquid crystal light valve 61 for G light via the field lens 59 and illuminates it. As shown in FIG. 3A, the relay lens 47 has a function of forming an image of the emission end face of the rod integrator 44 on the transmissive liquid crystal light valve 61 so as to realize the critical illumination method. And
Since the performance of the liquid crystal panel of the transmissive liquid crystal light valve 61 depends on the incident angle, the field lens 45 and the field lens 59 are used to make the liquid crystal light valve 61 enter substantially perpendicularly. That is, as shown in FIG. 3A, the telecentricity is ensured. On the other hand, R of S-polarized light transmitted through the dichroic mirror 52,
The B light enters the R light reflection dichroic mirror 55 arranged at 45 degrees with respect to the optical axis via the field lenses 53 and 54, and only the R light of the S polarized light is reflected by the R light reflection dichroic mirror 55. Then, the optical axis is changed to a right angle, and the B light of the S-polarized light is reflected by the R light reflecting dichroic mirror 55.
And is discarded. The R light reflected by the R light reflection dichroic mirror 55 passes through a relay lens 56, the optical axis is changed at a right angle by a reflection mirror 57 arranged at 45 degrees with respect to the optical axis, and passes through a field lens 58. Then, the light enters the liquid crystal light valve 62 for R light and illuminates it. In the case of this R light, as shown in FIG. 3B, a real image X of the emission end face of the rod integrator 44 is formed between the field lenses 53 and 54, and the real image X is formed on the liquid crystal light valve 58 by the relay lens 56. It will form an image. Since the same field lens is used as the field lenses 50, 59, 58, the field lens 5
The size of the real image X of the emission end face of the rod integrator 44 formed between the third and the third 54 is the same as the size of the image formed by the B and G lights on the transmissive liquid crystal light valves 60 and 61. That is, a real image having the same size as the liquid crystal light valves 60, 61, 62 is obtained. As shown in FIG. 3B, the real image X is secured by the field lenses 54 and 58 for telecentricity, and the relay lens 56 forms an image of the same size on the liquid crystal light valve 62. In this way, the R optical system has a longer optical path length than the other B and G optical systems, but once the real image X
Transmissive liquid crystal light valve 62 with relay system after connecting
, The utilization efficiency of R light is improved.

【0039】テレセントリック照明された各色光用の透
過型液晶ライトバルブ60,61,62は、前記第1の
実施の形態にて述べたと同様な機能により、各色ごとの
画像信号によって変調された透過光を透過型液晶ライト
バルブ60,61,62よりそれぞれ出射させる。各透
過型液晶ライトバルブ60,61,62を透過して変調
された各色光は、各透過型液晶ライトバルブ28,2
9,30が色合成光学系としてのダイクロイックプリズ
ム63の各側面に近接して略平行に配置されているた
め、ダイクロイックプリズム63に入射することにな
る。ダイクロイックプリズム63は、内部にX型に配置
されたR光反射ダイクロイック膜65及びB光反射ダイ
クロイック膜64を有しており、入射した各色変調光を
色合成する。すなわち、入射したB光の変調光はB光反
射ダイクロイック膜64によって反射され、入射したR
光の変調光はR光反射ダイクロイック膜65にて反射さ
れ、入射したG光の変調光はダイクロイック膜64,6
5を透過し、これらが色合成されてクロスダイクロイッ
クプリズム63から出射する。そして、この色合成され
クロスダイクロイックプリズム63から出射した光は、
テレセントリック光学系を形成する投射レンズ66にて
図示しないスクリーン上に投射される。
The transmission type liquid crystal light valves 60, 61 and 62 for the respective color lights which are telecentricly illuminated have the same functions as those described in the first embodiment, and the transmitted light modulated by the image signal for each color. Are emitted from the transmissive liquid crystal light valves 60, 61 and 62, respectively. The modulated color lights transmitted through the transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 62 are transmitted through the transmissive liquid crystal light valves 28, 2 respectively.
Since the reference numerals 9 and 30 are arranged substantially parallel to the side surfaces of the dichroic prism 63 as the color combining optical system, they are incident on the dichroic prism 63. The dichroic prism 63 has an R-light reflection dichroic film 65 and a B-light reflection dichroic film 64 arranged in an X-shape inside, and color-combines the incident color-modulated lights. That is, the modulated light of the incident B light is reflected by the B light reflecting dichroic film 64 and is incident on the R light.
The modulated light of the light is reflected by the R light reflecting dichroic film 65, and the modulated light of the incident G light is dichroic films 64 and 6.
5 are transmitted, and these are color-synthesized and emitted from the cross dichroic prism 63. Then, the light emitted from the cross dichroic prism 63 after the color combination is
It is projected on a screen (not shown) by a projection lens 66 forming a telecentric optical system.

【0040】本実施の形態においても、光源41から出
射した光がP偏光光及びS偏光光の2つの偏光光に偏光
分離され、各透過型液晶ライトバルブ60,61,62
にはそのいずれか一方の光のみが入射するので、前述し
た第1の実施の形態と同様に、透過型液晶ライトバルブ
60,61,62の入射側偏光板等に吸収される偏光成
分が大幅に減って熱発生が大幅に低減する。
Also in this embodiment, the light emitted from the light source 41 is polarized and separated into two polarized lights of P-polarized light and S-polarized light, and each of the transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 62.
Since only one of the light beams is incident on the polarized light component, the polarization component absorbed by the incident side polarization plates of the transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 62 is substantially the same as in the first embodiment described above. The heat generation is greatly reduced.

【0041】そして、本実施の形態では、光源41が、
楕円鏡43と、該楕円鏡43の第1焦点の位置に配置さ
れ3原色の色光成分を有する光を放出するランプ42
と、端部が楕円鏡43の第2焦点の位置に配置されたロ
ッドインテグレータ44とを有しているので、ロッドイ
ンテグレータ44の出射端面が輝度が均一な面光源と実
質的に等価となる。このため、前述したように、ロッド
インテグレータ44の出射端面の像Xを透過型液晶ライ
トバルブ60,61,62に結像させることにより、透
過型液晶ライトバルブ60,61,62に光を入射させ
る照明を臨界照明法により行うことができ、光源光の光
利用効率を向上させることができる。
In this embodiment, the light source 41 is
An elliptic mirror 43 and a lamp 42 arranged at the position of the first focal point of the elliptic mirror 43 for emitting light having color light components of three primary colors.
And the rod integrator 44 whose end is arranged at the position of the second focal point of the elliptical mirror 43, the emission end face of the rod integrator 44 becomes substantially equivalent to a surface light source with uniform brightness. Therefore, as described above, by forming the image X of the emission end face of the rod integrator 44 on the transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 62, light is incident on the transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 62. The illumination can be performed by the critical illumination method, and the light utilization efficiency of the light from the light source can be improved.

【0042】また、本実施の形態では、透過型液晶ライ
トバルブ60,61,62及びダイクロイックプリズム
63は、投射レンズ66の開口絞り66aにより決定さ
れる主光線がテレセントリック性を有する位置に配置さ
れているので、透過型液晶ライトバルブ60,61,6
2への入射光が当該透過型液晶ライトバルブ60,6
1,62に略垂直に入射することになり、画質の向上を
図ることができる。
Further, in this embodiment, the transmissive liquid crystal light valves 60, 61 and 62 and the dichroic prism 63 are arranged at positions where the principal ray determined by the aperture stop 66a of the projection lens 66 has telecentricity. Therefore, the transmissive liquid crystal light valves 60, 61, 6
The incident light to 2 is the transmissive liquid crystal light valve 60, 6
Since the light enters the light beams 1 and 62 substantially vertically, the image quality can be improved.

【0043】さらに、本実施の形態では、前述したよう
なリレー・フィールドレンズ系45,47,50,5
9,53,54,58を採用することにより、光源41
から各色用液晶ライトバルブ60,61,62までの光
路長の差に起因する光源光利用の無駄をなくすことがで
きる。なお、このようなリレー・フィールドレンズ系に
代えて、例えば、B光及びG光用の透過型液晶ライトバ
ルブ60,61への各照明光学系を2つの照明レンズに
て構成し、光源側の照明レンズの後側焦点と透過型液晶
ライトバルブ側の照明レンズの前側焦点を一致させるよ
うに配置してもよい。この場合、R光用の透過型液晶ラ
イトバルブ62への照明光学系は、このような照明レン
ズの組を複数用いて構成すればよい。
Further, in this embodiment, the relay / field lens system 45, 47, 50, 5 as described above is used.
By adopting 9, 53, 54, 58, the light source 41
To the liquid crystal light valves 60, 61, and 62 for the respective colors, it is possible to eliminate waste of light source light utilization due to the difference in optical path length. Instead of such a relay / field lens system, for example, each illumination optical system for the transmission type liquid crystal light valves 60 and 61 for B light and G light is constituted by two illumination lenses, and The rear focus of the illumination lens and the front focus of the illumination lens on the transmissive liquid crystal light valve side may be aligned. In this case, the illumination optical system for the transmissive liquid crystal light valve 62 for R light may be configured by using a plurality of such sets of illumination lenses.

【0044】なお、本実施の形態においても、前述した
第1の実施の形態と同様に、1/2波長板51を除去し
たり、1/2波長板51を除去して透過型液晶ライトバ
ルブ61,62の前方にそれぞれ1/2波長板を配置し
たり、1/2波長板51を除去せずに透過型液晶ライト
バルブ61,62の前方にそれぞれ1/2波長板を配置
したりするような変形を行うことができることは、言う
までもない。
Also in this embodiment, the half-wave plate 51 is removed, or the half-wave plate 51 is removed and the transmissive liquid crystal light valve is used, as in the first embodiment. A half-wave plate is arranged in front of 61 and 62, or a half-wave plate is arranged in front of transmissive liquid crystal light valves 61 and 62 without removing half-wave plate 51. It goes without saying that such a modification can be performed.

【0045】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
Although the respective embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.

【0046】例えば、前述した各実施の形態においては
色分解光学系をダイクロイックミラーにて構成していた
が、本発明では、色分解光学系として他の構成のものを
用いてもよい。すなわち、例えば、図1又は図2におい
て、偏光ビームスプリッタ22,48により偏光分離さ
れたP偏光光をR,G光カット色フィルターにてB光の
みを分離し、ミラー23,49を通常の反射ミラーとし
ても良い。また、図1又は図2において、S偏光中のR
光をR光カットフィルターにてカットし、ダイクロイッ
クミラー25,55を通常の反射ミラーとしても良い。
なお、その際には、カットフィルターは光軸に垂直に配
置することが好ましい。その方がカットフィルターの性
能が良いからである。
For example, although the color separation optical system is constituted by a dichroic mirror in each of the above-mentioned embodiments, other color separation optical systems may be used in the present invention. That is, for example, in FIG. 1 or FIG. 2, the P-polarized light polarized and separated by the polarization beam splitters 22 and 48 is separated into only the B light by the R and G light cut color filters, and the mirrors 23 and 49 are normally reflected. It can be used as a mirror. In addition, in FIG. 1 or FIG.
Light may be cut by an R light cut filter, and the dichroic mirrors 25 and 55 may be ordinary reflection mirrors.
In that case, it is preferable that the cut filter is arranged perpendicular to the optical axis. This is because the cut filter has better performance.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、透過型液晶ライトバル
ブに吸収される偏光成分を大幅に減らして透過型液晶ラ
イトバルブにおける熱発生を大幅に低減させることがで
きる。
According to the present invention, it is possible to significantly reduce the polarization component absorbed in the transmissive liquid crystal light valve and to significantly reduce the heat generation in the transmissive liquid crystal light valve.

【0048】また、本発明の一部の態様によれば、光源
光の光利用効率が向上するという効果も得ることができ
る。
Further, according to some aspects of the present invention, it is possible to obtain an effect that the light utilization efficiency of the light source light is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による投射型表示装
置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a projection display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態による投射型表示装
置を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a projection display device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2に示す投射型表示装置の主光線の様子を模
式的に示す主光線図である。
FIG. 3 is a chief ray diagram schematically showing the appearance of a chief ray of the projection display apparatus shown in FIG.

【図4】従来の投射型表示装置を示す概略構成図であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21,41 光源 22,48 偏光ビームスプリッタ 28,29,30,60,61,62 透過型液晶ライ
トバルブ 23,24,25,49,52,55 ダイクロイック
ミラー 27,51 1/2波長板 31,63 ダイクロイックプリズム 34,66 投射レンズ 34a,66a 開口絞り 42 ランプ 43 楕円鏡 44 ロッドインテグレータ 45,50,53,54,58,59 フィールドレン
ズ 47,56 リレーレンズ
21, 41 Light source 22, 48 Polarizing beam splitter 28, 29, 30, 60, 61, 62 Transmissive liquid crystal light valve 23, 24, 25, 49, 52, 55 Dichroic mirror 27, 51 1/2 wavelength plate 31, 63 Dichroic prism 34,66 Projection lens 34a, 66a Aperture stop 42 Lamp 43 Elliptical mirror 44 Rod integrator 45, 50, 53, 54, 58, 59 Field lens 47, 56 Relay lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 33/12 G03B 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G03B 33/12 G03B 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 C

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3原色の色光成分を有する光を出射する
光源と、 該光源から出射した光を互いに偏光状態の異なる2つの
偏光光に偏光分離する偏光ビームスプリッタと、 前記偏光ビームスプリッタにより偏光分離された2つ偏
光光のうちの一方を色分解して3原色の色光のうちの1
つの色光を得る第1の色分解光学系と、 前記偏光分離された2つの偏光光のうちの他方を色分解
して3原色の色光のうちの残りの2つの色光をそれぞれ
得る第2の色分解光学系と、 各色に対応して設けられた3つの透過型液晶ライトバル
ブであって、前記第1の色分解光学系から得られた前記
1つの色光及び前記第2の色分解光学系から得られた前
記2つの色光がそれぞれ入射される3つの透過型液晶ラ
イトバルブと、 前記3つの透過型液晶ライトバルブをそれぞれ透過して
変調された各色の透過光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系により色合成された各色の透過光を投
射する投射光学系と、 を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
1. A light source that emits light having color light components of three primary colors, a polarization beam splitter that splits the light emitted from the light source into two polarized lights having different polarization states, and a polarization beam splitter that polarizes the light. One of the three primary colors is obtained by color-separating one of the separated two polarized lights.
A first color separation optical system for obtaining two color lights, and a second color for obtaining the remaining two color lights of the color lights of the three primary colors by color-separating the other of the polarization-separated two polarized lights A separation optical system and three transmissive liquid crystal light valves provided for each color, wherein the one color light obtained from the first color separation optical system and the second color separation optical system Three transmissive liquid crystal light valves into which the obtained two color lights are respectively incident, and a color synthesizing optical system that color-synthesizes the transmitted light of the respective colors modulated by transmitting through the three transmissive liquid crystal light valves. A projection optical system for projecting transmitted light of each color that has been color-synthesized by the color synthesizing optical system;
【請求項2】 前記3つの透過型液晶ライトバルブのう
ちの少なくとも1つの透過型液晶ライトバルブと前記偏
光ビームスプリッタとの間に1/2波長板が配置された
ことを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
2. A half-wave plate is arranged between at least one transmission liquid crystal light valve of the three transmission liquid crystal light valves and the polarization beam splitter. The projection display device described.
【請求項3】 楕円鏡と、該楕円鏡の第1焦点の位置に
配置され3原色の色光成分を有する光を放出するランプ
と、端部が前記楕円鏡の第2焦点の位置に配置されたロ
ッドインテグレータとを有する光源と、 前記光源から出射した光を互いに偏光状態の異なる2つ
の偏光光に偏光分離する偏光ビームスプリッタと、 前記偏光ビームスプリッタにより偏光分離された2つ偏
光光のうちの一方を色分解して3原色の色光のうちの1
つの色光を得る第1の色分解光学系と、 前記偏光分離された2つの偏光光のうちの他方を色分解
して3原色の色光のうちの残りの2つの色光をそれぞれ
得る第2の色分解光学系と、 各色に対応して設けられた3つの透過型液晶ライトバル
ブであって、前記第1の色分解光学系から得られた前記
1つの色光及び前記第2の色分解光学系から得られた前
記2つの色光がそれぞれ入射される3つの透過型液晶ラ
イトバルブと、 前記3つの透過型液晶ライトバルブをそれぞれ透過して
変調された各色の透過光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系により色合成された各色の透過光を投
射する投射光学系と、 を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
3. An elliptical mirror, a lamp for emitting light having color light components of three primary colors arranged at a position of a first focal point of the elliptic mirror, and an end portion thereof arranged at a position of a second focal point of the elliptic mirror. A light source having a rod integrator, a polarization beam splitter that polarizes and separates the light emitted from the light source into two polarized lights having different polarization states, and one of the two polarized lights that are polarized and separated by the polarization beam splitter. One of the three primary colors is obtained by color separation of one
A first color separation optical system for obtaining two color lights, and a second color for obtaining the remaining two color lights of the color lights of the three primary colors by color-separating the other of the polarization-separated two polarized lights A separation optical system and three transmissive liquid crystal light valves provided for each color, wherein the one color light obtained from the first color separation optical system and the second color separation optical system Three transmissive liquid crystal light valves into which the obtained two color lights are respectively incident, and a color synthesizing optical system that color-synthesizes the transmitted light of the respective colors modulated by transmitting through the three transmissive liquid crystal light valves. A projection optical system for projecting transmitted light of each color that has been color-synthesized by the color synthesizing optical system;
【請求項4】 前記3つの透過型液晶ライトバルブのう
ちの少なくとも1つの透過型液晶ライトバルブと前記偏
光ビームスプリッタとの間に1/2波長板が配置された
ことを特徴とする請求項3記載の投射型表示装置。
4. A half-wave plate is arranged between at least one transmissive liquid crystal light valve of the three transmissive liquid crystal light valves and the polarization beam splitter. The projection display device described.
【請求項5】 前記投射光学系が開口絞りを有し、前記
3つの透過型液晶ライトバルブ及び前記色合成光学系
が、前記開口絞りにより決定される主光線がテレセント
リック性を有する位置に配置されたことを特徴とする請
求項3又は4記載の投射型表示装置。
5. The projection optical system has an aperture stop, and the three transmissive liquid crystal light valves and the color combining optical system are arranged at positions where a chief ray determined by the aperture stop has telecentricity. The projection type display device according to claim 3 or 4, characterized in that.
【請求項6】 前記ロッドインテグレータの出射端と前
記偏光ビームスプリッタとの間に、第1のフィールドレ
ンズ及び第1のリレーレンズが前記ロッドインテグレー
タの出射端側からこの順に配置され、 前記第1の色分解光学系により得られた前記1つの色光
が入射する透過型液晶ライトバルブと前記偏光ビームス
プリッタとの間に、第2のフィールドレンズが配置さ
れ、 前記第2の色分解光学系により得られた前記2つの色光
のうちの一方の色光が入射する透過型液晶ライトバルブ
と前記偏光ビームスプリッタとの間において、前記第2
の色分解光学系により得られる前記2つの色光のうちの
他方の色光が関与しない位置に、第3のフィールドレン
ズが配置され、 前記第2の色分解光学系により得られた前記2つの色光
のうちの他方の色光が入射する透過型液晶ライトバルブ
と前記偏光ビームスプリッタとの間において、前記第2
の色分解光学系により得られる前記2つの色光のうちの
一方の色光が関与しない位置に、第4のフィールドレン
ズ、第5のフィールドレンズ、第2のリレーレンズ及び
第6のフィールドレンズが前記偏光ビームスプリッタ側
からこの順に配置され、 前記第4のフィールドレンズと前記第5のフィールドレ
ンズとの間に前記ロッドインテグレータの出射端の実像
が形成されることを特徴とする請求項3乃至5のいずれ
かに記載の投射型表示装置。
6. A first field lens and a first relay lens are arranged between the exit end of the rod integrator and the polarization beam splitter in this order from the exit end side of the rod integrator, and the first field lens and the first relay lens are arranged in this order from the exit end side of the rod integrator. A second field lens is disposed between the transmission type liquid crystal light valve on which the one color light obtained by the color separation optical system is incident and the polarization beam splitter, and the second field lens is obtained by the second color separation optical system. In addition, between the transmission type liquid crystal light valve on which one of the two color lights enters and the polarization beam splitter, the second
Of the two color lights obtained by the second color separation optical system by disposing a third field lens at a position where the other color light of the two color lights obtained by the second color separation optical system is not involved. Between the transmissive liquid crystal light valve on which the other color light is incident and the polarization beam splitter, the second
The fourth field lens, the fifth field lens, the second relay lens and the sixth field lens are arranged at positions where one color light of the two color lights obtained by the color separation optical system is not involved. 6. A real image of the exit end of the rod integrator is formed between the fourth field lens and the fifth field lens, arranged in this order from the beam splitter side. The projection type display device according to claim 1.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6379010B1 (en) 1998-11-12 2002-04-30 Fujitsu Limited Projection type display
JP2002156703A (en) * 2000-11-16 2002-05-31 Sony Corp Projection display device
US6490087B1 (en) 1999-04-21 2002-12-03 U.S. Precision Lens Incorporated Optical systems for reflective LCD's
JP2009538449A (en) * 2006-05-26 2009-11-05 イーストマン コダック カンパニー Digital projection system with large etendue value
CN113741130A (en) * 2020-05-29 2021-12-03 苏州佳世达光电有限公司 Laser projector

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