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JP2001125198A - Light source for illumination and liquid crystal projector using the same - Google Patents

Light source for illumination and liquid crystal projector using the same

Info

Publication number
JP2001125198A
JP2001125198A JP30999499A JP30999499A JP2001125198A JP 2001125198 A JP2001125198 A JP 2001125198A JP 30999499 A JP30999499 A JP 30999499A JP 30999499 A JP30999499 A JP 30999499A JP 2001125198 A JP2001125198 A JP 2001125198A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
lens array
liquid crystal
illumination
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.)
Pending
Application number
JP30999499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Otsuka
進 大塚
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.)
CABIN IND CO Ltd
CABIN INDUSTRIAL CO Ltd
Original Assignee
CABIN IND CO Ltd
CABIN INDUSTRIAL CO Ltd
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 CABIN IND CO Ltd, CABIN INDUSTRIAL CO Ltd filed Critical CABIN IND CO Ltd
Priority to JP30999499A priority Critical patent/JP2001125198A/en
Publication of JP2001125198A publication Critical patent/JP2001125198A/en
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source for illumination and a liquid crystal projector using the same capable of supplying light quantity large enough to observe a projected picture even in a bright room, still continuing projection without interruption even when a lamp is burnt out and further adjusting the color tone of the projected picture to the satisfactory one. SOLUTION: A 1st light source 1 emitting parallel light rays, a 1st lens array 2 converging the parallel light rays to be plural beams, and a mirror 3 equipped with a transmission part 3a transmitting the beams from the 1st lens array 2 and a reflection part 3b reflecting the beams are arranged on the same optical path. A 2nd light source 4 emitting parallel light rays and a 2nd lens array 5 converging the parallel light rays to be plural beams are arranged so that the plural beams converged by the 2nd lens array 5 may be reflected by the reflection part 3b of the mirror 3 and the optical axis of the 2nd lens array 5 may form the same angle as the optical axis of the 1st lens array 2 to the normal of the mirror 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、照明用光源及びそ
れを用いた液晶プロジェクターに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source for illumination and a liquid crystal projector using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピューターなどを介した電子
画像を液晶プロジェクターで拡大投影してプレゼンテー
ションを行うことが増えてきた。一般に、液晶プロジェ
クターは、照明用光源と、照明光を分割する光学系と、
分割された光を透過する液晶パネルと、液晶パネルを透
過した光を合成する合成手段と、合成された光を拡大投
影する投影光学系とを備えている。
2. Description of the Related Art In recent years, presentations by enlarging and projecting electronic images via a computer or the like with a liquid crystal projector have been increasing. Generally, a liquid crystal projector includes a light source for illumination, an optical system for splitting illumination light,
The liquid crystal panel includes a liquid crystal panel that transmits the divided light, a combining unit that combines light transmitted through the liquid crystal panel, and a projection optical system that enlarges and projects the combined light.

【0003】図7は液晶プロジェクターの一従来例を示
す概略構成図である。本従来例では、液晶プロジェクタ
ーは、照明用光源11より出射した光を、所定の波長の
光を反射してそれ以外の波長の光を通過させるダイクロ
イックミラー12a,12c、反射ミラー12b,12
d,12eを介してR,G,Bの三原色の光に分割して
コンデンサーレンズ13a,13b,13cに導き、分
割された夫々の色光をコンデンサーレンズ13a,13
b,13cを介して集光して、三原色の各色光に適合し
た液晶パネル14a,14b,14cに入射させ、更
に、各液晶パネルにより出射した光を、それぞれ対応す
る色光のみを反射してそれ以外の光を透過する反射面を
備えた三角柱体のプリズムを4つ組合せて構成されたク
ロスプリズム15に入射させて三原色の光を合成し一方
向に出射して投影レンズ16に入射させて、投影レンズ
より出射した光を図示省略したスクリーン上に投影させ
て像を観察することができるようになっている。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional example of a liquid crystal projector. In this conventional example, the liquid crystal projector includes dichroic mirrors 12a, 12c and reflection mirrors 12b, 12c that reflect light emitted from the illumination light source 11 to reflect light of a predetermined wavelength and pass light of other wavelengths.
The light is divided into light of three primary colors, R, G, and B, through d and 12e, and guided to condenser lenses 13a, 13b, and 13c.
b, 13c, and are condensed to enter the liquid crystal panels 14a, 14b, 14c adapted to the three primary color lights, and the light emitted by each liquid crystal panel is reflected by only the corresponding color light. Incident on a cross prism 15 configured by combining four triangular prisms each having a reflecting surface that transmits light other than the three primary colors, emit light in one direction, and enter the projection lens 16 in one direction. The light emitted from the projection lens is projected on a screen (not shown) so that an image can be observed.

【0004】また、一般に、液晶プロジェクターに用い
られる照明用光源11は、図8に示すようにランプ1a
と放物面反射鏡1b(又は、図9に示すように、これら
に加えて更に凹レンズ1c)とを備えた光源1で構成さ
れており、ランプ1aからの出射光を、放物面反射鏡1
bで反射させる(図9の場合は放物面反射鏡1bで収束
方向に反射された光の向きを凹レンズ1cで屈折させ
る)ことにより、平行光線にして出射するようになって
いる。ランプ1aとしては超高圧水銀ランプ、メタルハ
ライドランプなどの放電灯が使用され、中でも超高圧水
銀灯は発光効率、利用効率とも高いので広く利用されて
いる。
In general, an illumination light source 11 used in a liquid crystal projector has a lamp 1a as shown in FIG.
And a parabolic reflector 1b (or a concave lens 1c in addition to these, as shown in FIG. 9), and outputs the light from the lamp 1a to the parabolic reflector. 1
b (in the case of FIG. 9, the direction of the light reflected in the convergence direction by the parabolic reflector 1 b is refracted by the concave lens 1 c) so as to be emitted as parallel rays. As the lamp 1a, a discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp or a metal halide lamp is used. Among them, the ultra-high pressure mercury lamp is widely used because of its high luminous efficiency and utilization efficiency.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、プレゼンテ
ーションは明るい室内で行うため、明るい室内において
も観察が可能な明るい液晶プロジェクターが要望されて
いる。しかし、従来の液晶プロジェクターは、暗い室内
で使用することを前提に照明用光源が構成されていたた
め、明るい室内で使用すると、相対的に投影像が暗くな
り、鮮明な投影像が得られなかった。また、照明用光源
に用いるランプ自体の電力を大きくして照明光をさらに
明るくしようとしても、超高圧水銀灯は大電力のものを
製作することができない。
Since the presentation is performed in a bright room, there is a demand for a bright liquid crystal projector which can be observed even in a bright room. However, in the conventional liquid crystal projector, the illumination light source is configured on the assumption that the projector is used in a dark room. Therefore, when used in a bright room, the projected image becomes relatively dark, and a clear projected image cannot be obtained. . Further, even if the power of the lamp itself used as the illumination light source is increased to make the illumination light even brighter, an ultra-high pressure mercury lamp cannot be manufactured with high power.

【0006】また、プレゼンテーションの途中でランプ
が切れても映像が途切れない液晶プロジェクターが要望
されている。しかし、従来の液晶プロジェクターでは、
ランプが切れた場合には、新しいランプと交換しないと
画像を投影することができず、しかもランプは加熱され
て熱いため、ランプが冷えるまでの間使用することがで
きず、プレゼンテーションが中断されてしまっていた。
There is also a need for a liquid crystal projector that does not interrupt video even if the lamp goes out during a presentation. However, with conventional LCD projectors,
If the lamp burns out, the image cannot be projected without replacing it with a new lamp, and because the lamp is hot and hot, it cannot be used until the lamp cools down, and the presentation is interrupted. Was gone.

【0007】さらに、超高圧水銀灯は、水銀の発光スペ
クトルにより赤い色が出難いという問題点があった。
Further, the ultra-high pressure mercury lamp has a problem that a red color is hardly produced due to the emission spectrum of mercury.

【0008】そこで、本発明は、明るい部屋でも投影像
を十分観察できる光量を供給でき、また、ランプが切れ
たときでも中断することなくそのまま投影し続けること
ができ、更に投影像の色調を好ましい色調に調整可能
な、照明用光源及びそれを用いた液晶プロジェクターの
提供を課題とする。
Accordingly, the present invention can supply a sufficient amount of light for observing a projected image even in a bright room, and can continue projection without interruption even when a lamp is cut off, and furthermore, the color tone of the projected image is preferable. It is an object of the present invention to provide an illumination light source that can be adjusted to a color tone and a liquid crystal projector using the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による照明用光源
は、平行光線を発する第1の光源と、前記第1の光源か
らの平行光線を収束して複数の光束にする複数の微小レ
ンズを組み合わせた第1のレンズアレイと、前記第1の
レンズアレイで収束された複数の光束をそれぞれ透過さ
せる複数の透過部と前記透過部以外の部位の裏側におい
て複数の光束をそれぞれ反射する複数の反射部とを備え
たミラーとを、同一光路上に配置すると共に、平行光線
を発する第2の光源と、前記第2の光源からの平行光線
を収束して複数の光束にする複数の微小レンズを組み合
わせた第2のレンズアレイとを、該第2のレンズアレイ
で収束された複数の光束が前記ミラーの前記各反射部で
反射され、且つ、第2のレンズアレイの光軸が前記ミラ
ーの法線に対し前記第1のレンズアレイの光軸と同じ角
度となるように配置したことを特徴とする。
An illumination light source according to the present invention comprises a first light source that emits a parallel light beam, and a plurality of minute lenses that converge the parallel light beam from the first light source into a plurality of light beams. A combined first lens array, a plurality of transmitting portions that respectively transmit a plurality of light beams converged by the first lens array, and a plurality of reflections respectively reflecting a plurality of light beams on a back side of a portion other than the transmitting portion. A second light source emitting parallel light rays, and a plurality of microlenses for converging the parallel light rays from the second light source into a plurality of light fluxes. A plurality of light beams converged by the second lens array are reflected by each of the reflecting portions of the mirror, and the optical axis of the second lens array is adjusted by the method of the mirror. Before the line Characterized by being arranged so as to have the same angle with the optical axis of the first lens array.

【0010】また、本発明による照明用光源は、好まし
くは、前記合成された光束の光路上に、該光束の直線偏
光成分をP波とS波とに分離した後、いずれか一方の直
線偏光成分を他方の直線偏光成分と同じ偏光方向に変調
して合成するPS偏光分割合成手段を設けたことを特徴
とする。
The illumination light source according to the present invention is preferably such that, after separating a linearly polarized light component of the light beam into a P wave and an S wave on the optical path of the synthesized light beam, either one of the linearly polarized light beams PS polarization splitting / combining means for modulating the component in the same polarization direction as the other linearly polarized light component and combining the components is provided.

【0011】また、本発明による液晶プロジェクター
は、照明用光源と、照明光を分割する光学系と、分割さ
れた光を透過する液晶パネルと、液晶パネルを透過した
光を合成する合成手段と、合成された光を拡大投影する
投影光学系とを備えた液晶プロジェクターにおいて、照
明用光源として、上記の照明用光源を用いたことを特徴
とする。
Further, the liquid crystal projector according to the present invention comprises an illumination light source, an optical system for dividing the illumination light, a liquid crystal panel transmitting the divided light, and synthesizing means for synthesizing the light transmitted through the liquid crystal panel. In a liquid crystal projector comprising a projection optical system for enlarging and projecting the combined light, the above-mentioned illumination light source is used as an illumination light source.

【0012】また、本発明による液晶プロジェクター
は、好ましくは、前記第1の光源と前記第2の光源とし
て、それぞれ発光スペクトルの異なるランプを用いたこ
とを特徴とする。
In the liquid crystal projector according to the present invention, preferably, lamps having different emission spectra are used as the first light source and the second light source.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1は本発明による照明用光源の一実
施形態を示す概略構成図、図2は本実施形態の照明用光
源に用いられるレンズアレイを示し、(a)は正面図、(b)
は(a)の平面図、(c)は(a)の右側面図、図3は本実施形
態の照明用光源を用いた本発明による液晶プロジェクタ
ーの一実施形態を示す概略構成図である。本実施形態の
照明用光源11は、図1に示すように、第1の光源1
と、第1のレンズアレイ2と、ミラー3とを同一光路上
に配置すると共に、第2の光源4と、第2のレンズアレ
イ5とを、ミラー3を隔てて第1の光源1及び第1のレ
ンズアレイ2の光路とは異なる同一光路上に配置して構
成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an illumination light source according to the present invention, FIG. 2 shows a lens array used in the illumination light source of the present embodiment, (a) is a front view, and (b)
3 is a plan view of (a), (c) is a right side view of (a), and FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a liquid crystal projector according to the present invention using the illumination light source of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the illumination light source 11 of the present embodiment includes a first light source 1.
, The first lens array 2 and the mirror 3 are arranged on the same optical path, and the second light source 4 and the second lens array 5 are separated by the first light source 1 and the second They are arranged on the same optical path different from the optical path of one lens array 2.

【0014】第1の光源1は、図8に示す光源1と同様
に、ランプ1aと放物面反射鏡1bとで構成されてい
る。ランプ1aには、水銀灯やメタルハライドランプな
どの高圧放電灯が用いられている。放物面反射鏡1b
は、反射面がランプ1aからの出射光を反射して光線の
向きが平行になるような放物形状に形成されている。第
1のレンズアレイ2は、図2に示すように、小さな径の
集光レンズ2aを同一平面上において縦横に複数個配列
して構成されており、夫々の集光レンズ2aは、第1の
光源1から出射された平行光線を収束して複数の光束に
するようになっている。なお、第1の光源1は、ランプ
1aからの出射光を平行光線にして一方向へ出射できれ
ば、どのように構成されていてもよく、例えば、図9に
示すように、凹レンズ1cを組み合わせたものでも適用
できる。
The first light source 1 is composed of a lamp 1a and a parabolic reflector 1b, like the light source 1 shown in FIG. As the lamp 1a, a high-pressure discharge lamp such as a mercury lamp or a metal halide lamp is used. Parabolic reflector 1b
Is formed in a parabolic shape such that the reflection surface reflects the light emitted from the lamp 1a and the directions of the light beams become parallel. As shown in FIG. 2, the first lens array 2 is configured by arranging a plurality of small-diameter condenser lenses 2a on the same plane vertically and horizontally, and each of the condenser lenses 2a The parallel light beams emitted from the light source 1 are converged into a plurality of light beams. Note that the first light source 1 may have any configuration as long as the light emitted from the lamp 1a can be emitted in one direction by converting the light into parallel rays. For example, as shown in FIG. 9, a concave lens 1c is combined. Anything can be applied.

【0015】ミラー3は、ガラスなど光の透過性の高い
材料でできた透明な板の一方の面(図1においては、第
2のレンズアレイ5側)に、光を反射する複数の反射膜
をスリット状に貼り付ける(又は蒸着する)ことによっ
て、入射光を透過する透過部3aと、入射光を反射する
反射部3bとをそれぞれ複数備えている。複数の透過部
3a及び複数の反射部3bは、第1のレンズアレイ2で
収束されている複数の光束及び第2のレンズアレイ5で
収束されている複数の光束に、それぞれ適合した幅、配
置でもって配列されている。そして第1の光源1、第1
のレンズアレイ2及びミラー3は、同一光路上におい
て、第1のレンズアレイ2で収束されたそれぞれの光束
がミラー3のそれぞれの透過部3aを透過するように位
置を調整して配置されている。
The mirror 3 has a plurality of reflective films for reflecting light on one surface (in FIG. 1, the second lens array 5 side) of a transparent plate made of a material having high light transmission such as glass. Are affixed in a slit shape (or are vapor-deposited), so that a plurality of transmission portions 3a transmitting incident light and a plurality of reflection portions 3b reflecting incident light are provided. The plurality of transmissive portions 3a and the plurality of reflective portions 3b have widths and arrangements adapted to the plurality of light beams converged by the first lens array 2 and the plurality of light beams converged by the second lens array 5, respectively. It is arranged with. And the first light source 1, the first
The lens array 2 and the mirror 3 are arranged on the same optical path with their positions adjusted so that the respective light beams converged by the first lens array 2 pass through the respective transmission portions 3a of the mirror 3. .

【0016】第2の光源4は、第1の光源1と同様に、
ランプ1aと放物面反射鏡1bとで構成されている。第
2のレンズアレイ5は、第1のレンズアレイ2と同様
に、小さな径の集光レンズ5aを同一平面上に複数個配
列して構成されており、夫々の集光レンズ5aは、第2
の光源4から出射された平行光線を収束して複数の光束
にするようになっている。
The second light source 4 is, like the first light source 1,
It is composed of a lamp 1a and a parabolic reflector 1b. Similarly to the first lens array 2, the second lens array 5 is configured by arranging a plurality of small-diameter condensing lenses 5a on the same plane.
Are converged into a plurality of light beams.

【0017】そして、第2の光源4、第2のレンズアレ
イ5は、第2のレンズアレイ5で収束されたそれぞれの
光束がミラー3のそれぞれの反射部3bで反射され、且
つ、ミラー3の法線に対する第1のレンズアレイ2の
(それぞれの集光レンズ2aの)光軸の角度θ1と第2
のレンズアレイ5の(それぞれの集光レンズ2aの)光
軸の角度θ2とが同じ角度になる光路上に配置されてい
る。
In the second light source 4 and the second lens array 5, the respective light beams converged by the second lens array 5 are reflected by the respective reflecting portions 3 b of the mirror 3, and The angle θ1 of the optical axis (of each condenser lens 2a) of the first lens array 2 with respect to the normal, and the second
Are arranged on an optical path where the angle θ2 of the optical axis (of each condensing lens 2a) of the lens array 5 is the same.

【0018】このように構成された本実施形態の照明用
光源11を、図7に示す従来の照明用光源11の代わり
に置き換えて液晶プロジェクターを構成したものが、図
3に示す液晶プロジェクターである。なお、図3におい
ては、図7のものと異なり、照明用光源11からコンデ
ンサーレンズ13a,13b,13cの間の所定箇所に
レンズ17a,17b,17cが挿入されており、第1
のレンズアレイ1及び第2のレンズアレイ5により収束
された光束が、ダイクロイックミラー12a,12c、
反射ミラー12b,12d,12eを通る光路の途中で
光源の像を結像した後に集光レンズの径より大きく拡散
しないように調整してある。
The liquid crystal projector shown in FIG. 3 is configured by replacing the illumination light source 11 of the present embodiment configured as described above with the conventional illumination light source 11 shown in FIG. . In FIG. 3, unlike the one shown in FIG. 7, lenses 17a, 17b, and 17c are inserted at predetermined positions between the illumination light source 11 and the condenser lenses 13a, 13b, and 13c.
The light beams converged by the lens array 1 and the second lens array 5 are dichroic mirrors 12a and 12c,
After an image of the light source is formed in the middle of the optical path passing through the reflecting mirrors 12b, 12d, and 12e, the light source is adjusted so that it does not diffuse more than the diameter of the condenser lens.

【0019】本実施形態の照明用光源及び液晶プロジェ
クターはこのように構成したので、第1の光源1からの
平行光は、第1のレンズアレイ2で収束されて複数の光
束にされた状態でミラー3の透過部3aを透過する。一
方、第2の光源4からの平行光は、第2のレンズアレイ
5で収束されて複数の光束にされた状態でミラー3の反
射部3bで反射される。
Since the illumination light source and the liquid crystal projector according to the present embodiment are configured as described above, the parallel light from the first light source 1 is converged by the first lens array 2 to form a plurality of light beams. The light passes through the transmitting portion 3a of the mirror 3. On the other hand, the parallel light from the second light source 4 is reflected by the reflecting portion 3b of the mirror 3 in a state where the parallel light is converged by the second lens array 5 to form a plurality of light beams.

【0020】このとき、ミラー3の法線に対する第1の
レンズアレイ2の(それぞれの集光レンズ2aの)光軸
の角度と第2のレンズアレイ5の(それぞれの集光レン
ズ2aの)光軸の角度とが同じになっているため、第1
の光源1から第1のレンズアレイ2を経てミラー3の透
過部3を透過した透過光束の光軸の向きと、第2の光源
4から第2のレンズアレイ5を経てミラー3の反射部3
で反射された反射光束の光軸の向きとが同じになって合
成される。
At this time, the angle of the optical axis (of each condenser lens 2a) of the first lens array 2 with respect to the normal line of the mirror 3 and the light (of each condenser lens 2a) of the second lens array 5 Because the angle of the axis is the same, the first
The direction of the optical axis of the transmitted light beam transmitted from the light source 1 via the first lens array 2 and the transmission part 3 of the mirror 3 and the reflection part 3 of the mirror 3 from the second light source 4 via the second lens array 5
The direction of the optical axis of the reflected light beam reflected by is the same, and the light beams are combined.

【0021】その後、合成された光は、レンズ17a、
ダイクロイックミラー12a,12c、反射ミラー12
b、レンズ17b、反射ミラー12d、レンズ17c、
反射ミラー12eを介してR,G,Bの三原色の光に分
割されてコンデンサーレンズ13a,13b,13cに
導かれた後、三原色の各色光に適合した液晶パネル14
a,14b,14c、クロスプリズム15を経由して三
原色の光を合成し一方向に出射して投影レンズ16に入
射し、投影レンズ16を介して図示省略したスクリーン
上に像として投影される。
After that, the combined light passes through the lens 17a,
Dichroic mirrors 12a, 12c, reflection mirror 12
b, lens 17b, reflection mirror 12d, lens 17c,
After being divided into light of three primary colors of R, G and B via a reflection mirror 12e and guided to condenser lenses 13a, 13b and 13c, a liquid crystal panel 14 adapted to each color light of the three primary colors.
Lights of the three primary colors are combined via a, 14b, 14c and a cross prism 15, emitted in one direction, incident on a projection lens 16, and projected as an image on a screen (not shown) via the projection lens 16.

【0022】従って、本実施形態の照明用光源及び液晶
プロジェクターによれば、2つの光源からの照明光を光
量をロスすることなく、合成してほぼ2倍の光量とする
ことができ、従来と同じランプを用いて、液晶プロジェ
クターに明るい部屋で投影像を観察可能な光量を供給で
きる。
Therefore, according to the illumination light source and the liquid crystal projector of this embodiment, the illumination light from the two light sources can be combined to almost double the amount of light without losing the amount of light. By using the same lamp, it is possible to supply the liquid crystal projector with an amount of light capable of observing the projected image in a bright room.

【0023】また、液晶プロジェクターを使用中に2つ
の光源のうちの一方の光源のランプが切れても、他方の
光源のランプからの照明光が照射しているので、ランプ
を交換しなくても画像を投影させ続けることができる。
Also, even if the lamp of one of the two light sources is cut off while using the liquid crystal projector, the illumination light from the lamp of the other light source is emitted, so that the lamp does not need to be replaced. The image can be continuously projected.

【0024】更に、2つの別個の光源からの光を合成す
るようにしたので、一方の光源のランプに超高圧水銀灯
などの発光効率、利用効率に高いランプを用いると共
に、他方の光源のランプに水銀の発光スペクトルでは弱
い赤い色の発光スペクトル特性を有するランプを用いる
など、2つの光源のランプを互いに発光スペクトルの異
なるランプで互いに性能を補完し合うようにすれば、投
影像の色調を調整、向上させることができる。
Further, since light from two separate light sources is synthesized, a lamp having high luminous efficiency and utilization efficiency such as an ultra-high pressure mercury lamp is used as a lamp of one light source, and a lamp of the other light source is used as a lamp of the other light source. In the mercury emission spectrum, if the two light source lamps complement each other with different emission spectra, such as using a lamp with a weak red emission spectrum characteristic in the emission spectrum of mercury, the color tone of the projected image can be adjusted, Can be improved.

【0025】ところで、液晶パネルには偏光を用いるた
め、図1及び図7に示す液晶プロジェクターの三原色の
光に分割されたそれぞれの光路上には、液晶パネル14
a,14b,14cに至るまでに偏光手段を用いて一つ
の直線偏光成分の光に偏光している(図1及び図7にお
いて省略)。この場合、偏光板を用いて異なる2つの直
線偏光成分のうちの一方のみを透過して液晶パネルに入
射させるのでは、光量が半減してしまう。
By the way, since polarized light is used for the liquid crystal panel, the liquid crystal panel 14 shown in FIG. 1 and FIG.
The light is polarized into one linearly polarized light component using a polarizing means before reaching a, 14b, and 14c (omitted in FIGS. 1 and 7). In this case, if only one of the two different linearly polarized light components is transmitted through the polarizing plate and made incident on the liquid crystal panel, the amount of light is reduced by half.

【0026】また、異なる2つの直線偏光成分の一方の
直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変調すれば、光量
をロスしないで明るい投影像を供給できるが、各色光の
光路にそのような手段を設けるのでは、部品点数が多く
なりその分液晶プロジェクター全体の構成が煩雑化して
しまう。また、ダイクロイックミラーの特性は、S波と
P波とで大きく異なり光量ロスの原因となる。そこで、
このような課題を解決できるようにした実施形態を次に
示す。
If one of the two different linearly polarized light components is modulated into the other linearly polarized light component, a bright projected image can be supplied without losing the light amount. In this case, the number of components increases, and the configuration of the entire liquid crystal projector becomes complicated. Further, the characteristics of the dichroic mirror are largely different between the S wave and the P wave, and cause a light amount loss. Therefore,
An embodiment capable of solving such a problem will be described below.

【0027】図4は本発明による照明用光源の他の実施
形態を示す概略構成図、図5は本実施形態に用いるPS
偏光分割合成器の原理説明図、図6は本実施形態の照明
用光源を用いた本発明による液晶プロジェクターの他の
実施形態を示す概略構成図である。本実施形態の照明用
光源は、図4に示すように、図1の実施形態の照明用光
源の構成に加えて、ミラー3を介して合成された光路上
にPS偏光分割合成器6を配置して構成されている。
FIG. 4 is a schematic structural view showing another embodiment of the illumination light source according to the present invention, and FIG. 5 is a PS used in this embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing another embodiment of the liquid crystal projector according to the present invention using the illumination light source according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the illumination light source according to the present embodiment has a PS polarization splitter / synthesizer 6 arranged on the optical path synthesized via the mirror 3 in addition to the configuration of the illumination light source according to the embodiment in FIG. It is configured.

【0028】PS偏光分割合成器6は、図5に示すよう
に、透明な薄板状部材の内部に2枚で一組の微小の偏光
膜6a,6bを第1のレンズアレイ1及び第2のレンズ
アレイ5で合成された光束の数に合わせて複数組備える
と共に、2枚の偏光膜6a,6bで反射された偏光成分
の射出位置に直線偏光成分を90度回転して偏光膜6a
を透過した偏光成分に一致させるλ/2板6cなどの偏
光成分変調手段を備えて構成されている。
As shown in FIG. 5, the PS polarization splitting / synthesizing unit 6 includes a pair of minute polarizing films 6a and 6b formed in a transparent thin plate-like member by a first lens array 1 and a second lens array. A plurality of sets are provided in accordance with the number of light beams synthesized by the lens array 5, and the linearly polarized light component is rotated by 90 degrees to the exit position of the polarized light component reflected by the two polarizing films 6a and 6b, and the polarizing film 6a is rotated.
And a polarization component modulating means such as a λ / 2 plate 6c for matching the polarization component transmitted by the light source.

【0029】2枚の偏光膜6a,6bは、偏光特性が一
致しており、入射した光束のP波とS波の直線偏光成分
のうちのいずれか一方の同じ直線偏光成分を透過させ、
他方を反射させるようになっている。ここでは、説明の
便宜上、P波を透過し、S波を反射させるものとする。
また、PS偏光分割合成器6は、ミラー3により合成さ
れた各光束が、PS偏光分割合成器6の入射側より2枚
の偏光膜6a,6bの間を通り、第1の偏光膜6aに入
射するように配置を調整されている。
The two polarizing films 6a and 6b have the same polarization characteristics, and transmit the same linearly polarized light component of one of the P and S linearly polarized light components of the incident light beam.
The other is reflected. Here, for convenience of explanation, it is assumed that a P wave is transmitted and an S wave is reflected.
In addition, the PS polarization splitting / synthesizing unit 6 causes each light beam synthesized by the mirror 3 to pass between the two polarizing films 6a and 6b from the incident side of the PS polarization splitting / synthesizing unit 6 and to the first polarizing film 6a. The arrangement is adjusted to be incident.

【0030】本実施形態の構成によれば、第1の偏光膜
6aを透過したP波は、そのままPS偏光分割合成器6
より出射し、所定の結像面上でランプ1,4の像を結像
する。また、第1の偏光膜6aで反射したS波は、第2
の偏光膜6bに向かい第2の偏光膜6bで反射してPS
偏光分割合成器6より出射した後、さらに、λ/2板6
cにより偏光方向が90度回転してP波に変調されて、
所定の結像面上でランプの1,4の像を結像する。こう
して、2つの光源からの光は同じ直線偏光成分の光とし
て合成される。
According to the configuration of the present embodiment, the P wave transmitted through the first polarizing film 6a is used as it is by the PS polarization splitting / combining device 6.
The light from the lamps 1 and 4 is formed on a predetermined image forming plane. Further, the S wave reflected by the first polarizing film 6a is
And reflected by the second polarizing film 6b toward the polarizing film 6b.
After exiting from the polarization splitter / synthesizer 6, the λ / 2 plate 6
The polarization direction is rotated by 90 degrees by c and is modulated into a P wave,
The images of the lamps 1 and 4 are formed on a predetermined image plane. Thus, light from the two light sources is combined as light of the same linear polarization component.

【0031】このように構成された本実施形態の照明用
光源11を、図3に示す実施形態の照明用光源11の代
わりに置き換えて液晶プロジェクターを構成したもの
が、図6に示す液晶プロジェクターである。なお、図6
においては、図3の実施形態と同様に、照明用光源11
からコンデンサーレンズ13a,13b,13cの間の
所定箇所にレンズ17a,17b,17cが挿入されて
おり、第1のレンズアレイ1及び第2のレンズアレイ5
により収束された光束が、ダイクロイックミラー12
a,12c、反射ミラー12b,12d,12eを通る
光路の途中で光源の像を結像した後に集光レンズの径よ
り大きく拡散しないように調整してある。
The liquid crystal projector shown in FIG. 6 is configured by replacing the illumination light source 11 of the present embodiment thus configured in place of the illumination light source 11 of the embodiment shown in FIG. is there. FIG.
In the same manner as in the embodiment of FIG.
The lenses 17a, 17b, and 17c are inserted at predetermined positions between the condenser lenses 13a, 13b, and 13c from the first lens array 1 and the second lens array 5, respectively.
Is converged by the dichroic mirror 12
After the light source image is formed in the middle of the optical path passing through the reflection mirrors 12a, 12c, 12c, and 12e, the light source is adjusted so as not to diffuse more than the diameter of the condenser lens.

【0032】このように構成された本実施形態の照明用
光源及び液晶プロジェクターによれば、図1,3の実施
形態の効果に加えて、第1の光源1及び第2の光源4か
らの合成光を構成する異なる直線偏光成分の光をすべて
を同じ一つの直線偏光成分にして液晶パネルに使用する
ため、光量の無駄がなく明るい投影像を供給できる。ま
た、照明用光源の内部で同じ直線偏光成分の光にするの
で、ダイクロイックミラーから液晶板に至るまでの各色
光の光路上に偏光手段を設けずに済み、その分構成を簡
素化することができる。
According to the illumination light source and the liquid crystal projector of the present embodiment configured as described above, in addition to the effects of the embodiments of FIGS. 1 and 3, the light source from the first light source 1 and the second light source 4 Since all the linearly polarized light components constituting the light are converted into the same linearly polarized light component and used for the liquid crystal panel, a bright projection image can be supplied without wasting light. In addition, since the light of the same linear polarization component is used inside the illumination light source, there is no need to provide a polarizing means on the optical path of each color light from the dichroic mirror to the liquid crystal plate, and the configuration can be simplified accordingly. it can.

【0033】その他、本発明の照明用光源に用いるミラ
ー3は第1のレンズアレイ2及び第2のレンズアレイ5
からの光束が干渉しないような位置に透過部3a及び反
射部3bを設けてあれば、上記各実施形態の構成に限定
されるものではなく、例えば透過部3aをスリットとし
て形成してもよい。
In addition, the mirror 3 used for the illumination light source of the present invention comprises a first lens array 2 and a second lens array 5.
The configuration is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments as long as the transmissive portion 3a and the reflective portion 3b are provided at a position where the light flux does not interfere. For example, the transmissive portion 3a may be formed as a slit.

【0034】また、第1のレンズアレイ2、第2のレン
ズアレイ5の小さな径の集光レンズ2a,5aの配列も
上記実施形態の配列に限定されるものではない。また、
それに対応してミラー3の透過部3a、反射部3b、更
には、PS偏光分割合成器の偏光膜6a,6bも、それ
ぞれの光束を上記実施形態のように透過又は反射させる
ことができれば、どのような形状及び配置で構成されて
いてもよい。
The arrangement of the small diameter condenser lenses 2a and 5a of the first lens array 2 and the second lens array 5 is not limited to the arrangement of the above embodiment. Also,
Correspondingly, the transmitting portion 3a and the reflecting portion 3b of the mirror 3, and further, the polarizing films 6a and 6b of the PS polarization splitting / combining device are not limited as long as they can transmit or reflect the respective light beams as in the above embodiment. It may be configured in such a shape and arrangement.

【0035】また、本発明の照明用光源を用いた液晶プ
ロジェクターは、上記各実施形態のようなクロスプリズ
ム方式の液晶プロジェクターに限定されるものではな
く、その他のタイプの液晶プロジェクターに本発明の照
明用光源を組み合わせて構成することができる。
The liquid crystal projector using the illumination light source of the present invention is not limited to the cross prism type liquid crystal projector as in each of the above embodiments, but may be applied to other types of liquid crystal projectors. It can be configured by combining the light sources for use.

【0036】更に、本発明の照明用光源は、液晶プロジ
ェクター以外の照明手段を必要とする装置に広く適用可
能である。
Further, the illumination light source of the present invention can be widely applied to devices requiring illumination means other than the liquid crystal projector.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、本発明によれば、明るい部屋でも
投影像を十分観察できる光量を供給でき、また、ランプ
が切れたときでもそのまま投影し続けることができ、更
に投影像の色調を好ましい色調に調整できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to supply a sufficient amount of light for observing a projected image even in a bright room, to continue projecting even when the lamp is cut off, and to further improve the color tone of the projected image. You can adjust the color tone.

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

【図1】本発明による照明用光源の一実施形態を示す概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an illumination light source according to the present invention.

【図2】本実施形態の照明用光源に用いられるレンズア
レイを示し、(a)は正面図、(b)は(a)の平面図、(c)は
(a)の右側面図である。
FIGS. 2A and 2B show a lens array used for the illumination light source of the present embodiment, wherein FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a plan view of FIG.
It is a right view of (a).

【図3】本実施形態の照明用光源を用いた本発明による
液晶プロジェクターの一実施形態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a liquid crystal projector according to the present invention using the illumination light source of the present embodiment.

【図4】本発明による照明用光源の他の実施形態を示す
概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the illumination light source according to the present invention.

【図5】本実施形態に用いるPS偏光合成器の原理説明
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of a PS polarization synthesizer used in the present embodiment.

【図6】本実施形態の照明用光源を用いた本発明による
液晶プロジェクターの他の実施形態を示す概略構成図で
ある。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the liquid crystal projector according to the present invention using the illumination light source of the present embodiment.

【図7】液晶プロジェクターの一従来例を示す概略構成
図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional example of a liquid crystal projector.

【図8】照明用光源の一従来例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional example of an illumination light source.

【図9】照明用光源の他の従来例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing another conventional example of a light source for illumination.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の光源 1a ランプ 1b 放物面反射鏡 1c 凹レンズ 2,5 第1のレンズアレイ 2a,5a 小さな径の集光レンズ 3 ミラー 3a 透過部 3b 反射部(反射膜) 4 第2の光源 6 PS偏光分割合成器 6a,6b 偏光膜 6c λ/2板 11 照明用光源 12a,12b ダイクロイックミラー 13a,13b,13c 集光レンズ 14a,14b,14c 液晶パネル 15 クロスプリズム 16 投影レンズ REFERENCE SIGNS LIST 1 first light source 1a lamp 1b parabolic reflector 1c concave lens 2,5 first lens array 2a, 5a condenser lens with small diameter 3 mirror 3a transmitting part 3b reflecting part (reflection film) 4 second light source 6 PS polarization splitter / synthesizer 6a, 6b Polarizing film 6c λ / 2 plate 11 Light source for illumination 12a, 12b Dichroic mirror 13a, 13b, 13c Condenser lens 14a, 14b, 14c Liquid crystal panel 15 Cross prism 16 Projection lens

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】平行光線を発する第1の光源と、前記第1
の光源からの平行光線を収束して複数の光束にする複数
の微小レンズを組み合わせた第1のレンズアレイと、前
記第1のレンズアレイで収束された複数の光束をそれぞ
れ透過させる複数の透過部と前記透過部以外の部位の裏
側において複数の光束をそれぞれ反射する複数の反射部
とを備えたミラーとを、同一光路上に配置すると共に、 平行光線を発する第2の光源と、前記第2の光源からの
平行光線を収束して複数の光束にする複数の微小レンズ
を組み合わせた第2のレンズアレイとを、該第2のレン
ズアレイで収束された複数の光束が前記ミラーの前記各
反射部で反射され、且つ、第2のレンズアレイの光軸が
前記ミラーの法線に対し前記第1のレンズアレイの光軸
と同じ角度となるように配置したことを特徴とする照明
用光源。
A first light source that emits a parallel light beam;
A first lens array in which a plurality of microlenses are combined to converge parallel light rays from the light source into a plurality of light beams, and a plurality of transmitting portions each transmitting the plurality of light beams converged by the first lens array A mirror having a plurality of reflecting portions for reflecting a plurality of light fluxes on the back side of a portion other than the transmitting portion, respectively, on a same optical path, and a second light source emitting a parallel light beam; A second lens array in which a plurality of microlenses are combined to converge parallel light rays from the light source into a plurality of light beams, and a plurality of light beams converged by the second lens array are reflected by the respective mirrors. A light source for illumination, the light source being reflected by a portion and arranged so that an optical axis of the second lens array is at the same angle as an optical axis of the first lens array with respect to a normal line of the mirror.
【請求項2】前記合成された光束の光路上に、該光束の
直線偏光成分をP波とS波とに分離した後、いずれか一
方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分と同じ偏光方向
に変調して合成するPS偏光分割合成手段を設けたこと
を特徴とする請求項1に記載の照明用光源。
2. After separating a linearly polarized light component of the light beam into a P wave and an S wave on the optical path of the synthesized light beam, one of the linearly polarized light components is polarized in the same polarization direction as the other linearly polarized light component. 2. The illumination light source according to claim 1, further comprising a PS polarization division / synthesis unit for modulating and synthesizing the light.
【請求項3】照明用光源と、照明光を分割する光学系
と、分割された光を透過する液晶パネルと、液晶パネル
を透過した光を合成する合成手段と、合成された光を拡
大投影する投影光学系とを備えた液晶プロジェクターに
おいて、 照明用光源として、請求項1又は2に記載の照明用光源
を用いたことを特徴とする液晶プロジェクター。
3. An illumination light source, an optical system for splitting illumination light, a liquid crystal panel transmitting the split light, synthesizing means for synthesizing the light transmitted through the liquid crystal panel, and enlarging and projecting the synthesized light. 3. A liquid crystal projector comprising: a projection optical system, wherein the illumination light source according to claim 1 is used as an illumination light source.
【請求項4】前記第1の光源と前記第2の光源として、
それぞれ発光スペクトルの異なるランプを用いたことを
特徴とする請求項3に記載の液晶プロジェクター。
4. The first light source and the second light source,
The liquid crystal projector according to claim 3, wherein lamps having different emission spectra are used.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009244915A (en) * 2009-07-30 2009-10-22 Asahi Glass Co Ltd Image display device
JP2009258648A (en) * 2008-03-19 2009-11-05 Seiko Epson Corp Illumination apparatus, projector, and illumination method
JP2009294639A (en) * 2008-05-02 2009-12-17 Seiko Epson Corp Illumination device, projector, and illumination method
JP2011128490A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Canon Inc Illumination optical system and projection display apparatus
US8434877B2 (en) 2009-08-20 2013-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Illumination optical system and projection display apparatus
US9310033B2 (en) 2012-01-12 2016-04-12 Mitsubishi Electric Corporation Light source device and projection-type display apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258648A (en) * 2008-03-19 2009-11-05 Seiko Epson Corp Illumination apparatus, projector, and illumination method
JP2009294639A (en) * 2008-05-02 2009-12-17 Seiko Epson Corp Illumination device, projector, and illumination method
JP2009244915A (en) * 2009-07-30 2009-10-22 Asahi Glass Co Ltd Image display device
US8434877B2 (en) 2009-08-20 2013-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Illumination optical system and projection display apparatus
JP2011128490A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Canon Inc Illumination optical system and projection display apparatus
US9310033B2 (en) 2012-01-12 2016-04-12 Mitsubishi Electric Corporation Light source device and projection-type display apparatus

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