JP2003302702A - 投写型表示装置 - Google Patents
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- H04N9/00—Details of colour television systems
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- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3152—Modulator illumination systems for shaping the light beam
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
- G03B21/006—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using LCD's
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2073—Polarisers in the lamp house
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- Signal Processing (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学系を大型化することなく光利用効率を高
めることを可能にし、高輝度の映像を表示できる小型軽
量の投写型表示装置を提供する。 【解決手段】 光源５０と、該光源５０の発する光を略
均一な平行光束に変換する第１の手段５１と、印加され
る映像信号に従い入射する直線偏光を変調して画像を形
成する第２の手段１０と、前記第１の手段５１から出射
する平行光束を直線偏光に変換して前記第２の手段１０
に入射させる第３の手段５２，５３，５４，５５と、前
記第２の手段１０の形成した画像を映像として拡大投写
する第４の手段１２とを備える投写型表示装置におい
て、光源５０を発光ダイオードから構成し、前記第１の
手段を四角柱の硝子から構成する。
めることを可能にし、高輝度の映像を表示できる小型軽
量の投写型表示装置を提供する。 【解決手段】 光源５０と、該光源５０の発する光を略
均一な平行光束に変換する第１の手段５１と、印加され
る映像信号に従い入射する直線偏光を変調して画像を形
成する第２の手段１０と、前記第１の手段５１から出射
する平行光束を直線偏光に変換して前記第２の手段１０
に入射させる第３の手段５２，５３，５４，５５と、前
記第２の手段１０の形成した画像を映像として拡大投写
する第４の手段１２とを備える投写型表示装置におい
て、光源５０を発光ダイオードから構成し、前記第１の
手段を四角柱の硝子から構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶プロジェクタ等
の投写型表示装置に関する。
の投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶プロジェクタの光学系の構成
を図８を参照して説明する。同図において、ランプ１が
発した光は反射鏡２で反射され略平行な光束３となる。
この平行光束３は、その進行方向（光路）に垂直な断面
内の照度分布が不均一であり、そのままでは投写映像に
輝度にむらが生じる。そのため、輪郭が略矩形になるよ
うに切り出した小凸レンズをアレイ状に配列してなるマ
ルチレンズアレイ４及び５を通過させることにより、液
晶パネルを照明する光の断面内の照度分布が略均一にな
るようにする。
を図８を参照して説明する。同図において、ランプ１が
発した光は反射鏡２で反射され略平行な光束３となる。
この平行光束３は、その進行方向（光路）に垂直な断面
内の照度分布が不均一であり、そのままでは投写映像に
輝度にむらが生じる。そのため、輪郭が略矩形になるよ
うに切り出した小凸レンズをアレイ状に配列してなるマ
ルチレンズアレイ４及び５を通過させることにより、液
晶パネルを照明する光の断面内の照度分布が略均一にな
るようにする。
【０００３】即ち、平行光束３はマルチレンズアレイ４
に入射し、その小凸レンズにより複数の光束に分割され
る。分割された光束はマルチレンズアレイ５の対応する
小凸レンズに入射し、更に偏光変換素子６へ導かれ、直
線偏光に変換される。この直線偏光は、コンデンサレン
ズ７により液晶パネルの入射面に集光する光束として出
射される。コンデンサレンズ７から出射した光束はミラ
ー８により光路が９０度折り曲げられダイクロイックミ
ラー２０に入射する。ダイクロイックミラー２０は赤色
光を透過し、青色光及び緑色光を反射する。透過した赤
色光は反射ミラー２２により光路が９０度折り曲げら
れ、更にコリメータレンズ９Ｒにより光線角度が補正さ
れ、液晶パネル１０Ｒを照明する。
に入射し、その小凸レンズにより複数の光束に分割され
る。分割された光束はマルチレンズアレイ５の対応する
小凸レンズに入射し、更に偏光変換素子６へ導かれ、直
線偏光に変換される。この直線偏光は、コンデンサレン
ズ７により液晶パネルの入射面に集光する光束として出
射される。コンデンサレンズ７から出射した光束はミラ
ー８により光路が９０度折り曲げられダイクロイックミ
ラー２０に入射する。ダイクロイックミラー２０は赤色
光を透過し、青色光及び緑色光を反射する。透過した赤
色光は反射ミラー２２により光路が９０度折り曲げら
れ、更にコリメータレンズ９Ｒにより光線角度が補正さ
れ、液晶パネル１０Ｒを照明する。
【０００４】一方、ダイクロイックミラー２０により反
射された青色光及び緑色光はダイクロイックミラー２１
に入射する。ダイクロイックミラー２１は緑色光を反射
し、青色光を透過する。反射された緑色光はコリメータ
レンズ９Ｇにより光線角度が補正され、液晶パネル１０
Ｇを照明する。また、ダイクロイックミラー２１を透過
した青色光は、リレーレンズ１５，１６、反射ミラー２
３，２４により光路が１８０度折り曲げられ、コリメー
タレンズ９Ｂにより光線角度が補正され、液晶パネル１
０Ｂを照明する。
射された青色光及び緑色光はダイクロイックミラー２１
に入射する。ダイクロイックミラー２１は緑色光を反射
し、青色光を透過する。反射された緑色光はコリメータ
レンズ９Ｇにより光線角度が補正され、液晶パネル１０
Ｇを照明する。また、ダイクロイックミラー２１を透過
した青色光は、リレーレンズ１５，１６、反射ミラー２
３，２４により光路が１８０度折り曲げられ、コリメー
タレンズ９Ｂにより光線角度が補正され、液晶パネル１
０Ｂを照明する。
【０００５】液晶パネル１０Ｒは、Ｒ信号（赤色に対応
する映像信号）により入射光を変調、即ち、入射光を選
択的に透過あるいは遮蔽し、赤色の画像を形成する。液
晶パネル１０Ｒを透過した赤色光はダイクロイックプリ
ズム１１に入射し、反射面１１Ｒにより光路を折り曲げ
られ投写レンズ１２に入射する。また、液晶パネル１０
Ｇは、Ｇ信号（緑色に対応する映像信号）により入射光
を変調し、緑色の画像を形成する。液晶パネル１０Ｇを
透過した緑色光はダイクロイックプリズムに１１入射
し、そのまま投写レンズ１２に入射する。同様に、液晶
パネル１０ＢはＢ信号（青色に対応する映像信号）によ
り入射光を変調し、青色の画像を形成する。液晶パネル
１０Ｂを透過した青色光はダイクロイックプリズムに１
１入射し、反射面１１Ｂにより光路を折り曲げられ投写
レンズに１２入射する。投写レンズ１２に入射した赤、
緑、青の画像の光は合成され、フルカラーの映像として
拡大投写される。
する映像信号）により入射光を変調、即ち、入射光を選
択的に透過あるいは遮蔽し、赤色の画像を形成する。液
晶パネル１０Ｒを透過した赤色光はダイクロイックプリ
ズム１１に入射し、反射面１１Ｒにより光路を折り曲げ
られ投写レンズ１２に入射する。また、液晶パネル１０
Ｇは、Ｇ信号（緑色に対応する映像信号）により入射光
を変調し、緑色の画像を形成する。液晶パネル１０Ｇを
透過した緑色光はダイクロイックプリズムに１１入射
し、そのまま投写レンズ１２に入射する。同様に、液晶
パネル１０ＢはＢ信号（青色に対応する映像信号）によ
り入射光を変調し、青色の画像を形成する。液晶パネル
１０Ｂを透過した青色光はダイクロイックプリズムに１
１入射し、反射面１１Ｂにより光路を折り曲げられ投写
レンズに１２入射する。投写レンズ１２に入射した赤、
緑、青の画像の光は合成され、フルカラーの映像として
拡大投写される。
【０００６】図９は上記構成の光学系の一部を示す図で
あり、ランプ１から液晶パネル１０Ｇを透過し、投写レ
ンズ１２に至る光路を抜き出して示したものである。但
し、光線の向きを変えるミラー類やダイクロイックプリ
ズム１１は省略している。
あり、ランプ１から液晶パネル１０Ｇを透過し、投写レ
ンズ１２に至る光路を抜き出して示したものである。但
し、光線の向きを変えるミラー類やダイクロイックプリ
ズム１１は省略している。
【０００７】ランプ１が発する光は反射鏡２で反射され
平行光束３となる。光路に垂直な断面内の照度分布が不
均一な平行光束３はマルチレンズアレイ４により複数の
光束に分割される。マルチレンズアレイ４はマルチレン
ズアレイ５に向かって光束を絞る役割を有する。マルチ
レンズアレイ５は、マルチレンズアレイ４と液晶パネル
１０とを共役関係に保つ役割を有する。マルチレンズア
レイ５を通過した複数の光束は偏光変換素子６に入射
し、振動面が互いに直交する２つの直線偏光に分割され
る。
平行光束３となる。光路に垂直な断面内の照度分布が不
均一な平行光束３はマルチレンズアレイ４により複数の
光束に分割される。マルチレンズアレイ４はマルチレン
ズアレイ５に向かって光束を絞る役割を有する。マルチ
レンズアレイ５は、マルチレンズアレイ４と液晶パネル
１０とを共役関係に保つ役割を有する。マルチレンズア
レイ５を通過した複数の光束は偏光変換素子６に入射
し、振動面が互いに直交する２つの直線偏光に分割され
る。
【０００８】２つの直線偏光の一方は、偏光変換素子６
の出射面に配された位相差板１３によりその振動面が９
０度回転される。従って、コンデンサレンズ７に入射す
る光は全て振動面が揃った直線偏光となる。コンデンサ
レンズ７は、マルチレンズアレイ５に結像するマルチレ
ンズアレイ４の小凸レンズの像を液晶パネル１０の入射
面で互いに重なり合うように集光させることにより、照
度分布が断面内でほぼ均一な矩形照明光を生じさせる役
割を有する。液晶パネル１０の手前のコリメータレンズ
９は、液晶パネル１０に入射する各光束の光線角度を均
一にする役割を有する。
の出射面に配された位相差板１３によりその振動面が９
０度回転される。従って、コンデンサレンズ７に入射す
る光は全て振動面が揃った直線偏光となる。コンデンサ
レンズ７は、マルチレンズアレイ５に結像するマルチレ
ンズアレイ４の小凸レンズの像を液晶パネル１０の入射
面で互いに重なり合うように集光させることにより、照
度分布が断面内でほぼ均一な矩形照明光を生じさせる役
割を有する。液晶パネル１０の手前のコリメータレンズ
９は、液晶パネル１０に入射する各光束の光線角度を均
一にする役割を有する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ランプ１の指向特性は
図１０の破線で示すようなものであり、光軸と直交する
方向に光を多く発する。このため、光を光軸に沿って前
方へ導き、効率よく光学系に取り込むためには反射鏡２
が必要となる。反射鏡２は、ランプ１からの光を反射さ
せ略平行光とするため、その内面は一般に放物面となっ
ている。従って、ランプ１から光学系にできるだけ多く
の光を取り込み、光の利用効率を高めるためには反射鏡
２の開口径Ｄを大きくする必要がある。
図１０の破線で示すようなものであり、光軸と直交する
方向に光を多く発する。このため、光を光軸に沿って前
方へ導き、効率よく光学系に取り込むためには反射鏡２
が必要となる。反射鏡２は、ランプ１からの光を反射さ
せ略平行光とするため、その内面は一般に放物面となっ
ている。従って、ランプ１から光学系にできるだけ多く
の光を取り込み、光の利用効率を高めるためには反射鏡
２の開口径Ｄを大きくする必要がある。
【００１０】また、反射鏡２からの光を効率よく液晶パ
ネルに導くためには、マルチレンズアレイ４、マルチレ
ンズアレイ５、偏光変換素子６、コンデンサレンズ７等
の光学部品の入射面の面積を反射鏡２の開口面の面積と
同程度にする必要がある。
ネルに導くためには、マルチレンズアレイ４、マルチレ
ンズアレイ５、偏光変換素子６、コンデンサレンズ７等
の光学部品の入射面の面積を反射鏡２の開口面の面積と
同程度にする必要がある。
【００１１】そのため、従来の投写型表示装置の光学系
の大きさは、光源から発する光を略平行光にして光学部
品に供給する反射鏡の大きさに制約され、光の利用効率
を高めるため反射鏡を大きくするとそれに比例して光学
系が大型化し、従って装置も大型化するという問題があ
った。
の大きさは、光源から発する光を略平行光にして光学部
品に供給する反射鏡の大きさに制約され、光の利用効率
を高めるため反射鏡を大きくするとそれに比例して光学
系が大型化し、従って装置も大型化するという問題があ
った。
【００１２】本発明は上記問題に鑑みなされたものであ
り、光学系を大型化することなく光利用効率を高めるこ
とを可能にして、高輝度の映像を表示できる小型軽量の
投写型表示装置を提供することを目的とする。
り、光学系を大型化することなく光利用効率を高めるこ
とを可能にして、高輝度の映像を表示できる小型軽量の
投写型表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１に記載の発明は、光源と、該光源の発する光を
略均一な平行光束に変換する第１の手段と、印加される
映像信号に従い入射する直線偏光を変調して画像を形成
する第２の手段と、前記第１の手段から出射する平行光
束を直線偏光に変換して前記第２の手段に入射させる第
３の手段と、前記第２の手段の形成した画像を映像とし
て拡大投写する第４の手段とを備える投写型表示装置に
おいて、前記光源が発光ダイオードからなることを特徴
とする。
請求項１に記載の発明は、光源と、該光源の発する光を
略均一な平行光束に変換する第１の手段と、印加される
映像信号に従い入射する直線偏光を変調して画像を形成
する第２の手段と、前記第１の手段から出射する平行光
束を直線偏光に変換して前記第２の手段に入射させる第
３の手段と、前記第２の手段の形成した画像を映像とし
て拡大投写する第４の手段とを備える投写型表示装置に
おいて、前記光源が発光ダイオードからなることを特徴
とする。
【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記第１の手段が略四角柱の形状の硝
子からなることを特徴とする。
の発明において、前記第１の手段が略四角柱の形状の硝
子からなることを特徴とする。
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記第１の手段が、断面が矩形であり
内表面に鏡が形成された筒状の反射鏡からなることを特
徴とする。
の発明において、前記第１の手段が、断面が矩形であり
内表面に鏡が形成された筒状の反射鏡からなることを特
徴とする。
【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項１から３
のいずれか一項に記載の発明において、前記光源が赤
色、緑色、及び青色の光をそれぞれ発する第１、第２、
及び第３の発光ダイオードからなり、前記第２の手段が
赤色、緑色、及び青色の画像をそれぞれ形成する第１、
第２、及び第３の画像形成素子からなり、前記第３の手
段が前記平行光束を直線偏光に変換し更に赤色、緑色、
及び青色の各成分に分離して前記第１、第２、及び第３
の画像形成素子にそれぞれ入射させるように構成され、
前記第４の手段が前記第１、第２、及び第３の画像形成
素子により形成された赤色、緑色、及び青色の画像を合
成し、カラー映像として拡大投写することを特徴とす
る。
のいずれか一項に記載の発明において、前記光源が赤
色、緑色、及び青色の光をそれぞれ発する第１、第２、
及び第３の発光ダイオードからなり、前記第２の手段が
赤色、緑色、及び青色の画像をそれぞれ形成する第１、
第２、及び第３の画像形成素子からなり、前記第３の手
段が前記平行光束を直線偏光に変換し更に赤色、緑色、
及び青色の各成分に分離して前記第１、第２、及び第３
の画像形成素子にそれぞれ入射させるように構成され、
前記第４の手段が前記第１、第２、及び第３の画像形成
素子により形成された赤色、緑色、及び青色の画像を合
成し、カラー映像として拡大投写することを特徴とす
る。
【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項１から３
のいずれか一項に記載の発明において、前記光源が赤
色、緑色、及び青色の光をそれぞれ発する第１、第２、
及び第３の発光ダイオードからなり、前記第１の手段が
赤色、緑色、及び青色の光をそれぞれ略均一な平行光束
に変換する第１、第２、及び第３のインテグレータ素子
からなり、前記第２の手段が赤色、緑色、及び青色の画
像をそれぞれ形成する第１、第２、及び第３の画像形成
素子からなり、前記第３の手段が前記第１、第２、及び
第３のインテグレータ素子がそれぞれ形成した平行光束
を直線偏光に変換して前記第１、第２、及び第３の画像
形成素子にそれぞれ入射させるように構成され、前記第
４の手段が前記第１、第２、及び第３の画像素子により
形成された赤色、緑色、及び青色の画像を合成し、カラ
ー映像として拡大投写することを特徴とする。
のいずれか一項に記載の発明において、前記光源が赤
色、緑色、及び青色の光をそれぞれ発する第１、第２、
及び第３の発光ダイオードからなり、前記第１の手段が
赤色、緑色、及び青色の光をそれぞれ略均一な平行光束
に変換する第１、第２、及び第３のインテグレータ素子
からなり、前記第２の手段が赤色、緑色、及び青色の画
像をそれぞれ形成する第１、第２、及び第３の画像形成
素子からなり、前記第３の手段が前記第１、第２、及び
第３のインテグレータ素子がそれぞれ形成した平行光束
を直線偏光に変換して前記第１、第２、及び第３の画像
形成素子にそれぞれ入射させるように構成され、前記第
４の手段が前記第１、第２、及び第３の画像素子により
形成された赤色、緑色、及び青色の画像を合成し、カラ
ー映像として拡大投写することを特徴とする。
【００１８】請求項６に記載の発明は、請求項１から３
のいずれか一項に記載の発明において、前記光源が赤
色、緑色、及び青色の光をそれぞれ発する第１、第２、
及び第３の発光ダイオードからなり、前記第１の手段が
赤色、緑色、及び青色の中の２つの色の光を略均一な平
行光束に共通に変換する第１のインテグレータ素子と残
りの１つの色の光を略均一な平行光束に変換する第２の
インテグレータ素子とからなり、前記第２の手段は赤
色、緑色、及び青色の画像をそれぞれ形成する第１、第
２、及び第３の画像形成素子からなり、前記第３の手段
が、前記第１のインテグレータ素子の形成した平行光束
を直線偏光に変換し更に前記２つの色の成分に分離して
対応の２つの画像形成素子にそれぞれ入射させるととも
に前記第２のインテグレータ素子の形成した平行光束を
直線偏光に変換して対応の１つの画像形成素子に入射さ
せるように構成され、前記第４の手段が前記第１、第
２、及び第３の画像素子により形成された赤色、緑色、
及び青色の画像を合成し、カラー映像として拡大投写す
ることを特徴とする。
のいずれか一項に記載の発明において、前記光源が赤
色、緑色、及び青色の光をそれぞれ発する第１、第２、
及び第３の発光ダイオードからなり、前記第１の手段が
赤色、緑色、及び青色の中の２つの色の光を略均一な平
行光束に共通に変換する第１のインテグレータ素子と残
りの１つの色の光を略均一な平行光束に変換する第２の
インテグレータ素子とからなり、前記第２の手段は赤
色、緑色、及び青色の画像をそれぞれ形成する第１、第
２、及び第３の画像形成素子からなり、前記第３の手段
が、前記第１のインテグレータ素子の形成した平行光束
を直線偏光に変換し更に前記２つの色の成分に分離して
対応の２つの画像形成素子にそれぞれ入射させるととも
に前記第２のインテグレータ素子の形成した平行光束を
直線偏光に変換して対応の１つの画像形成素子に入射さ
せるように構成され、前記第４の手段が前記第１、第
２、及び第３の画像素子により形成された赤色、緑色、
及び青色の画像を合成し、カラー映像として拡大投写す
ることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態１に係る投写型表示装置の光学系の構成を図１に示
す。尚、図１では説明及び理解を容易にするために構成
の一部を抜き出して示している。
態１に係る投写型表示装置の光学系の構成を図１に示
す。尚、図１では説明及び理解を容易にするために構成
の一部を抜き出して示している。
【００２０】実施の形態１の投写型表示装置の光学系
は、光源５０と、光源５０が発する光を略均一な平行光
束に変換することによりその出射端面が面光源となるロ
ッドインテグレータ５１と、ロッドインテグレータ５１
から出射する平行光束を直線偏光に変換する偏光変換素
子５３と、印加される映像信号により入射光を変調し、
画像を形成する液晶パネル等の画像形成素子１０と、偏
光変換素子５３から出射する直線偏光を画像形成素子１
０の入射面に面光源像として結像させるレンズ群５４，
５５，９と、画像形成素子１０の形成した画像を映像と
して拡大投写する投写レンズ１２とを含んでおり、光源
５０として発光ダイオードを用いたことを特徴とする。
は、光源５０と、光源５０が発する光を略均一な平行光
束に変換することによりその出射端面が面光源となるロ
ッドインテグレータ５１と、ロッドインテグレータ５１
から出射する平行光束を直線偏光に変換する偏光変換素
子５３と、印加される映像信号により入射光を変調し、
画像を形成する液晶パネル等の画像形成素子１０と、偏
光変換素子５３から出射する直線偏光を画像形成素子１
０の入射面に面光源像として結像させるレンズ群５４，
５５，９と、画像形成素子１０の形成した画像を映像と
して拡大投写する投写レンズ１２とを含んでおり、光源
５０として発光ダイオードを用いたことを特徴とする。
【００２１】発光ダイオード５０の指向特性は図２の破
線で示すようなものであり、指向性が高いので、光の大
部分は素子の前方に進む。このため、光源にランプを用
いる従来の装置とは異なり、大型の反射鏡を組み合わせ
なくても光を効率よく光学系に取り込むことができる。
線で示すようなものであり、指向性が高いので、光の大
部分は素子の前方に進む。このため、光源にランプを用
いる従来の装置とは異なり、大型の反射鏡を組み合わせ
なくても光を効率よく光学系に取り込むことができる。
【００２２】しかしながら、図２から分かる通り、発光
ダイオード５０が発する光は、中心部で最も強く周辺に
向かうにつれ弱くなるような強度分布を有している。そ
のため、発光ダイオード５０が発する光でそのまま画像
形成素子１０を照明すると、投写映像は中心部で明る
く、周辺部に向かうにつれ暗くなる。また、画像形成素
子１０の入射面は矩形であるのに対し、発光ダイオード
が発する光の断面形状は略円形であるので、そのままで
は光を有効に利用することができない。
ダイオード５０が発する光は、中心部で最も強く周辺に
向かうにつれ弱くなるような強度分布を有している。そ
のため、発光ダイオード５０が発する光でそのまま画像
形成素子１０を照明すると、投写映像は中心部で明る
く、周辺部に向かうにつれ暗くなる。また、画像形成素
子１０の入射面は矩形であるのに対し、発光ダイオード
が発する光の断面形状は略円形であるので、そのままで
は光を有効に利用することができない。
【００２３】そこで本実施の形態１では、発光ダイオー
ド５０にロッドインテグレータ５１を組み合わせること
により、断面が矩形であり且つ強度が均一な照明光を得
るようにしている。発光ダイオード５０に近接して配置
されるロッドインテグレータ５１は、略四角柱の硝子材
からなる。
ド５０にロッドインテグレータ５１を組み合わせること
により、断面が矩形であり且つ強度が均一な照明光を得
るようにしている。発光ダイオード５０に近接して配置
されるロッドインテグレータ５１は、略四角柱の硝子材
からなる。
【００２４】図３（ａ）に発光ダイオード５０からロッ
ドインテグレータ５１に入射する光の伝搬状況を模式的
に表す。ロッドインテグレータ５１の入射端面における
入射光の強度分布は発光ダイオードの発する光の強度分
布であり、図３（ｂ）に示すように中心部で強度が高く
周辺部に向かうにつれ低くなる。
ドインテグレータ５１に入射する光の伝搬状況を模式的
に表す。ロッドインテグレータ５１の入射端面における
入射光の強度分布は発光ダイオードの発する光の強度分
布であり、図３（ｂ）に示すように中心部で強度が高く
周辺部に向かうにつれ低くなる。
【００２５】ロッドインテグレータ５１に入射した光
は、その内面で全反射を繰り返しながら進み、出射端面
における強度分布は図３（ｃ）に示すようなものとな
り、均一な強度分布の光束がロッドインテグレータ５１
から出射する。本実施形態では、ロッドインテグレータ
５１の出射端面を画像形成素子１０の入射面と略相似形
にすることにより、光の利用効率を高めている。ロッド
インテグレータの材料は硝子に限られるものではなく、
アクリルなど、四角柱の形状に成形可能であり空気と屈
折率が異なる任意の透明材料を用いることができる。
は、その内面で全反射を繰り返しながら進み、出射端面
における強度分布は図３（ｃ）に示すようなものとな
り、均一な強度分布の光束がロッドインテグレータ５１
から出射する。本実施形態では、ロッドインテグレータ
５１の出射端面を画像形成素子１０の入射面と略相似形
にすることにより、光の利用効率を高めている。ロッド
インテグレータの材料は硝子に限られるものではなく、
アクリルなど、四角柱の形状に成形可能であり空気と屈
折率が異なる任意の透明材料を用いることができる。
【００２６】尚、ロッドインテグレータ５１として図４
（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように断面が矩
形の筒状の反射鏡を用いても同じ効果を得ることが可能
である。さらにこの場合には別の効果として、ロッドイ
ンテグレータ５１に入射する光線の角度と発光ダイオー
ド５０から出射する光線の角度とは同じであり、硝子柱
を用いた場合に比べ反射回数が多くなるので出射面での
強度の均一性が向上する。また、硝子柱を用いた場合と
同じ均一性を得る場合には、ロッドインテグレータの全
長を短くすることができる。
（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように断面が矩
形の筒状の反射鏡を用いても同じ効果を得ることが可能
である。さらにこの場合には別の効果として、ロッドイ
ンテグレータ５１に入射する光線の角度と発光ダイオー
ド５０から出射する光線の角度とは同じであり、硝子柱
を用いた場合に比べ反射回数が多くなるので出射面での
強度の均一性が向上する。また、硝子柱を用いた場合と
同じ均一性を得る場合には、ロッドインテグレータの全
長を短くすることができる。
【００２７】図１に示したように、ロッドインテグレー
タ５１から出射する光束はレンズ５４に向かって集光す
るようにレンズ５２により絞られ、偏光変換素子５３に
入射する。偏光変換素子５３は、入射光束を振動面が互
いに直交する２つの偏光に分離する機能を有する。即
ち、偏光変換素子５３に入射した光束の特定の面上で振
動する成分は偏光分離膜５７を透過し、位相差フィルム
５８によりその振動面が９０度回転されてレンズ５４に
入射する。一方、上記面と直交する面上で振動する成分
は偏光分離膜５７で反射され、さらに反射面５９により
光路を折り曲げられてレンズ５４へ入射する。
タ５１から出射する光束はレンズ５４に向かって集光す
るようにレンズ５２により絞られ、偏光変換素子５３に
入射する。偏光変換素子５３は、入射光束を振動面が互
いに直交する２つの偏光に分離する機能を有する。即
ち、偏光変換素子５３に入射した光束の特定の面上で振
動する成分は偏光分離膜５７を透過し、位相差フィルム
５８によりその振動面が９０度回転されてレンズ５４に
入射する。一方、上記面と直交する面上で振動する成分
は偏光分離膜５７で反射され、さらに反射面５９により
光路を折り曲げられてレンズ５４へ入射する。
【００２８】レンズ５４はロッドインテグレータ５１の
出射端面の像を画像形成素子１０の入射面に結像する機
能を有する。またレンズ５５は、偏光変換素子５３から
出射する２つの光束を画像形成素子１０の入射面上に重
ね合わせる機能を有している。レンズ９は、画像形成素
子１０に入射する光線の角度を補正する機能を有してい
る。これらのレンズ群により、断面が矩形の照明光によ
り効率よく画像形成素子１０を照明することができる。
出射端面の像を画像形成素子１０の入射面に結像する機
能を有する。またレンズ５５は、偏光変換素子５３から
出射する２つの光束を画像形成素子１０の入射面上に重
ね合わせる機能を有している。レンズ９は、画像形成素
子１０に入射する光線の角度を補正する機能を有してい
る。これらのレンズ群により、断面が矩形の照明光によ
り効率よく画像形成素子１０を照明することができる。
【００２９】画像形成素子１０は、映像信号で入射光を
変調することにより画像を形成する。この画像は投写レ
ンズ１２により映像として拡大投写される。
変調することにより画像を形成する。この画像は投写レ
ンズ１２により映像として拡大投写される。
【００３０】本実施の形態１では、開口径の大きな反射
鏡を光源に使用することなく発光ダイオード５０とロッ
ドインテグレータ５１とにより均一な平行光束を得てい
る。そのため平行光束の断面積を小さくすることが可能
であり、それに伴い各光学部品を小型化することが可能
であり、小型軽量かつ光利用効率の高い投写型表示装置
が実現される。また、発光ダイオードの長寿命特性によ
り、光源寿命の長い投写型表示装置を実現できる。
鏡を光源に使用することなく発光ダイオード５０とロッ
ドインテグレータ５１とにより均一な平行光束を得てい
る。そのため平行光束の断面積を小さくすることが可能
であり、それに伴い各光学部品を小型化することが可能
であり、小型軽量かつ光利用効率の高い投写型表示装置
が実現される。また、発光ダイオードの長寿命特性によ
り、光源寿命の長い投写型表示装置を実現できる。
【００３１】実施の形態２．本発明の実施の形態２に係
る投写型表示装置の光学系の構成を図５に示す。同図に
示すように実施の形態２は、光源として複数の発光ダイ
オード、即ち、赤色光を発する発光ダイオード５０Ｒ、
緑色光を発する発光ダイオード５０Ｇ、及び青色光を発
する発光ダイオード５０Ｂを使用することを特徴とす
る。
る投写型表示装置の光学系の構成を図５に示す。同図に
示すように実施の形態２は、光源として複数の発光ダイ
オード、即ち、赤色光を発する発光ダイオード５０Ｒ、
緑色光を発する発光ダイオード５０Ｇ、及び青色光を発
する発光ダイオード５０Ｂを使用することを特徴とす
る。
【００３２】発光ダイオード５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの
発する光はレンズ５７により集光されてロッドインテグ
レータ５１に入射する。ロッドインテグレータ５１に入
射した光はその内面で全反射を繰り返して進み、出射端
面では強度分布がほぼ均一な矩形断面の平行光束となる
ので、出射端面は面光源となる。
発する光はレンズ５７により集光されてロッドインテグ
レータ５１に入射する。ロッドインテグレータ５１に入
射した光はその内面で全反射を繰り返して進み、出射端
面では強度分布がほぼ均一な矩形断面の平行光束となる
ので、出射端面は面光源となる。
【００３３】レンズ５２は、ロッドインテグレータ５１
の出射端面からの光束がレンズ５４に向かって集光する
ように該光束を絞る機能を有する。レンズ５２から出射
する光束は、偏光変換素子５３により振動面の揃った直
線偏光に変換されレンズ５４に入射する。レンズ５４及
びレンズ５５はロッドインテグレータ５１の出射端面像
を画像形成素子の入射面上に結像させる機能を有する。
の出射端面からの光束がレンズ５４に向かって集光する
ように該光束を絞る機能を有する。レンズ５２から出射
する光束は、偏光変換素子５３により振動面の揃った直
線偏光に変換されレンズ５４に入射する。レンズ５４及
びレンズ５５はロッドインテグレータ５１の出射端面像
を画像形成素子の入射面上に結像させる機能を有する。
【００３４】レンズ５５から出射した光束は、ダイクロ
イックミラー２０に入射する。ダイクロイックミラー２
０は赤色光を透過し、青色光及び緑色光を反射する。透
過した赤色光は反射ミラー２２により光路を折り曲げら
れ、コリメータレンズ９Ｒにより光線角度が補正され、
液晶パネル（画像形成素子）１０Ｒを照明する。一方、
ダイクロイックミラー２０により反射された青色光及び
緑色光はダイクロイックミラー２１に入射する。ダイク
ロイックミラー２１は緑色光を反射し、青色光を透過す
る。反射された緑色光はコリメータレンズ９Ｇにより光
線角度が補正され、液晶パネル１０Ｇ（画像形成素子）
を照明する。また、ダイクロイックミラー２１を透過し
た青色光はリレーレンズ１５，１６及び反射ミラー２
３，２４により光路を１８０度折り曲げられ、コリメー
タレンズ９Ｂにより光線角度が補正され、液晶パネル１
０Ｂ（画像形成素子）を照明する。
イックミラー２０に入射する。ダイクロイックミラー２
０は赤色光を透過し、青色光及び緑色光を反射する。透
過した赤色光は反射ミラー２２により光路を折り曲げら
れ、コリメータレンズ９Ｒにより光線角度が補正され、
液晶パネル（画像形成素子）１０Ｒを照明する。一方、
ダイクロイックミラー２０により反射された青色光及び
緑色光はダイクロイックミラー２１に入射する。ダイク
ロイックミラー２１は緑色光を反射し、青色光を透過す
る。反射された緑色光はコリメータレンズ９Ｇにより光
線角度が補正され、液晶パネル１０Ｇ（画像形成素子）
を照明する。また、ダイクロイックミラー２１を透過し
た青色光はリレーレンズ１５，１６及び反射ミラー２
３，２４により光路を１８０度折り曲げられ、コリメー
タレンズ９Ｂにより光線角度が補正され、液晶パネル１
０Ｂ（画像形成素子）を照明する。
【００３５】液晶パネル１０Ｒは、Ｒ信号（赤色に対応
する映像信号）により入射光を変調し、赤色の画像を形
成する。形成された赤色の画像の光はダイクロイックプ
リズム１１に入射し、反射面１１Ｒにより光路を折り曲
げられ投写レンズ１２に入射する。液晶パネル１０Ｇは
Ｇ信号（緑色に対応する映像信号）により入射光を変調
して緑色の画像を形成する。形成された緑色の画像の光
はダイクロイックプリズムに１１入射し、そのまま投写
レンズ１２に入射する。液晶パネル１０ＢはＢ信号（青
色に対応する映像信号）により入射光を変調して青色の
画像を形成する。形成された青色の画像の光は反射面１
１Ｂにより光路を折り曲げられ投写レンズ１２に入射す
る。投写レンズ１２に入射した赤、緑、青の光は合成さ
れフルカラーの映像として拡大投写される。
する映像信号）により入射光を変調し、赤色の画像を形
成する。形成された赤色の画像の光はダイクロイックプ
リズム１１に入射し、反射面１１Ｒにより光路を折り曲
げられ投写レンズ１２に入射する。液晶パネル１０Ｇは
Ｇ信号（緑色に対応する映像信号）により入射光を変調
して緑色の画像を形成する。形成された緑色の画像の光
はダイクロイックプリズムに１１入射し、そのまま投写
レンズ１２に入射する。液晶パネル１０ＢはＢ信号（青
色に対応する映像信号）により入射光を変調して青色の
画像を形成する。形成された青色の画像の光は反射面１
１Ｂにより光路を折り曲げられ投写レンズ１２に入射す
る。投写レンズ１２に入射した赤、緑、青の光は合成さ
れフルカラーの映像として拡大投写される。
【００３６】本実施の形態２では、実施の形態１と同
様、光源として発光ダイオードを用いるため、投写型表
示装置を小型軽量にすることが可能であり、また、発光
ダイオードの長寿命特性により光源寿命の長い投写型表
示装置を実現できる。
様、光源として発光ダイオードを用いるため、投写型表
示装置を小型軽量にすることが可能であり、また、発光
ダイオードの長寿命特性により光源寿命の長い投写型表
示装置を実現できる。
【００３７】実施の形態２ではさらに、光源に赤色、緑
色、青色の発光ダイオードを個別に設けているので、投
写映像の色調整が容易である。例えば、色温度調整機能
は従来、液晶パネル等の画像形成素子に印加される映像
信号を制御することにより実現されていたが、実施の形
態２では赤、緑、青の各発光ダイオードを構成する発光
素子の点灯個数を調整することにより、同様の色温度調
整機能を実現することができる。
色、青色の発光ダイオードを個別に設けているので、投
写映像の色調整が容易である。例えば、色温度調整機能
は従来、液晶パネル等の画像形成素子に印加される映像
信号を制御することにより実現されていたが、実施の形
態２では赤、緑、青の各発光ダイオードを構成する発光
素子の点灯個数を調整することにより、同様の色温度調
整機能を実現することができる。
【００３８】実施の形態３．本発明の実施の形態３に係
る投写型表示装置の光学系の構成を図６に示す。同図に
示すように、実施の形態３は照明光学系を赤色用、緑色
用、及び青色用に分離したことを特徴とする。
る投写型表示装置の光学系の構成を図６に示す。同図に
示すように、実施の形態３は照明光学系を赤色用、緑色
用、及び青色用に分離したことを特徴とする。
【００３９】発光ダイオード５０Ｒの発する光は、ロッ
ドインテグレータ５１Ｒに入射し、その内面で全反射を
繰り返し出射端面から均一な光束となって出射する。ロ
ッドインテグレータ５１Ｒから出射する光束は、偏光変
換素子５３Ｒにより振動面の揃った直線偏光に変換さ
れ、レンズ群５２Ｒ，５４Ｒ，５５Ｒ，９Ｒによって赤
色用の画像形成素子１０Ｒを効率よく照明する。緑色発
光ダイオード５０Ｇの発する光は、ロッドインテグレー
タ５１Ｇに入射し、その内面で全反射を繰り返し出射端
面から均一な光束となって出射する。ロッドインテグレ
ータ５１Ｇから出射する光束は、偏光変換素子５３Ｇに
より振動面の揃った直線偏光に変換され、レンズ群５２
Ｇ，５４Ｇ，５５Ｇ，９Ｇによって緑色用の画像形成素
子１０Ｇを効率よく照明する。同様に、青色発光ダイオ
ード５０Ｂの発する光は、ロッドインテグレータ５１Ｂ
に入射し、その内面で全反射を繰り返し出射端面から均
一な光束となって出射する。ロッドインテグレータ５１
Ｂから出射する光束は、偏光変換素子５３Ｂにより振動
面の揃った直線偏光に変換され、レンズ群５２Ｂ，５４
Ｂ，５５Ｂ，９Ｂによって青色用の画像形成素子１０Ｂ
を効率よく照明する。
ドインテグレータ５１Ｒに入射し、その内面で全反射を
繰り返し出射端面から均一な光束となって出射する。ロ
ッドインテグレータ５１Ｒから出射する光束は、偏光変
換素子５３Ｒにより振動面の揃った直線偏光に変換さ
れ、レンズ群５２Ｒ，５４Ｒ，５５Ｒ，９Ｒによって赤
色用の画像形成素子１０Ｒを効率よく照明する。緑色発
光ダイオード５０Ｇの発する光は、ロッドインテグレー
タ５１Ｇに入射し、その内面で全反射を繰り返し出射端
面から均一な光束となって出射する。ロッドインテグレ
ータ５１Ｇから出射する光束は、偏光変換素子５３Ｇに
より振動面の揃った直線偏光に変換され、レンズ群５２
Ｇ，５４Ｇ，５５Ｇ，９Ｇによって緑色用の画像形成素
子１０Ｇを効率よく照明する。同様に、青色発光ダイオ
ード５０Ｂの発する光は、ロッドインテグレータ５１Ｂ
に入射し、その内面で全反射を繰り返し出射端面から均
一な光束となって出射する。ロッドインテグレータ５１
Ｂから出射する光束は、偏光変換素子５３Ｂにより振動
面の揃った直線偏光に変換され、レンズ群５２Ｂ，５４
Ｂ，５５Ｂ，９Ｂによって青色用の画像形成素子１０Ｂ
を効率よく照明する。
【００４０】画像形成素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂでそ
れぞれ変調された光はダイクロイックプリズム１１に入
射し、透過あるいは反射されて、投写レンズ１２により
フルカラーの映像として拡大投写される。
れぞれ変調された光はダイクロイックプリズム１１に入
射し、透過あるいは反射されて、投写レンズ１２により
フルカラーの映像として拡大投写される。
【００４１】本実施の形態３では、複数の画像形成素子
に対応して複数の光源及び複数の照明光学系を個別に設
けることにより、従来必要であった色分離用のダイクロ
イックミラーや光路長を揃えるためのリレーレンズ等が
不要となり、小型化、軽量化、さらには部品点数の削減
による低コストを実現できる。
に対応して複数の光源及び複数の照明光学系を個別に設
けることにより、従来必要であった色分離用のダイクロ
イックミラーや光路長を揃えるためのリレーレンズ等が
不要となり、小型化、軽量化、さらには部品点数の削減
による低コストを実現できる。
【００４２】実施の形態４．本発明の実施の形態４に係
る投写型表示装置の光学系の構成を図７に示す。実施の
形態４は、実施の形態３同様、発光ダイオード及びロッ
ドインテグレータを赤色用、緑色用及び青色用に個別に
備える構成を有するが、部品点数を削減するために光路
の一部を共通化していることを特徴とする。
る投写型表示装置の光学系の構成を図７に示す。実施の
形態４は、実施の形態３同様、発光ダイオード及びロッ
ドインテグレータを赤色用、緑色用及び青色用に個別に
備える構成を有するが、部品点数を削減するために光路
の一部を共通化していることを特徴とする。
【００４３】図７において、赤、緑の発光ダイオード５
０Ｒ及び５０Ｇの発する光は対応のロッドインテグレー
タ５１Ｒ及び５１Ｇにそれぞれ入射し、均一な光束にそ
れぞれ変換される。ロッドインテグレータ５１Ｒ，５１
Ｇから出射する光束は、共通の偏光変換素子５３に入射
し、赤色光は紙面に垂直な振動面を持つＰ偏光に変換さ
れ、緑色光は紙面に平行な振動面を持つＳ偏光に変換さ
れ、それぞれレンズ５４に入射する。レンズ５４及び５
５から出射したＰ偏光（赤色光）及びＳ偏光（緑色光）
は、ダイクロイックミラー２０により再び分離される。
０Ｒ及び５０Ｇの発する光は対応のロッドインテグレー
タ５１Ｒ及び５１Ｇにそれぞれ入射し、均一な光束にそ
れぞれ変換される。ロッドインテグレータ５１Ｒ，５１
Ｇから出射する光束は、共通の偏光変換素子５３に入射
し、赤色光は紙面に垂直な振動面を持つＰ偏光に変換さ
れ、緑色光は紙面に平行な振動面を持つＳ偏光に変換さ
れ、それぞれレンズ５４に入射する。レンズ５４及び５
５から出射したＰ偏光（赤色光）及びＳ偏光（緑色光）
は、ダイクロイックミラー２０により再び分離される。
【００４４】ダイクロイックミラー２０を透過した赤色
光は、反射ミラー２２により光路を折り曲げられコリメ
ータレンズ９Ｒを介して画像形成素子１０Ｒを照明す
る。同様に、ダイクロイックミラー２０により反射され
た緑色光は反射ミラー２１により光路を折り曲げられ、
コリメータレンズ９Ｇを介して画像形成素子９Ｇを照明
する。
光は、反射ミラー２２により光路を折り曲げられコリメ
ータレンズ９Ｒを介して画像形成素子１０Ｒを照明す
る。同様に、ダイクロイックミラー２０により反射され
た緑色光は反射ミラー２１により光路を折り曲げられ、
コリメータレンズ９Ｇを介して画像形成素子９Ｇを照明
する。
【００４５】一方、青色発光ダイオード５０Ｂの発する
光は、赤色発光ダイオード５０Ｒの発する光及び緑色発
光ダイオード５０Ｇの発する光とは別の光路を通る。即
ち、青色発光ダイオード５０Ｂの発する光は、ロッドイ
ンテグレータ５１Ｂに入射し、その内面で全反射を繰り
返し出射端面から均一な光束となって出射する。ロッド
インテグレータ５１Ｂから出射する光束は偏光変換素子
５３Ｂにより振動面の揃った直線偏光に変換され、レン
ズ群５２Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂ，９Ｂによって青色用の画
像形成素子１０Ｂを照明する
光は、赤色発光ダイオード５０Ｒの発する光及び緑色発
光ダイオード５０Ｇの発する光とは別の光路を通る。即
ち、青色発光ダイオード５０Ｂの発する光は、ロッドイ
ンテグレータ５１Ｂに入射し、その内面で全反射を繰り
返し出射端面から均一な光束となって出射する。ロッド
インテグレータ５１Ｂから出射する光束は偏光変換素子
５３Ｂにより振動面の揃った直線偏光に変換され、レン
ズ群５２Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂ，９Ｂによって青色用の画
像形成素子１０Ｂを照明する
【００４６】画像形成素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによ
りそれぞれ変調された光はダイクロイックプリズム１１
に入射し、透過あるいは反射されて、投写レンズ１２に
よりフルカラーの映像として拡大投写される。
りそれぞれ変調された光はダイクロイックプリズム１１
に入射し、透過あるいは反射されて、投写レンズ１２に
よりフルカラーの映像として拡大投写される。
【００４７】本実施の形態４は、実施の形態３と同様、
発光ダイオード及びロッドインテグレータを赤色用、緑
色用及び青色用に個別に備える構成となっているが、一
部の光路を共通化しているので光学部品数の削減が可能
となり、小型化、軽量化、低コストを実現できる。
発光ダイオード及びロッドインテグレータを赤色用、緑
色用及び青色用に個別に備える構成となっているが、一
部の光路を共通化しているので光学部品数の削減が可能
となり、小型化、軽量化、低コストを実現できる。
【００４８】尚、実施の形態４では、赤色光と緑色光と
を分離するためにダイクロイックミラー２０を用いた
が、それらの偏光の振動面が互いに直交しているので、
偏光ビームスプリッタを利用して分離することもでき
る。
を分離するためにダイクロイックミラー２０を用いた
が、それらの偏光の振動面が互いに直交しているので、
偏光ビームスプリッタを利用して分離することもでき
る。
【００４９】
【発明の効果】請求項１から３に記載の発明によれば、
光学系を大型化することなく光利用効率を高めることが
可能であり、高輝度の映像を表示できる小型軽量の投写
型表示装置が提供される。
光学系を大型化することなく光利用効率を高めることが
可能であり、高輝度の映像を表示できる小型軽量の投写
型表示装置が提供される。
【００５０】請求項４に記載の発明によれば、光学系を
大型化することなく光利用効率を高めることが可能であ
り、高輝度のフルカラー映像を表示できる小型軽量の投
写型表示装置が提供される。
大型化することなく光利用効率を高めることが可能であ
り、高輝度のフルカラー映像を表示できる小型軽量の投
写型表示装置が提供される。
【００５１】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明の効果に加え、ダイクロイックミラー等の
色分離のための光学部品が不要であるので、小型低価格
な投写型表示装置を提供することができる。
に記載の発明の効果に加え、ダイクロイックミラー等の
色分離のための光学部品が不要であるので、小型低価格
な投写型表示装置を提供することができる。
【００５２】請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明の効果に加え、赤色、緑色、青色の光源の
うち、２つの色の光源の光路を部分的に共通にすること
により、光学系を小型軽量に構成することが可能とな
る。
に記載の発明の効果に加え、赤色、緑色、青色の光源の
うち、２つの色の光源の光路を部分的に共通にすること
により、光学系を小型軽量に構成することが可能とな
る。
【図１】 本発明の実施の形態１に係る投写型表示装置
の光学系の構成を説明する図である。
の光学系の構成を説明する図である。
【図２】 本発明の投写型表示装置の光源に使用する発
光ダイオードの指向特性を説明する図である。
光ダイオードの指向特性を説明する図である。
【図３】 本発明の投写型表示装置に使用する四角柱の
硝子からなるロッドインテグレータを説明する図であ
る。
硝子からなるロッドインテグレータを説明する図であ
る。
【図４】 本発明の投写型表示装置に使用する矩形断面
の筒状の反射鏡からなるロッドインテグレータを説明す
る図である。
の筒状の反射鏡からなるロッドインテグレータを説明す
る図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に係る投写型表示装置
の光学系の構成を説明する図である。
の光学系の構成を説明する図である。
【図６】 本発明の実施の形態３に係る投写型表示装置
の光学系の構成を説明する図である。
の光学系の構成を説明する図である。
【図７】 本発明の実施の形態４に係る投写型表示装置
の光学系の構成を説明する図である。
の光学系の構成を説明する図である。
【図８】 従来の投写型表示装置の光学系の構成を説明
する図である。
する図である。
【図９】 従来の投写型表示装置の光学系の構成を説明
する図である。
する図である。
【図１０】 従来の投写型表示装置の光源の構成及び発
光の指向特性を説明する図である。
光の指向特性を説明する図である。
１０ 画像形成素子、 １１ ダイクロイックプリズ
ム、 １２ 投写レンズ、 ５０ 発光ダイオード、
５１ ロッドインテグレータ、 ５３ 偏光変換素子、
５７ 偏光分離膜、 ５８ 位相差フィルム、 ５９
反射面。
ム、 １２ 投写レンズ、 ５０ 発光ダイオード、
５１ ロッドインテグレータ、 ５３ 偏光変換素子、
５７ 偏光分離膜、 ５８ 位相差フィルム、 ５９
反射面。
Claims (6)
- 【請求項１】 光源と、該光源の発する光を略均一な平
行光束に変換する第１の手段と、印加される映像信号に
従い入射する直線偏光を変調して画像を形成する第２の
手段と、前記第１の手段から出射する平行光束を直線偏
光に変換して前記第２の手段に入射させる第３の手段
と、前記第２の手段の形成した画像を映像として拡大投
写する第４の手段とを備える投写型表示装置において、 前記光源が発光ダイオードからなることを特徴とする投
写型表示装置。 - 【請求項２】 前記第１の手段が略四角柱の形状の硝子
からなることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示
装置。 - 【請求項３】 前記第１の手段が、断面が矩形であり内
表面に鏡が形成された筒状の反射鏡からなることを特徴
とする請求項１に記載の投写型表示装置。 - 【請求項４】 前記光源が赤色、緑色、及び青色の光を
それぞれ発する第１、第２、及び第３の発光ダイオード
からなり、前記第２の手段が赤色、緑色、及び青色の画
像をそれぞれ形成する第１、第２、及び第３の画像形成
素子からなり、前記第３の手段が前記平行光束を直線偏
光に変換し更に赤色、緑色、及び青色の各成分に分離し
て前記第１、第２、及び第３の画像形成素子にそれぞれ
入射させるように構成され、前記第４の手段が前記第
１、第２、及び第３の画像形成素子により形成された赤
色、緑色、及び青色の画像を合成し、カラー映像として
拡大投写することを特徴とする請求項１から３のいずれ
か一項に記載の投写型表示装置。 - 【請求項５】 前記光源が赤色、緑色、及び青色の光を
それぞれ発する第１、第２、及び第３の発光ダイオード
からなり、前記第１の手段が赤色、緑色、及び青色の光
をそれぞれ略均一な平行光束に変換する第１、第２、及
び第３のインテグレータ素子からなり、前記第２の手段
が赤色、緑色、及び青色の画像をそれぞれ形成する第
１、第２、及び第３の画像形成素子からなり、前記第３
の手段が前記第１、第２、及び第３のインテグレータ素
子がそれぞれ形成した平行光束を直線偏光に変換して前
記第１、第２、及び第３の画像形成素子にそれぞれ入射
させるように構成され、前記第４の手段が前記第１、第
２、及び第３の画像素子により形成された赤色、緑色、
及び青色の画像を合成し、カラー映像として拡大投写す
ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記
載の投写型表示装置。 - 【請求項６】 前記光源が赤色、緑色、及び青色の光を
それぞれ発する第１、第２、及び第３の発光ダイオード
からなり、前記第１の手段が赤色、緑色、及び青色の中
の２つの色の光を略均一な平行光束に共通に変換する共
通の第１のインテグレータ素子と残りの１つの色の光を
略均一な平行光束に変換する第２のインテグレータ素子
とからなり、前記第２の手段が赤色、緑色、及び青色の
画像をそれぞれ形成する第１、第２、及び第３の画像形
成素子からなり、前記第３の手段が、前記第１のインテ
グレータ素子の形成した平行光束を直線偏光に変換し更
に前記２つの色の成分に分離して対応の２つの画像形成
素子にそれぞれ入射させるとともに前記第２のインテグ
レータ素子の形成した平行光束を直線偏光に変換して対
応の１つの画像形成素子に入射させるように構成され、
前記第４の手段が前記第１、第２、及び第３の画像素子
により形成された赤色、緑色、及び青色の画像を合成
し、カラー映像として拡大投写することを特徴とする請
求項１から３のいずれか一項に記載の投写型表示装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2002108890A JP2003302702A (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 投写型表示装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002108890A JP2003302702A (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 投写型表示装置 |
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|---|---|
| JP2003302702A true JP2003302702A (ja) | 2003-10-24 |
| JP2003302702A5 JP2003302702A5 (ja) | 2005-06-30 |
Family
ID=28786547
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|---|---|---|---|
| JP2002108890A Pending JP2003302702A (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 投写型表示装置 |
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