JPH02220088A - 投写型カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分計］ 本発明は透過型液晶ライトバルブを用いた投写型カラー
表示装置に関する。

［従来の技術］ 従来、公開特許公報昭６２−９４８１８に記載され、第
２図に示されるように、光源２１かも発した白色光を、
反射ミラー２２とレンズ２３により集光し、レンズ２４
によって平行光線とした後、色光を分離するダイクロイ
ックミラーにより、青色光、緑色光、赤色光に分離し、
それらの各色光な、偏光板及び透過型液晶ライトバルブ
によって変調し、色光な合成するダイクロイックミラー
により色合成し、投写レンズによって画像をスクリーン
上に投写する投写型カラー表示装置が知られていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし従来の技術では、光源から発した白色光の主光源
をレンズ及び反射ミラーにより平行光線とする際、現実
には光源の発光部が点光源でないことから、平行光線と
ならず外側に広がり投写レンズまでの光路を外れ、スク
リーン上に投写されナイ光線が多く存在していた。この
ように光源からの出射光を有効に利用できていないため
、スクリーン上で高輝度の投写画像を得るためには、光
源への入力電力を増大させなければならず、消費電力が
増大するとともに電源が大型化し、結局装置全体も大型
化してしまうという問題点を有していた。

また、平行光線′の光束の強度分布は、逆平方の定理の
近似により中心部が強く周辺部が弱いため、結果的にス
クリーン上に投写された画像も中心部が明るく周辺部が
暗くなり、投写画像の輝度が不均一になるという問題点
をも有していた。

よって、本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、小型かつ低消費電力型で、高
輝度かつ輝度が均一な投写画像が得られる投写型カラー
表示装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の投写型カラー表示装置は、透過型液晶ライトパ
ルプ、投写光学系２色光を分離２合成するダイクロイッ
クミラー、導光系、光源より構成される投写型カラー表
示装置において、前記光源と前記色光を分離する第一の
ダイクロイックミラーとの間の光路内に、内面に鏡面処
理を施した筒を置くことを特徴とする。

［実施例］ （実施例１） 以下、本発明の一実施例を図面に沿って説明する。

第１図は本発明の投写型カラー表示装置の平面図である
。光源１から発した白色光は、楕円リフレクタ−２によ
って集光される。

ここで、まず主光線Ａの軌跡を説明する。集光された主
光線Ａは、コンデンサーレンズ３によって平行光となり
、青色反射ダイクロイックミラー５により、青色光（約
５００ｎｍ以下の光）が反射し、その他の光（黄色光）
は透過する。反射した青色光は反射ミラー９により方向
を変え、青色変調液晶ライトパルプ７０Ｂに入射する。

青色反射ダイクロイックミラー５を透過した主光線Ａは
、緑色反射グイクロイックミラー６に入射し、緑色光（
約５ＱＯｎｍから約６００ｎｍの間の光）が反射し、そ
の他の光である赤色光（約６００ｎｍ以上の光）が透過
する。反射した緑色光は緑色変調液晶ライトパルプ１０
Ｇに入射し、透過した赤色光は、反射ミラー７及び反射
ミラー８により方向を変え、赤色変調液晶ライトパルプ
１０Ｈに入射する。

入射した各色光は、赤、青、緑の各色用の信号が加えら
れた各色変調液晶ライトパルプ１０Ｒ２１０Ｂ、１０Ｇ
を透過し、ダイクロイックプリズム１１で合成される。

ダイクロイックプリズム１１は、赤反射面１１Ｒと青反
射面１１Ｂが互いに直角になるように構成されている。

このようにして合成されたカラー画像は、投写レンズ１
２によって拡大投写され、スクリーン１３上に表示され
る。

次に光線Ｂについて説明する。ランプの中心部より離れ
た位置から発光した光線Ｂは、楕円リフレクタ−２によ
りて集光され、コンデンサーレンズ３を通過して、外側
に拡散する。拡散した光線Ｂは、内面に鏡面処理が施さ
れた筒４の内面で反射し、図１のように中心方向へ集光
する光線となり、主光線Ａと同様にダイクロイックミラ
ーによって色分離され、各色光用の変調液晶ライトパル
プで変調された後、ダイクロイックプリズム１１で色合
成され、投写レンズ１２でスクリーン上に投写される。

ここで、光源としてメタルハライドランプの中で集光性
の高いショードアークランプ（アーク長６ｔｍ程度）を
使用した場合でも、コンデンサーレンズ２を通過した後
、拡散する光は非常に多く存在するため、液晶ライトパ
ルプの開口部と同形状の内面に鏡面処理が施された長さ
１００順程度の筒４を設置することにより、スクリーン
上の輝度が３０％以上増加することが確認されている。

第２図に本発明に用いた内面に鏡面処理を施した筒の斜
視図を示す。

しかも、簡の内面で反射された光線の多くは、各色光用
の変調液晶ライトバルブの周辺部を透過するため、スク
リーン上に投写されたとき、投写画像の周辺部の輝度を
増加させることになる。上記の筒を使用した場合スクリ
ーン上の輝度分布が、従来中心部の輝度に対して周辺部
の輝度が約２０％であったものが、約４０％に向上した
。第３図にスクリーン上に投写された白色光の輝度分布
（スクリーンの中心を通る水平線上の輝度分布）を示す
。実線が本発明の筒を用いた場合で、破線が従来例であ
る。

（実施例２） 断面形状が円形のりフレフタ−及びレンズで光源から放
射された光を集光して液晶ライトバルブ面に照射する際
、光束は円状に分布するのに対して液晶ライトバルブの
断面は四方形であるため、その光束分布が均一であると
仮定した場合、円状に照射された光束の約６０％のみが
液晶ライトパルプ面に照射されることになる。実際には
、光束分布は均一ではな（中心部の光束が多いため、液
晶ライトバルブに照射される光は上記の値よりも多いが
、しかし、２０％〜３０％位の光束は利用されないこと
になる。

よりて、内面に鏡面処理を施した筒の断面形状を、図４
に示すように、平行光用コンデンサーレンズの直径と等
しい直径の円形断面形状から徐々に四方形状に変化する
形状とした場合、従来利用されなかりた光束も液晶ライ
トバルブに照射されスクリーン上に投写された画像の輝
度を高（することができる。

［発明の効果コ 本発明の投写型カラー表示装置は、以上説明したように
、光源と色光な分離する第１のグイクロイックミラーと
の間に、内面に鏡面処理を施した筒を置く構造にしたこ
とにより、発散する光を集光できるため、従来の様に高
輝度な画像を得るために光源の入力電力を増やす方法に
（らべ、低消費電力で高輝度な投写画像が得られ、尚そ
の投写画像の輝度が均一になる効果が得られるとともに
、光源用電源の小型化により装置全体を小型化にできる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の投写型カラー表示装置の平面図。 １・・・・・・・・・光　源 ２・・・・・・・・・楕円リフレクタ−５・・・・・・
・・・コンデンサーレンズ４・・・・・・・・・内面に
鏡面処理を施した筒５・・・・・・・・・青色反射グイ
クロイックミラー６・・・・・・・・・緑色反射ダイク
ロイックミラー７．８，９・・・・・・反射ミラー １０Ｂ・・・・・・青色変調液晶ライトバルブ１０Ｇ・
・・・・・緑色変調液晶ライトバルブ１０Ｒ・・・・・
・赤色変調液晶ライトバルブ１１・・・・・・・・・ダ
イクロイックプリズム１２・・・・・・・・・投写レン
ズ １５・・・・・・・・・スクリーン 第２図は、従来例の投写型カラー表示装置の平面図。 第３図は、本発明の投写型カラー表示装置からスクリー
ン上に投写された白色光のスクリーンの中心を通る水平
線上の輝度分布図と従来の投写型カラー表示装置から投
写された白色光の輝度分布図。 ５１・・・・・・・・・本発明の投写型カラー表示装置
から投写された白色光の輝度分布 ３２・・・・・・・・・従来の投写型カラー表示装置か
ら投写された白色光の輝度分布 第４図は、本発明の投写型カラー表示装置に使用した内
面に鏡面処理を施した筒の斜視図。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透過型液晶ライトバルブ、投写光学系、色光を分
   離、合成するダイクロイックミラー、導光系、光源より
   構成される投写型カラー表示装置において、前記光源と
   前記色光を分離する第一のダイクロイックミラーとの間
   の光路内に、内面に鏡面処理を施した筒を置くことを特
   徴とする投写型カラー表示装置。