JPH046542A - Projection type display device and color separation optical device used in the device - Google Patents
Projection type display device and color separation optical device used in the deviceInfo
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- JPH046542A JPH046542A JP2108418A JP10841890A JPH046542A JP H046542 A JPH046542 A JP H046542A JP 2108418 A JP2108418 A JP 2108418A JP 10841890 A JP10841890 A JP 10841890A JP H046542 A JPH046542 A JP H046542A
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- Projection Apparatus (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はライトバルブに形成された光学像に光を照射し
、光学像を投写レンズによりスクリーン上に拡大投写す
る投写型表示装置および該装置に用いる色分解光学装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a projection type display device that irradiates an optical image formed on a light valve with light and projects the optical image in an enlarged manner onto a screen using a projection lens, and is used for the device. This invention relates to a color separation optical device.
従来の技術
大画面映像を得るために、ライトバルブに映像信号に応
じた光学像を形成し、その光学像に光を照射し、光学像
を投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する方法が
従来よりよく知られている。Conventional technology In order to obtain large-screen images, the conventional method is to form an optical image on a light valve according to the video signal, irradiate the optical image with light, and enlarge and project the optical image onto a screen using a projection lens. well known.
最近では、ライトバルブとして赤用、縫用、青用の3枚
の液晶パネルを用いる投写型表示装置が注目されている
(例えば、SID 86 ダイジェスト、P、 37
5)。さらに、スクリーンを透過型とし、すべての光学
系をキャビネット内に収納するリア方式で、セット全体
を非常にコンパクトにした投写型表示装置が提案されて
いる(テレビジョン学会技術報告、CE’89−17、
P、55.1989年10月)。Recently, projection-type display devices that use three liquid crystal panels for red, sewing, and blue as light valves have been attracting attention (for example, SID 86 Digest, P. 37
5). Furthermore, a projection type display device has been proposed in which the screen is a transmissive type and all optical systems are housed in a cabinet, making the entire set extremely compact (Television Society Technical Report, CE'89- 17,
P, 55. October 1989).
このリア方式投写型表示装置の光学系の基本構成の従来
例を第6図に示す。光源1は、ランプ、集光レンズ、凹
面鏡、熱線吸収フィルタで構成され、3原色の各色成分
を含む平行に近い光を出射する。光源1から出た光は、
平行に配置された青反射ダイクロイックミラー2、緑反
射ダイクロイックミラー3、赤反射ダイクロイックミラ
ー4により、光源1の光軸5と直角方向に青、緑、赤の
色光が取り出される。各色光はそれぞれ液晶パネル6、
.7.8を透過した後に投写レンズ9.1011に入射
する。液晶パネル6.7.8には映像信号に応じた光学
像が形成され、これらの光学像は対応する投写レンズ9
.10.11によりスクリーン上に拡大投写される。A conventional example of the basic configuration of the optical system of this rear type projection display device is shown in FIG. The light source 1 is composed of a lamp, a condensing lens, a concave mirror, and a heat absorption filter, and emits nearly parallel light containing color components of three primary colors. The light emitted from light source 1 is
Blue, green, and red colored lights are extracted in a direction perpendicular to the optical axis 5 of the light source 1 by a blue reflecting dichroic mirror 2, a green reflecting dichroic mirror 3, and a red reflecting dichroic mirror 4 arranged in parallel. Each color light has a liquid crystal panel 6,
.. After passing through the lens 7.8, it enters the projection lens 9.1011. Optical images according to video signals are formed on the liquid crystal panel 6.7.8, and these optical images are projected onto the corresponding projection lens 9.
.. 10.11, the image is enlarged and projected onto the screen.
第6図に示したような投写型表示装置は、光源を強くす
れば光出力が大きくなり、液晶パネルの画素数を増やせ
ば投写画像の解像度が向上するので、高解像度の液晶パ
ネルと強力なランプを用いれば高解像度で光出力の大き
い投写型表示装置を実現できる。そのために、液晶パネ
ルを小型にしても明るさと解像度を両立させることがで
きる。A projection display device like the one shown in Figure 6 can increase the light output by increasing the light source, and increase the resolution of the projected image by increasing the number of pixels on the LCD panel. By using a lamp, a projection display device with high resolution and large light output can be realized. Therefore, even if the liquid crystal panel is made smaller, it is possible to achieve both brightness and resolution.
液晶パネルが小型になれば、投写レンズなどの光学部品
も小型になるので、ランプから投写レンズまでの光学系
からなる投写器が小型になり、リア方式の場合にはセッ
トも非常にコンパクトになる。As LCD panels become smaller, optical components such as projection lenses also become smaller, so the projector, which consists of the optical system from the lamp to the projection lens, becomes smaller, and in the case of the rear type, the set also becomes very compact. .
発明が解決しようとする課題
第6図に示した構成では、光源1から各液晶パネル6.
7.8までの光路長が赤、緑、青の各色光により異なる
。一般に、光源1から出る光は光路が長くな−ると光が
拡がり、その分液具パネル上の照度が低下するので、緑
の光は青の光に比べて光利用効率が低く、さらに赤の光
は緑の光に比べて光利用効率が低い。投写画像の白バラ
ンスを考えると、例えば青、緑の光路に減衰フィルタを
挿入して、最適な赤、緑、青の照度比を確保する必要が
ある。そのため、第6図に示した構成では装置全体の光
利用効率が低く、光出力が小さいという課題がある。Problems to be Solved by the Invention In the configuration shown in FIG. 6, from the light source 1 to each liquid crystal panel 6.
The optical path length up to 7.8 differs depending on each color of red, green, and blue light. Generally, the longer the optical path of the light emitted from the light source 1, the more the light spreads, and the illuminance on the liquid separation tool panel decreases, so green light has lower light utilization efficiency than blue light, and red The light utilization efficiency of green light is lower than that of green light. When considering the white balance of a projected image, it is necessary to insert attenuation filters into the blue and green optical paths, for example, to ensure an optimal red, green, and blue illuminance ratio. Therefore, the configuration shown in FIG. 6 has a problem in that the light utilization efficiency of the entire device is low and the light output is small.
また、光源1に凹面鏡を用い、光源1の光出力を大きく
することが考えられるが、凹面鏡を用いる場合はランプ
発光体の像を液晶パネルの近傍に形成するのが一般的で
あり、凹面鏡から液晶パネルまでの光路長が所定の距離
からずれるに従って液晶パネル6.7.8上の照度分布
が大きく変化する。第6図に示した構成の場合、光源1
から各液晶パネル6.7.8までの光路長が3色とも異
なるので、投写画像の照度分布が3色で異なり、投写画
像の色の均一性を確保するのが困難となる。It is also possible to use a concave mirror for the light source 1 to increase the light output of the light source 1, but when using a concave mirror, it is common to form the image of the lamp light emitter near the liquid crystal panel, and from the concave mirror. As the optical path length to the liquid crystal panel deviates from a predetermined distance, the illuminance distribution on the liquid crystal panel 6.7.8 changes greatly. In the case of the configuration shown in FIG.
Since the optical path lengths from to each liquid crystal panel 6, 7, 8 are different for the three colors, the illuminance distribution of the projected image is different for the three colors, making it difficult to ensure color uniformity of the projected image.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、光源から各
液晶パネルまでの光路長を3色とも同一とし、これによ
り投写画像が高輝度で、しかも色の均一性が良好な投写
型表示装置および該装置に用いる色分解光学装置を提供
することを目的としている。The present invention has been made in view of the above, and is a projection type display device in which the optical path length from the light source to each liquid crystal panel is the same for all three colors, and as a result, the projected image is of high brightness and has good color uniformity. The present invention also aims to provide a color separation optical device for use in the device.
課題を解決するための手段
本発明の色分解光学装置は、第1のダイクロイックミラ
ーと、前記第1のダイクロイックミラーの透過光が入射
する第2のダイクロイックミラーと、4つの平面ミラー
とを備え、前記第2のダイクロイックミラーの透過光は
前記第1の平面ミラーに入射し、前記第1のダイクロイ
ックミラーの反射光は前記第2の平面ミラーで反射され
て出射し、前記第2のダイクロイックミラーの反射光は
前記第3の平面ミラーで反射されて出射し、前記第1の
平面ミラーの反射光は前記第4の平面ミラーで反射され
て出射し、3つの出射光の色は互いに異なり、前記第1
のダイクロイックミラーから中央の出射光軸に垂直な任
意の平面までの光路長が3つの色光で略同一となるよう
にしたものである。Means for Solving the Problems A color separation optical device of the present invention includes a first dichroic mirror, a second dichroic mirror into which the transmitted light of the first dichroic mirror is incident, and four plane mirrors, The transmitted light of the second dichroic mirror enters the first plane mirror, the reflected light of the first dichroic mirror is reflected by the second plane mirror and exits, and the light of the second dichroic mirror enters the first plane mirror. The reflected light is reflected by the third plane mirror and emitted, and the reflected light of the first plane mirror is reflected by the fourth plane mirror and emitted, and the colors of the three emitted lights are different from each other. 1st
The optical path length from the dichroic mirror to an arbitrary plane perpendicular to the central output optical axis is approximately the same for the three colored lights.
また、本発明の投写型表示装置は、3原色の各色成分を
含む光を出射する光源と、前記光源から出る光を3原色
に分解する色分解手段と、3つのライトバルブと、3本
の投写レンズとを備え、前記色分解手段は上記の色分解
光学装置であり、前記3つのライトバルブの各光学像は
略同一平面上にあり、前記光源から出る光は前記色分解
手段により3つの原色光に分解され、前記各原色光は対
応する前記ライトバルブに入射し、前記ライトバルブ上
に形成された光学像が前記投写レンズによりスクリーン
上に拡大投写されるようにしたものである。Further, the projection display device of the present invention includes a light source that emits light containing each color component of three primary colors, a color separation means that separates the light emitted from the light source into the three primary colors, three light valves, and three light valves. and a projection lens, the color separation means is the color separation optical device described above, each optical image of the three light valves is on substantially the same plane, and the light emitted from the light source is divided into three by the color separation means. The light is separated into primary color lights, each of the primary color lights is incident on the corresponding light valve, and the optical image formed on the light valve is enlarged and projected onto the screen by the projection lens.
本発明の他の投写型表示装置は、3原色の各色成分を含
む光を出射する光源と、第1のダイクロイックミラーと
、前記第1のダイクロイックミラーの透過光が入射する
第2のダイクロイックミラーと、4つの平面ミラーと、
3つのライトバルブと、3本の投写レンズとを備え、前
記光源から出る光は前記第1および第2のダイクロイッ
クミラーにより3つの原色光に分解され、前記第2のダ
イクロイックミラーの透過光は前記第1の平面ミラーに
入射し、前記第1のダイクロイックミラーの反射光は前
記第2の平面ミラーに入射し、前記第2のダイクロイッ
クミラーの反射光は前記第3の平面ミラーに入射し、前
記第1の平面ミラーの反射光は前記第4の平面ミラーに
入射し、前記第2、第3および第4の平面ミラーの反射
光は対応する前記各ライトバルブに入射し、前記各ライ
トバルブ上に形成された光学像が前記投写レンズにより
スクリーン上に拡大投写されるようにしたものであって
、前記3つのライトバルブの各光学像は略同一平面上に
あり、前記光源から前記ライトバルブまでの各色の光路
長を投写画像の色むらが最も少なくなるようにしたもの
である。Another projection type display device of the present invention includes a light source that emits light containing each of three primary color components, a first dichroic mirror, and a second dichroic mirror into which light transmitted from the first dichroic mirror enters. , four plane mirrors,
It is equipped with three light valves and three projection lenses, and the light emitted from the light source is separated into three primary color lights by the first and second dichroic mirrors, and the transmitted light of the second dichroic mirror is divided into three primary color lights. the reflected light of the first dichroic mirror enters the second plane mirror, the reflected light of the second dichroic mirror enters the third plane mirror, and the reflected light of the first dichroic mirror enters the third plane mirror; The reflected light from the first plane mirror is incident on the fourth plane mirror, and the reflected light from the second, third and fourth plane mirrors is incident on each of the corresponding light valves. The optical image formed by the light valve is enlarged and projected onto the screen by the projection lens, and the optical images of the three light valves are substantially on the same plane, and the distance from the light source to the light valve is The optical path length of each color is set such that the color unevenness of the projected image is minimized.
作用
上記構成によれば、色分解光学装置の各色の光路にいず
れも2つの光反射手段を用い、2つの光反射手段の間の
光路長を調整できるようにしているので、光源からライ
トバルブまでの光路長を3色とも同一゛にすることがで
きる。この結果、光利用効率とライトバルブ上の照度分
布を3色とも同一とすることができ、投写画像を高輝度
とし、色の均一性を良好にすることができる。Effects According to the above configuration, two light reflecting means are used in the optical path of each color of the color separation optical device, and the optical path length between the two light reflecting means can be adjusted, so that the distance from the light source to the light valve can be adjusted. The optical path length can be made the same for all three colors. As a result, the light utilization efficiency and the illuminance distribution on the light valve can be made the same for all three colors, and the projected image can have high brightness and good color uniformity.
また、上記構成によれば、2つの光反射手段の間の光路
長を調整することにより光源からライトバルブまでの光
路長をずらすことができ、これによりライトバルブ上の
照度分布を変化させることができるので、ライトバルブ
上の照度分布を3色とも同一とすることができる。Furthermore, according to the above configuration, by adjusting the optical path length between the two light reflecting means, the optical path length from the light source to the light valve can be shifted, thereby changing the illuminance distribution on the light valve. Therefore, the illuminance distribution on the light valve can be made the same for all three colors.
実施例
本発明の実施例について、添付図面を参照しながら説明
する。Embodiments Examples of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の投写型表示装置の一実施例の構成を示
すもので、21は光源、25は青反射グイクロイックミ
ラー、26は緑反射ダイクロイックミラ、27.28.
29.30は平面ミラー、38.39.40は液晶パネ
ル、41.42.43は投写レンズである。FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the projection type display device of the present invention, in which 21 is a light source, 25 is a blue-reflecting dichroic mirror, 26 is a green-reflecting dichroic mirror, 27.28.
29.30 is a plane mirror, 38.39.40 is a liquid crystal panel, and 41.42.43 is a projection lens.
光源21は、第2図に示すように、ランプ22、凹面鏡
23、干渉フィルタ24で構成され、ランプ22は3原
色の各色成分を含む光を反射する。ランプ22から出る
光は凹面鏡23で反射されて平行に近い光に変換され、
干渉フィルタ24で赤外線と紫外線を除去されて出射し
、色分解光学系に入射する。As shown in FIG. 2, the light source 21 is composed of a lamp 22, a concave mirror 23, and an interference filter 24, and the lamp 22 reflects light containing components of each of the three primary colors. The light emitted from the lamp 22 is reflected by the concave mirror 23 and converted into nearly parallel light,
The infrared rays and ultraviolet rays are removed by the interference filter 24 and emitted, and then enter the color separation optical system.
色分解光学系は、青反射ダイクロイックミラー25、緑
反射グイクロインクミラー26.4枚の平面ミラー27
.2B、 29.30で構成される。入射光軸31上に
、光源21側から順に青反射ダイクロイックミラー25
、緑反射ダイクロイックミラー26、平面ミラー27が
配置されている。光源21から出る光が色分解光学系に
入射すると、2枚のダイクロイックミラー25.26と
平面ミラー27により青、緑赤の色光が横方向に折り曲
げられて取り出され、各色光はそれぞれ対応する平面ミ
ラー28.29.30で反射されて色分解光学系を出射
する。各色の出射光軸32、33.34は、同一平面上
にあり、互いに平行であり、いずれも入射光軸31とね
じれの直角である。The color separation optical system includes a blue reflective dichroic mirror 25, a green reflective dichroic mirror 26, and four flat mirrors 27.
.. 2B, consisting of 29.30. A blue reflective dichroic mirror 25 is arranged on the incident optical axis 31 in order from the light source 21 side.
, a green reflecting dichroic mirror 26, and a plane mirror 27 are arranged. When the light emitted from the light source 21 enters the color separation optical system, the two dichroic mirrors 25 and 26 and the plane mirror 27 bend the blue, green and red colored lights in the horizontal direction and take them out. The light is reflected by mirrors 28, 29, and 30 and exits the color separation optical system. The output optical axes 32, 33, 34 of each color are on the same plane, are parallel to each other, and are perpendicular to the input optical axis 31 in terms of twist.
色分解光学系を出射した3つの色光は、対応する平面ミ
ラー35.36.37で反射され、液晶パネル38、3
9.40を透過し、投写レンズ41.42.43に入射
する。液晶パネル38.39.40は映像信号に応じて
透過率の変化として光学像を形成し、各色の光学像は投
写レンズ41.42.43によりスクリーン上に拡大投
写される。3枚の液晶パネル3B、 39.40に形成
される光学像は、同一寸法であり、同一平面上にある。The three colored lights emitted from the color separation optical system are reflected by the corresponding plane mirrors 35, 36, and 37, and are displayed on the liquid crystal panels 38, 3.
9.40 and enters the projection lens 41.42.43. The liquid crystal panels 38, 39, 40 form optical images as changes in transmittance in response to video signals, and the optical images of each color are enlarged and projected onto the screen by projection lenses 41, 42, 43. The optical images formed on the three liquid crystal panels 3B, 39.40 have the same dimensions and are on the same plane.
投写レンズ41.42.43の光軸44.45゜46は
互いに平行であり、液晶パネル3B、 39.40の光
学像とスクリーンとは光軸44.45.46と垂直であ
る。また、投写レンズ41.42.43の歪曲収差は非
常に小さく、色収差も非常に小さい。そのため、スクリ
ーン上で各色の投写画像の大きさは同一となる。The optical axes 44.45.46 of the projection lenses 41.42.43 are parallel to each other, and the optical images and screens of the liquid crystal panels 3B, 39.40 are perpendicular to the optical axes 44.45.46. Further, the distortion aberration of the projection lenses 41, 42, 43 is very small, and the chromatic aberration is also very small. Therefore, the sizes of the projected images of each color on the screen are the same.
第1図に示した構成では、色分解光学系の入射光軸31
から分岐した後の各色光の光路に配置されている平面ミ
ラー2B、 29.30が光源21から各液晶パネル3
B、 39.40までの光路長を調整できる自由度を有
するので、光源21から液晶パネル38.39゜40ま
での光路長を3色とも等しくすることができる。この結
果、光利用効率と液晶パネル3B、 39゜40上の照
度分布が3色ともほぼ同一となるので、投写画像を高輝
度とし、色の均一性を良好にすることができる。また、
光源21に凹面鏡を用いる場合、前述のように、光源2
1から液晶パネル38.39゜40までの光路長を所定
の距離にする必要があるが、第1図に示した構成ではそ
れを実現でき、その結果、投写画像の色の均一性を良好
にすることができる。In the configuration shown in FIG. 1, the incident optical axis 31 of the color separation optical system
A plane mirror 2B, 29.30 arranged in the optical path of each color light after branching from the light source 21 to each liquid crystal panel 3
B. Since there is a degree of freedom in which the optical path length can be adjusted up to 39.40°, the optical path length from the light source 21 to the liquid crystal panel 38.39°40 can be made equal for all three colors. As a result, the light utilization efficiency and the illuminance distribution on the liquid crystal panels 3B and 39.degree. 40 are almost the same for all three colors, so that the projected image can have high brightness and good color uniformity. Also,
When using a concave mirror for the light source 21, as described above, the light source 2
It is necessary to set the optical path length from 1 to the liquid crystal panel 38.39°40 to a predetermined distance, but this can be achieved with the configuration shown in Figure 1, and as a result, the color uniformity of the projected image is improved. can do.
なお、光源21から液晶パネル38.39.40までの
光路長を3色とも等しくしても、投写画像に色むらを発
生することがある。これは、ランプ発光体の色むらが大
きい場合に発生するが、この場合には、光源21から各
液晶パネル3B、 39.40までの光路長を適当にず
らし、最も色むらが少なくなるようにするとよい。Note that even if the optical path lengths from the light source 21 to the liquid crystal panels 38, 39, and 40 are made equal for all three colors, color unevenness may occur in the projected image. This occurs when the color unevenness of the lamp light emitter is large, but in this case, the optical path length from the light source 21 to each liquid crystal panel 3B, 39.40 is appropriately shifted to minimize color unevenness. It's good to do that.
第1図に示した色分解光学系は複雑な構造に見えるが、
3つの出射光軸31.33.34を互いに平行にするか
、両端の出射光軸32.34を中央の出射光軸33を中
心にして対称にすれば、色分解光学系に用いる部品が比
較的単純な構造となる。Although the color separation optical system shown in Figure 1 appears to have a complicated structure,
If the three output optical axes 31, 33, and 34 are made parallel to each other, or if the output optical axes 32, 34 at both ends are made symmetrical about the central output optical axis 33, the components used in the color separation optical system can be compared. It has a relatively simple structure.
第1図に示した光学系と、透過型スクリーンを1つのキ
ャビネットに収納した場合の構成を第3図に示す。キャ
ビネット47の前面上部に透過型のスクリーン48を配
置し、下部後方に光源21から投写レンズ41.42.
43までの光学系からなる投写器49を配管し、下部前
側と上部にそれぞれ第1ミラー50と第2ミラー51で
配置している。投写器49の3本の投写レンズ41.4
2.43から出射した光は第1ミラー50、第2ミラー
51により光路を折り曲げられてスクリーン48に到達
する。FIG. 3 shows a configuration in which the optical system shown in FIG. 1 and the transmission screen are housed in one cabinet. A transmissive screen 48 is arranged at the upper front of the cabinet 47, and projection lenses 41, 42, .
A projector 49 consisting of up to 43 optical systems is piped, and a first mirror 50 and a second mirror 51 are arranged at the lower front side and the upper part, respectively. Three projection lenses 41.4 of projector 49
The light emitted from 2.43 reaches the screen 48 after its optical path is bent by the first mirror 50 and the second mirror 51.
セットをコンパクトにするには、投写レンズ41゜42
、43からスクリーン48の中心までの光路長(投写器
#)を短くすることと、投写器49をコンパクトにする
ことが必要である。投写距離を短くするには、投写レン
ズ41.42.43を広角レンズとすればよい。投写器
49をコンパクトにするには、第1図に示したように、
平面ミラー35.36.37により途中の光路を折り曲
げ、入射光軸31が投写レンズ4L 42.43の上方
にくるように構成し、色分解光学系の3つの出射光軸3
2.33.34を互いに平行にし、有効光束が遮蔽され
ない範囲で各光学部品を近接させるとよい。こうすると
、キャビネット47の下部後方に無駄な空間をつくらず
に投写器49を配置することができ、キャビネット47
も非常にコンパクトになる。To make the set compact, use a projection lens of 41°42
, 43 to the center of the screen 48 (projector #) and to make the projector 49 more compact. To shorten the projection distance, the projection lenses 41, 42, and 43 may be wide-angle lenses. In order to make the projector 49 compact, as shown in FIG.
The optical path in the middle is bent by plane mirrors 35, 36, 37 so that the incident optical axis 31 is above the projection lens 4L 42, 43, and the three output optical axes 3 of the color separation optical system are
2.33.34 should be made parallel to each other, and each optical component should be placed close to each other within a range where the effective light beam is not blocked. In this way, the projector 49 can be placed without creating wasted space at the rear of the lower part of the cabinet 47.
It is also very compact.
次に、本発明の他の実施例について説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.
第1図に示した構成で、平面ミラー35.36.37を
液晶パネル3B、 39.40と投写レンズ41.42
.43の間に配置し、第4図に示すような構成とするこ
とができる。また、平面ミラー35.36.37を投写
レンズの内部に配置し、第5図に示すような構成とする
こともできる。第5図に示した各投写レンズは、主レン
ズ52.53.54と、液晶パネル38.39゜40の
直後に配置されるレンズ55.56.57と、間に配置
される平面ミラー5B、 59.60で構成される。In the configuration shown in FIG.
.. 43, and can be configured as shown in FIG. It is also possible to arrange the plane mirrors 35, 36, 37 inside the projection lens to create a configuration as shown in FIG. Each projection lens shown in FIG. 5 includes a main lens 52, 53, 54, a lens 55, 56, 57 placed immediately after the liquid crystal panel 38, 39° 40, a plane mirror 5B placed between them, It consists of 59.60.
第4図および第5図に示した構成は、第3図に示した場
合と同様に、キャビネット47の下部後方に無駄な空間
をつくらずに配置することができ、キャビネット47も
コンパクトになる。The configurations shown in FIGS. 4 and 5 can be disposed at the rear of the lower part of the cabinet 47 without wasting space, and the cabinet 47 can also be made compact, as in the case shown in FIG. 3.
第1図、第4図および第5図に示した構成で、平面ミラ
ー28を青反射グイクロイックミラーとすれば、液晶パ
ネル38に入射する青の光の色純度が良くなり、平面ミ
ラー29を緑反射ダイクロイ・ツクミラーとすれば、液
晶パネル39に入射する緑の光の色純度が良くなる。ま
た、平面ミラー27.30の一方を赤反射グイクロイッ
クミラーとすれば、液晶パネル40に入射する赤の光の
色純度が良くなる。In the configurations shown in FIGS. 1, 4, and 5, if the plane mirror 28 is a blue-reflecting gicchroic mirror, the color purity of the blue light incident on the liquid crystal panel 38 is improved, and the plane mirror 29 By using a green reflective dichroic mirror, the color purity of the green light incident on the liquid crystal panel 39 will be improved. Moreover, if one of the plane mirrors 27 and 30 is a red-reflecting gicchroic mirror, the color purity of the red light incident on the liquid crystal panel 40 will be improved.
このように所定の波長帯の反射率が他の波長帯の反射率
より高い平面ミラーを用いることにより、不要な波長帯
の成分が除去されるので、いずれの場合も投写画像の色
再現範囲を広くすることができる。In this way, by using a plane mirror whose reflectance in a given wavelength band is higher than that in other wavelength bands, components in unnecessary wavelength bands are removed, so in any case, the color reproduction range of the projected image is Can be made wider.
第1図、第4図および第5図に示した構成で、液晶パネ
ル38.39.40の直前にフィールドレンズとして正
レンズを配置し、液晶パネル38.39.40の周辺部
に入射する光線が投写レンズ41.42.43の瞳に集
中させると投写画像の周辺部を明るくすることができる
。In the configuration shown in FIG. 1, FIG. 4, and FIG. 5, a positive lens is placed as a field lens just before the liquid crystal panel 38, 39, 40, and the light beams incident on the periphery of the liquid crystal panel 38, 39, 40 are By concentrating the light on the pupil of the projection lens 41, 42, 43, the periphery of the projected image can be brightened.
本発明の色分解光学装置は、第1図、第4図および第5
図に示した構成のままで、投写器とスクリーンを分離し
た方式の投写型表示装置に応用することができる。また
、投写器の奥行が長くなっても構わなければ、第1図に
示した構成で平面ミラー35.36.37を省いてもよ
い。The color separation optical device of the present invention is shown in FIGS. 1, 4, and 5.
The configuration shown in the figure can be applied to a projection display device in which the projector and screen are separated. Furthermore, if the depth of the projector does not need to be increased, the plane mirrors 35, 36, and 37 may be omitted from the configuration shown in FIG.
以上の実施例では、色分解光学系の出射光の色を光源2
1側から順に青、緑、赤としたが、色の順序に特に制限
はされない。しいて言うなら、スクリーンの配光特性が
原因で投写画像を見る角度を変えた場合の色度わりが目
立つ場合には、中央の色を緑にするのがよい。また、ラ
イトバルブとして液晶パネルを用いた例を示したが、電
気光学結晶など映像信号に応じて光学特性の変化として
光学像を形成できるものならライトバルブとして用いる
ことができる。In the above embodiment, the color of the emitted light from the color separation optical system is determined by the light source 2.
Although the colors are blue, green, and red in order from the first side, there is no particular restriction on the order of the colors. In other words, if the light distribution characteristics of the screen cause noticeable changes in chromaticity when changing the viewing angle of the projected image, it is better to change the center color to green. Furthermore, although an example is shown in which a liquid crystal panel is used as the light valve, any material that can form an optical image as a change in optical characteristics in response to a video signal, such as an electro-optic crystal, can be used as the light valve.
発明の効果
以上に説明したように本発明によれば、色分解手段が光
源から各ライトバルブまでの光路長を調整できる自由度
を有するので、この光路長を青。Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, since the color separation means has the degree of freedom of adjusting the optical path length from the light source to each light valve, this optical path length can be adjusted to blue.
緑、赤の3色とも同一とすることにより、あるいはこの
光路長を3色の間でずらすことにより、ライトバルブ上
の照度分布を3色で揃えることができ、これCごより、
投写画像の輝度と色の均一性を向上させることができ、
工業上天なる効果を奏する。By making the three colors green and red the same, or by shifting the optical path length between the three colors, the illuminance distribution on the light valve can be made uniform for the three colors.
It can improve the brightness and color uniformity of the projected image,
It has amazing industrial effects.
第1図は本発明の投写型表示装置の構成を示す斜視図、
第2図は光源の構成を示す概略構成図、第3図はキャビ
ネット内の構成を示す断面図、第4図および第5図は本
発明の他の実施例の構成を示す斜視図、第6図は従来の
投写型表示装置の光学系の基本構成を示す概略構成図で
ある。
21・・・・・・光源、25.26・−・・・・グイク
ロイックミラー27、28.29.30・・・・・・平
面ミラー、38.39.40・・・・・・液晶パネル、
41.42.43・・・・・・投写レンズ。
代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名纂
図
第
図
撃1.ダ乙43 NILンス
第
図
第
図
第
図
篤
図FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a projection type display device of the present invention;
2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of a light source, FIG. 3 is a sectional view showing the configuration inside the cabinet, FIGS. 4 and 5 are perspective views showing the configuration of another embodiment of the present invention, and FIG. The figure is a schematic configuration diagram showing the basic configuration of an optical system of a conventional projection display device. 21... Light source, 25.26... Guicroic mirror 27, 28.29.30... Flat mirror, 38.39.40... Liquid crystal panel,
41.42.43...Projection lens. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano Daotsu 43 NIL's Diagram Diagram Diagram Atsushi Diagram
Claims (18)
クロイックミラーの透過光が入射する第2のダイクロイ
ックミラーと、4つの平面ミラーとを備え、前記第2の
ダイクロイックミラーの透過光は前記第1の平面ミラー
に入射し、前記第1のダイクロイックミラーの反射光は
前記第2の平面ミラーで反射されて出射し、前記第2の
ダイクロイックミラーの反射光は前記第3の平面ミラー
で反射されて出射し、前記第1の平面ミラーの反射光は
前記第4の平面ミラーで反射されて出射し、3つの出射
光の色は互いに異なり、前記第1のダイクロイックミラ
ーから中央の出射光軸に垂直な任意の平面までの光路長
が3つの色光で略同一となるようにした色分解光学装置
。(1) A first dichroic mirror, a second dichroic mirror into which the light transmitted from the first dichroic mirror is incident, and four plane mirrors, wherein the light transmitted from the second dichroic mirror is transmitted from the first dichroic mirror. The reflected light of the first dichroic mirror is reflected by the second plane mirror and exits, and the reflected light of the second dichroic mirror is reflected by the third plane mirror. The reflected light of the first plane mirror is reflected by the fourth plane mirror and output, and the colors of the three output lights are different from each other, and the light is perpendicular to the central output optical axis from the first dichroic mirror. A color separation optical device in which the optical path length to an arbitrary plane is approximately the same for three colored lights.
記載の色分解光学装置。(2) Claim (1) that the three output optical axes are substantially on the same plane.
Color separation optical device as described.
反射率が他の波長帯の反射率より高い請求項(1)記載
の色分解光学装置。(3) The color separation optical device according to claim 1, wherein the second or third plane mirror has a higher reflectance in a predetermined wavelength band than in other wavelength bands.
ラーである請求項(3)記載の色分解光学装置。(4) The color separation optical device according to claim (3), wherein the second or third plane mirror is a dichroic mirror.
反射率が他の波長帯の反射率より高い請求項(1)記載
の色分解光学装置。(5) The color separation optical device according to claim (1), wherein the first or fourth plane mirror has a higher reflectance in a predetermined wavelength band than in other wavelength bands.
ラーである請求項(5)記載の色分解光学装置。(6) The color separation optical device according to claim (5), wherein the first or fourth plane mirror is a dichroic mirror.
記光源から出る光を3原色に分解する色分解手段と、3
つのライトバルブと、3本の投写レンズとを備え、前記
色分解手段は請求項(1)から請求項(6)のいずれか
に記載の色分解光学装置で構成され、前記3つのライト
バルブの各光学像は略同一平面上にあり、前記光源から
出る光は前記色分解手段により3つの原色光に分解され
、前記各原色光は対応する前記ライトバルブに入射し、
前記ライトバルブ上に形成された光学像が前記投写レン
ズによりスクリーン上に拡大投写されるようにした投写
型表示装置。(7) a light source that emits light containing each color component of the three primary colors; and a color separation means that separates the light emitted from the light source into the three primary colors;
one light valve and three projection lenses, the color separation means is constituted by the color separation optical device according to any one of claims (1) to (6); Each optical image is on substantially the same plane, the light emitted from the light source is separated into three primary color lights by the color separation means, and each of the primary color lights is incident on the corresponding light valve,
A projection type display device in which an optical image formed on the light valve is enlarged and projected onto a screen by the projection lens.
記光源から出る光を3原色に分解する色分解手段と、3
つのライトバルブと、3本の投写レンズと、透過型のス
クリーンと、キャビネットとを備え、前記色分解手段は
請求項(1)から請求項(6)のいずれかに記載の色分
解光学装置で構成され、前記3つのライトバルブの各光
学像は略同一平面上にあり、前記光源から出る光は前記
色分解手段により3つの原色光に分解され、前記各原色
光は対応する前記ライトバルブに入射し、前記ライトバ
ルブ上に形成された光学像が前記投写レンズにより前記
スクリーン上に拡大投写されるようにしたものであって
、前記光源から前記スクリーンまでの光学系を前記キャ
ビネット内に収納した投写型表示装置。(8) a light source that emits light containing each color component of the three primary colors; and a color separation means that separates the light emitted from the light source into the three primary colors;
The color separation means is a color separation optical device according to any one of claims (1) to (6), comprising: one light valve, three projection lenses, a transmission screen, and a cabinet. The optical images of the three light valves are substantially on the same plane, the light emitted from the light source is separated into three primary color lights by the color separation means, and each of the primary color lights is transmitted to the corresponding light valve. an optical image formed on the light valve is enlarged and projected onto the screen by the projection lens, and an optical system from the light source to the screen is housed in the cabinet. Projection type display device.
面ミラーを配置した請求項(7)または請求項(8)記
載の投写型表示装置。(9) A projection type display device according to claim (7) or claim (8), wherein a plane mirror is disposed between the color separation means and each light valve.
平面ミラーを配置した請求項(7)または請求項(8)
記載の投写型表示装置。(10) Claim (7) or Claim (8), wherein a plane mirror is arranged between each light valve and the projection lens.
The projection type display device described above.
請求項(7)または請求項(8)記載の投写型表示装置
。(11) The projection type display device according to claim (7) or claim (8), wherein the projection lens has a built-in plane mirror.
第1のダイクロイックミラーと、前記第1のダイクロイ
ックミラーの透過光が入射する第2のダイクロイックミ
ラーと、4つの平面ミラーと、3つのライトバルブと、
3本の投写レンズとを備え、前記光源から出る光は前記
第1および第2のダイクロイックミラーにより3つの原
色光に分解され、前記第2のダイクロイックミラーの透
過光は前記第1の平面ミラーに入射し、前記第1のダイ
クロイックミラーの反射光は前記第2の平面ミラーに入
射し、前記第2のダイクロイックミラーの反射光は前記
第3の平面ミラーに入射し、前記第1の平面ミラーの反
射光は前記第4の平面ミラーに入射し、前記第2、第3
および第4の平面ミラーの反射光は対応する前記各ライ
トバルブに入射し、前記各ライトバルブ上に形成された
光学像が前記投写レンズによりスクリーン上に拡大投写
されるようにしたものであって、前記3つのライトバル
ブの各光学像は略同一平面上にあり、前記光源から前記
ライトバルブまでの各色の光路長を投写画像の色むらが
最も少なくなるようにした投写型表示装置。(12) a light source that emits light containing each of the three primary color components;
a first dichroic mirror, a second dichroic mirror into which the transmitted light of the first dichroic mirror is incident, four plane mirrors, and three light valves;
The light emitted from the light source is separated into three primary color lights by the first and second dichroic mirrors, and the light transmitted by the second dichroic mirror is transmitted to the first plane mirror. the reflected light of the first dichroic mirror enters the second plane mirror, the reflected light of the second dichroic mirror enters the third plane mirror, and the reflected light of the first plane mirror enters the second plane mirror. The reflected light enters the fourth plane mirror, and the reflected light enters the second and third plane mirrors.
The reflected light from the fourth plane mirror is incident on each of the corresponding light valves, and the optical image formed on each of the light valves is enlarged and projected onto the screen by the projection lens. . A projection type display device in which each optical image of the three light valves is on substantially the same plane, and the optical path length of each color from the light source to the light valve is set such that color unevenness of the projected image is minimized.
が略同一平面にある請求項(12)記載の投写型表示装
置。(13) The projection type display device according to claim (12), wherein the output optical axes of the second, third, and fourth plane mirrors are substantially on the same plane.
第1のダイクロイックミラーと、前記第1のダイクロイ
ックミラーの透過光が入射する第2のダイクロイックミ
ラーと、4つの平面ミラーと、3つのライトバルブと、
3本の投写レンズと、透過型のスクリーンと、キャビネ
ットと備え、前記光源から出る光は前記第1および第2
のダイクロイックミラーにより3つの原色光に分解され
、前記第2のダイクロイックミラーの透過光は前記第1
の平面ミラーに入射し、前記第1のダイクロイックミラ
ーの反射光は前記第2の平面ミラーに入射し、前記第2
のダイクロイックミラーの反射光は前記第3の平面ミラ
ーに入射し、前記第1の平面ミラーの反射光は前記第4
の平面ミラーに入射し、前記第2、第3および第4の平
面ミラーの反射光は対応する前記各ライトバルブに入射
し、前記各ライトバルブ上に形成された光学像が前記投
写レンズにより前記スクリーン上に拡大投写されるよう
にしたものであって、前記3つのライトバルブの各光学
像は略同一平面上にあり、前記光源から前記ライトバル
ブまでの各色の光路長を投写画像の色むらが最も少なく
なるようにし、前記光源から前記スクリーンまでの光学
系を前記キャビネット内に収納した投写型表示装置。(14) a light source that emits light containing each of the three primary color components;
a first dichroic mirror, a second dichroic mirror into which the transmitted light of the first dichroic mirror is incident, four plane mirrors, and three light valves;
It is equipped with three projection lenses, a transmission type screen, and a cabinet, and the light emitted from the light source is transmitted to the first and second light sources.
The light transmitted through the second dichroic mirror is separated into three primary color lights by the dichroic mirror, and the light transmitted through the second dichroic mirror is divided into three primary color lights.
The reflected light of the first dichroic mirror is incident on the second plane mirror, and the reflected light of the first dichroic mirror is incident on the second plane mirror.
The reflected light of the dichroic mirror is incident on the third plane mirror, and the reflected light of the first plane mirror is incident on the fourth plane mirror.
The light reflected from the second, third and fourth plane mirrors enters the corresponding light valve, and the optical image formed on each light valve is projected by the projection lens into the light reflected by the second, third and fourth plane mirrors. The optical images of the three light valves are projected on a screen in an enlarged manner, and each optical image of the three light valves is on substantially the same plane, and the optical path length of each color from the light source to the light valve is calculated based on the color unevenness of the projected image. 2. A projection type display device in which an optical system from the light source to the screen is housed in the cabinet so that the amount of light is minimized.
は略同一平面にある請求項(14)記載の投写型表示装
置。(15) The projection type display device according to claim (14), wherein the output optical axes of the second, third, and fourth plane mirrors are substantially on the same plane.
各ライトバルブとの間にそれぞれ平面ミラーを配置した
請求項(12)から請求項(15)のいずれかに記載の
投写型表示装置。(16) The projection type display according to any one of claims (12) to (15), wherein a plane mirror is arranged between the second, third, and fourth plane mirrors and each corresponding light valve. Device.
にそれぞれ平面ミラーを配置した請求項(12)から請
求項(15)のいずれかに記載の投写型表示装置。(17) The projection display device according to any one of claims (12) to (15), wherein a plane mirror is disposed between each light valve and each corresponding projection lens.
請求項(12)から請求項(15)のいずれかに記載の
投写型表示装置。(18) The projection display device according to any one of claims (12) to (15), wherein the projection lens has a built-in plane mirror.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108418A JPH046542A (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Projection type display device and color separation optical device used in the device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108418A JPH046542A (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Projection type display device and color separation optical device used in the device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046542A true JPH046542A (en) | 1992-01-10 |
Family
ID=14484263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2108418A Pending JPH046542A (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Projection type display device and color separation optical device used in the device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046542A (en) |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP2108418A patent/JPH046542A/en active Pending
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