JPH07270747A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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Publication number
JPH07270747A
JPH07270747A JP6086050A JP8605094A JPH07270747A JP H07270747 A JPH07270747 A JP H07270747A JP 6086050 A JP6086050 A JP 6086050A JP 8605094 A JP8605094 A JP 8605094A JP H07270747 A JPH07270747 A JP H07270747A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
adjusting element
display device
white balance
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP6086050A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Ookamito
晃 大上戸
Hiroshi Kida
博 木田
Shinsuke Shikama
信介 鹿間
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6086050A priority Critical patent/JPH07270747A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a projection type display device whose irregular color is little and whose white balance is excellent by optically adjusting illuminance distribution on a plane on plural liquid crystal light valves. CONSTITUTION:An illuminating light beam 100 emitted from a light source 1 passes through a filter 4, so that only visible light component is obtained and separated to three R, G and B monochromatic light beams 100R, 100G and 100B by 1st and 2nd dichroic mirrors 5a and 5b, and radiated to the liquid crystal light valves 7R, 7G and 7B displaying a corresponding monochromatic image through illuminance distribution adjusting elements 21R, 21G and 21B. Luminous fluxes modulated by the image formed on the light valves 7R, 7G and 7B are synthesized into one luminous flux by a dichroic prism 8 and made incident on a projection lens 9. The luminous flux passing through the lens 9 becomes the projected light beam 101 and enlarged and formed as the projected image on a screen 10.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数枚のライトバルブ
上に形成された画像を合成しスクリーン上に拡大投写す
る投写型表示装置の色ムラ補正及びホワイトバランス補
正に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color unevenness correction and a white balance correction of a projection type display device which synthesizes images formed on a plurality of light valves and enlarges and projects them on a screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、所定の光源から出射した照明光束
をR(赤)、G(緑)、B(青)の3つの原色光に分解
し、次にこれらの照明光束をR、G、B用の各液晶ライ
トバルブに入射して画像を形成し、さらにR、G、Bの
各画像を合成してスクリーン上に拡大投写する投写型表
示装置が実用化されている。
2. Description of the Related Art At present, an illumination light flux emitted from a predetermined light source is decomposed into three primary color lights of R (red), G (green) and B (blue), and then these illumination light fluxes are divided into R, G, and A projection display device has been put into practical use in which an image is formed by being incident on each liquid crystal light valve for B, and then each image of R, G, and B is combined and enlarged and projected on a screen.

【0003】図12は従来の液晶ライトバルブを用いた
投写型表示装置の光学系の説明図である。図において、
1は光源、2はランプ、3は反射鏡、100は光源1か
ら出射する照明光、4は可視光領域のみを透過するフィ
ルタ、5a、5bは特定波長を反射する第1及び第2の
ダイクロイックミラー、6a、6b、6cは反射ミラ
ー、7R、7G、7Bは液晶ライトバルブ、8は色を合
成するダイクロイックプリズム、9は投写レンズ、10
はスクリーンである。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an optical system of a projection type display device using a conventional liquid crystal light valve. In the figure,
Reference numeral 1 is a light source, 2 is a lamp, 3 is a reflecting mirror, 100 is illumination light emitted from the light source 1, 4 is a filter that transmits only a visible light region, 5a and 5b are first and second dichroic that reflect a specific wavelength. Mirrors, 6a, 6b and 6c are reflection mirrors, 7R, 7G and 7B are liquid crystal light valves, 8 is a dichroic prism for combining colors, 9 is a projection lens, 10
Is the screen.

【0004】次に、動作について説明する。光源1はラ
ンプ2と反射鏡3で構成されており、照明光100を出
射する。ランプ2としては、例えばメタルハライドラン
プ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等の白色光源が用
いられる。また、反射鏡3の反射面は典型的には放物面
であり、公知のように放物面の焦点位置にランプの発光
中心を配置することにより略平行光の照明光100が得
られる。該照明光100は、まずフィルタ4を透過する
ことにより可視光成分のみとなり、液晶ライトバルブ7
の紫外線及び赤外線(熱線)による特性劣化を防止す
る。該フィルタ4を透過した照明光100は、赤色光を
反射し緑・青色光を透過する第1のダイクロイックミラ
ー5a、及び緑色光を反射し赤色光を透過する第2のダ
イクロイックミラー5bによって赤・緑・青の三つの単
色光100R、100G、100Bに分解され、反射ミ
ラー6a、6b、6cによって光路を折り曲げられて各
原色に対応する単色画像を表示する液晶ライトバルブ7
R、7G、7Bに照射される。該液晶ライトバルブ7
R、7G、7Bに形成された画像で変調された光束は赤
・青色光を選択的に反射し、緑色光を選択的に透過する
公知のダイクロイックプリズム8によって再び1本の光
束に合成されて投写レンズ9に入射し、該投写レンズ9
を透過した光束は投写光101となり、スクリーン10
上に投写画像として拡大結像され鑑賞に供される。
Next, the operation will be described. The light source 1 includes a lamp 2 and a reflecting mirror 3, and emits illumination light 100. As the lamp 2, a white light source such as a metal halide lamp, a xenon lamp, a halogen lamp or the like is used. The reflecting surface of the reflecting mirror 3 is typically a parabolic surface, and by arranging the light emission center of the lamp at the focal point of the parabolic surface, it is possible to obtain substantially parallel illumination light 100, as is well known. The illumination light 100 first passes through the filter 4 to become only a visible light component, and the liquid crystal light valve 7
Prevents characteristic deterioration due to ultraviolet rays and infrared rays (heat rays). The illumination light 100 transmitted through the filter 4 is red-reflected by a first dichroic mirror 5a that reflects red light and transmits green / blue light and a second dichroic mirror 5b that reflects green light and transmits red light. A liquid crystal light valve 7 that decomposes into three monochromatic lights 100R, 100G, and 100B of green and blue, and the optical paths are bent by the reflection mirrors 6a, 6b, and 6c to display a monochromatic image corresponding to each primary color.
It is irradiated to R, 7G, and 7B. The liquid crystal light valve 7
The light fluxes modulated by the images formed on R, 7G, and 7B are combined again into a single light flux by a known dichroic prism 8 that selectively reflects red and blue light and selectively transmits green light. The light enters the projection lens 9 and
The light flux that has passed through becomes the projection light 101 and becomes the screen 10
The image is enlarged and projected as a projected image on the upper side for viewing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の投写型表示装置では、以下のような問題点
があった。いま、ダイクロイックミラー及び反射ミラー
の各間隔が等間隔であるとすると、赤色光100Rと緑
色光100Gにおいては、第1のダイクロイックミラー
5aで反射ないし透過した後、それぞれ反射ミラー6a
ないし第2のダイクロイックミラー5bで光路を折り曲
げられるために、液晶パネルに至る光路長はほぼ等しく
なる。これに対し、青色光100Bは第2のダイクロイ
ックミラー5bを透過した後も2枚の反射ミラー6b、
6cで光路を折り曲げられるために、液晶パネルに至る
光路長が他の二つの原色光100R、100Gと比べて
長くなる。
However, the conventional projection display device as described above has the following problems. Now, assuming that the intervals between the dichroic mirror and the reflecting mirror are equal, the red light 100R and the green light 100G are reflected or transmitted by the first dichroic mirror 5a and then respectively reflected by the reflecting mirror 6a.
Since the optical path is bent by the second dichroic mirror 5b, the optical path lengths to the liquid crystal panel become almost equal. On the other hand, the blue light 100B is transmitted through the second dichroic mirror 5b even after the two reflection mirrors 6b,
Since the optical path is bent at 6c, the optical path length to the liquid crystal panel becomes longer than the other two primary color lights 100R and 100G.

【0006】次に、光源1から出射された照明光100
の液晶ライトバルブ7上での照度分布について説明す
る。照明光100はランプのアーク長の存在等により完
全な平行光でないために、光源1からの距離により照度
分布が異なる。いま、赤色光100R、緑色光100
G、青色光100Bの各単色光に対応する液晶ライトバ
ルブ7R、7G、7B上での照度Eが図13に示す分布
をしているとする。図13において、横軸は相対像高で
あり、各原色光とも中心部で明るく周辺部で暗いという
照度ムラが生じている。中心部では赤色光100Rと緑
色光100Gが青色光100Bよりも比較的強く、逆に
周辺部では青色光100Bが赤色光100Rと緑色光1
00Gよりも比較的強いために、中心部ほどイエロー色
っぽい白色光となるために、色ムラの大きい投写画像が
観測されてしまう。
Next, the illumination light 100 emitted from the light source 1
The illuminance distribution on the liquid crystal light valve 7 will be described. Since the illumination light 100 is not a perfect parallel light due to the existence of the arc length of the lamp, the illuminance distribution varies depending on the distance from the light source 1. Now, red light 100R, green light 100
It is assumed that the illuminance E on the liquid crystal light valves 7R, 7G, and 7B corresponding to each monochromatic light of G and blue light 100B has the distribution shown in FIG. In FIG. 13, the horizontal axis represents the relative image height, and illuminance unevenness occurs in which the light is bright in the central portion and dark in the peripheral portion for each primary color light. In the central portion, the red light 100R and the green light 100G are relatively stronger than the blue light 100B, and conversely, in the peripheral portion, the blue light 100B is the red light 100R and the green light 1.
Since the intensity of the light is relatively stronger than that of 00G, the central portion emits yellowish white light, and a projected image with large color unevenness is observed.

【0007】上記の各液晶ライトバルブ7R、7G、7
Bを照明する光束100R、100G、100Bの照度
ムラによって生じる色ムラを補正する一方法として、液
晶ライトバルブ7の各画素の透過率を電気的に調整する
方法がある。映像信号補正回路(図示せず)を用いて、
各液晶ライトバルブ7R、7G、7Bの面内で各画素を
照明する光束を比較して、各液晶ライトバルブ7R、7
G、7Bの照度分布が等しくなるように、照度分布補正
信号を与える。例えば、赤及び緑の液晶ライトバルブ7
R、7Gの照度分布が青の液晶ライトバルブ7Bの照度
分布と等しくなるように、液晶ライトバルブ7R、7G
の中心部の画素の透過率が低くなるようにゲインあるい
はオフセット電圧を調整すればよい。
The above liquid crystal light valves 7R, 7G, 7
As a method of correcting the color unevenness caused by the illuminance unevenness of the luminous fluxes 100R, 100G, and 100B that illuminate B, there is a method of electrically adjusting the transmittance of each pixel of the liquid crystal light valve 7. Using a video signal correction circuit (not shown),
The light fluxes illuminating each pixel are compared within the plane of each liquid crystal light valve 7R, 7G, 7B, and each liquid crystal light valve 7R, 7R
An illuminance distribution correction signal is given so that the illuminance distributions of G and 7B are equal. For example, red and green liquid crystal light valves 7
The liquid crystal light valves 7R and 7G are arranged so that the illuminance distributions of R and 7G are equal to those of the blue liquid crystal light valve 7B.
It suffices to adjust the gain or offset voltage so that the transmittance of the pixel in the central part of is low.

【0008】また、所望の白色の色度を得るためには、
赤・緑・青の各照明光100R、100G、100B間
のバランスを取る必要がある。上記と同様に、相対的に
照明光が強い液晶ライトバルブの各画素の透過率を、相
対的に照明光が弱い液晶ライトバルブの各画素の透過率
に比べて低めにするように、映像信号補正回路(図示せ
ず)からホワイトバランス補正信号を与える。例えば、
緑の照明光100Gが相対的に強い場合は、緑の液晶ラ
イトバルブ7Gの各画素の透過率が全体的に低くなるよ
うにゲインあるいはオフセット電圧を調整すればよい。
In order to obtain a desired white chromaticity,
It is necessary to balance the red, green, and blue illumination lights 100R, 100G, and 100B. Similar to the above, the video signal is set so that the transmittance of each pixel of the liquid crystal light valve with relatively strong illumination light is lower than the transmittance of each pixel of the liquid crystal light valve with relatively weak illumination light. A white balance correction signal is given from a correction circuit (not shown). For example,
When the green illumination light 100G is relatively strong, the gain or offset voltage may be adjusted so that the transmittance of each pixel of the green liquid crystal light valve 7G becomes low as a whole.

【0009】しかしながら、色ムラ及びホワイトバラン
スを調整するために液晶ライトバルブの透過率を電気的
に制御するので、補正量の多い液晶ライトバルブは本来
存在する階調表示能力のうちかなりの部分を上記照度分
布補正信号及びホワイトバランス補正信号に利用されて
しまうことにより、階調性の低下及びSN比の低下が生
じてしまい、結果的に画質が低下するという問題点があ
った。
However, since the transmittance of the liquid crystal light valve is electrically controlled in order to adjust the color unevenness and the white balance, the liquid crystal light valve with a large amount of correction is responsible for a considerable part of the gray scale display capability that originally exists. When used for the illuminance distribution correction signal and the white balance correction signal, there is a problem that the gradation is deteriorated and the SN ratio is deteriorated, resulting in deterioration of the image quality.

【0010】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、液晶ライトバルブ上の照度
分布を光学的に補正することにより、色ムラが小さくか
つホワイトバランスの良好な投写型表示装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by optically correcting the illuminance distribution on the liquid crystal light valve, the color unevenness is small and the white balance is good. It is an object to provide a projection display device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る投写型表示
装置は、請求項1では、赤・緑・青の各原色に対応する
3枚の単色画像を形成するライトバルブと、該ライトバ
ルブに形成された画像を拡大投写する投写レンズと、前
記ライトバルブを照明する略平行光束を出射する光源
と、該光源から出射する略平行光の照明光束を前記赤・
緑・青の3つの原色に分解するための色分解ミラーと、
該ライトバルブに画像を形成した後再び1本の光束に合
成するための色合成プリズムないし色合成ミラーにより
構成された光学系を有する投写型表示装置において、赤
・緑・青に対応する各ライトバルブを透過する光路中
に、該ライトバルブを照明する光束の面内の照度分布を
制御することができる照度分布調整素子を少なくとも1
つの光路中に配置するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a projection type display device comprising a light valve for forming three monochromatic images corresponding to respective primary colors of red, green and blue, and the light valve. A projection lens for enlarging and projecting the image formed on the light source, a light source for illuminating the light valve to emit a substantially parallel light beam, and an illumination light beam of substantially parallel light emitted from the light source for the red light.
A color separation mirror for separating the three primary colors of green and blue,
In a projection type display device having an optical system composed of a color synthesizing prism or a color synthesizing mirror for forming an image on the light valve and then synthesizing the light beams again, each light corresponding to red, green and blue. At least one illuminance distribution adjusting element capable of controlling the in-plane illuminance distribution of a light beam illuminating the light valve is provided in an optical path passing through the bulb.
It is arranged in one optical path.

【0012】また、請求項2では、照度分布調整素子は
前記ライトバルブの画素サイズよりも小さな網点を形成
して作成されたものである。
According to a second aspect, the illuminance distribution adjusting element is formed by forming halftone dots smaller than the pixel size of the light valve.

【0013】さらに、請求項3では、照度分布調整素子
は該照度分布調整素子内の網点が投写画像の結像面で結
像しないように投写レンズの被写界深度領域外に配置す
るものである。
Further, in the present invention, the illuminance distribution adjusting element is arranged outside the depth of field region of the projection lens so that the halftone dots in the illuminance distribution adjusting element do not form an image on the image plane of the projection image. Is.

【0014】さらにまた、請求項4では、照度分布調整
素子の光入射面及び光出射面に、各照明光束のスペクト
ル特性に応じて無反射コーティングを施されたものであ
る。
Further, according to a fourth aspect of the present invention, the light incident surface and the light emitting surface of the illuminance distribution adjusting element are provided with a non-reflection coating according to the spectral characteristics of each illumination luminous flux.

【0015】また、請求項5では、赤・緑・青の各原色
に対応する3枚の単色画像を形成するライトバルブと、
該ライトバルブに形成された画像を拡大投写する投写レ
ンズと、前記ライトバルブを照明する略平行光束を出射
する光源と、該光源から出射する略平行光の照明光束を
前記赤・緑・青の3つの原色に分解するための色分解ミ
ラーと、該ライトバルブに画像を形成した後再び1本の
光束に合成するための色合成プリズムないし色合成ミラ
ーにより構成された光学系を有する投写型表示装置にお
いて、赤・緑・青に対応する各ライトバルブを透過する
光路中に、該ライトバルブを照明する光束の比を制御す
ることができるホワイトバランス調整素子を少なくとも
1つ配置するものである。
Further, in claim 5, a light valve for forming three monochromatic images corresponding to respective primary colors of red, green and blue;
A projection lens that magnifies and projects the image formed on the light valve, a light source that emits a substantially parallel light beam that illuminates the light valve, and an illumination light beam of substantially parallel light that is emitted from the light source of the red, green, and blue light. Projection-type display having a color separation mirror for separating into three primary colors and an optical system including a color combining prism or a color combining mirror for forming an image on the light valve and then combining the light beams again into one light beam In the device, at least one white balance adjusting element capable of controlling the ratio of the luminous flux illuminating the light valves is arranged in the optical path passing through the light valves corresponding to red, green and blue.

【0016】また、請求項6では、ホワイトバランス調
整素子は印加電圧に応じて透明状態から不透明状態まで
連続的に選択することができる透過/散乱モードライト
バルブを用いたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the white balance adjusting element uses a transmission / scattering mode light valve capable of continuously selecting from a transparent state to an opaque state according to an applied voltage.

【0017】さらに、請求項7では、ホワイトバランス
調整素子の光入射面に、各照明光束のスペクトル特性に
応じて無反射コーティングを施されたものである。
Further, according to a seventh aspect of the present invention, the light incident surface of the white balance adjusting element is provided with a non-reflective coating according to the spectral characteristics of each illumination luminous flux.

【0018】さらにまた、請求項8では、ホワイトバラ
ンス調整素子を光軸方向に前後シフトすることができる
移動手段を有するものである。
Further, in claim 8, the white balance adjusting element has a moving means capable of shifting the white balance adjusting element back and forth in the optical axis direction.

【0019】また、請求項9では、赤・緑・青の各原色
に対応する3枚の単色画像を形成するライトバルブと、
該ライトバルブに形成された画像を拡大投写する投写レ
ンズと、前記ライトバルブを照明する略平行光束を出射
する光源と、該光源から出射する略平行光の照明光束を
前記赤・緑・青の3つの原色に分解するための色分解ミ
ラーと、該ライトバルブに画像を形成した後再び1本の
光束に合成するための色合成プリズムないし色合成ミラ
ーにより構成された光学系を有し、前記ライトバルブを
透過する光路中に、該ライトバルブを照明する光束の比
を制御することができるホワイトバランス調整素子を配
置した投写型表示装置において、白色光をスクリーン上
に投写した際に該スクリーン上の投写画像の色度を検出
することができる色度検出手段と、該検出手段の出力に
応じて該ホワイトバランス調整素子を制御する回路を有
するものである。
Further, in claim 9, a light valve for forming three monochromatic images corresponding to respective primary colors of red, green and blue;
A projection lens that magnifies and projects the image formed on the light valve, a light source that emits a substantially parallel light beam that illuminates the light valve, and an illumination light beam of substantially parallel light that is emitted from the light source of the red, green, and blue light. The optical system includes a color separation mirror for separating into three primary colors, and a color combining prism or a color combining mirror for forming an image on the light valve and then combining the light beams again into one light beam. In a projection display device in which a white balance adjusting element capable of controlling the ratio of luminous flux illuminating the light valve is arranged in an optical path passing through the light valve, the white light is projected on the screen when white light is projected on the screen. The chromaticity detecting means capable of detecting the chromaticity of the projected image and the circuit for controlling the white balance adjusting element according to the output of the detecting means.

【0020】また、請求項10では、赤・緑・青の各原
色に対応する3枚の単色画像を形成するライトバルブ
と、該ライトバルブに形成された画像を拡大投写する投
写レンズと、前記ライトバルブを照明する略平行光束を
出射する光源と、該光源から出射する略平行光の照明光
束を前記赤・緑・青の3つの原色に分解するための色分
解ミラーと、該ライトバルブに画像を形成した後再び1
本の光束に合成するための色合成プリズムないし色合成
ミラーと、赤・緑・青に対応する各ライトバルブを透過
する光路中に、該ライトバルブを照明する光束の比を制
御することができるホワイトバランス調整素子により構
成された光学系を有する投写型表示装置において、該ホ
ワイトバランス調整素子を光路外に配置する除去手段を
有するものである。
According to a tenth aspect of the invention, a light valve for forming three monochromatic images corresponding to each of the primary colors of red, green and blue, a projection lens for enlarging and projecting the image formed on the light valve, A light source that emits a substantially parallel light beam that illuminates the light valve, a color separation mirror that separates the illumination light beam of the substantially parallel light that is emitted from the light source into the three primary colors of red, green, and blue, and the light valve. 1 again after forming the image
It is possible to control the ratio of the luminous flux illuminating the light valve in the light path that passes through the color synthesizing prism or color synthesizing mirror for synthesizing the light flux of the book and each light valve corresponding to red, green, and blue. A projection display device having an optical system including a white balance adjusting element has a removing means for disposing the white balance adjusting element outside the optical path.

【0021】[0021]

【作用】上記のように構成された本発明に係る投写型表
示装置は、請求項1においては、任意のライトバルブを
透過する光路中に光源から照射された各ライトバルブへ
の面内の照度分布に対応して中心部と周辺部で透過特性
が異なる照度分布調整素子を配置することにより、該照
度分布調整素子は複数のライトバルブ間の照度分布比が
等しくなるように働き、色ムラの小さい画像を表示する
ことを可能とする。
In the projection type display device according to the present invention configured as described above, in claim 1, the in-plane illuminance to each light valve irradiated from the light source in the optical path passing through any light valve. By arranging an illuminance distribution adjusting element having different transmission characteristics in the central part and the peripheral part corresponding to the distribution, the illuminance distribution adjusting element works so that the illuminance distribution ratio among a plurality of light valves becomes equal, and the unevenness of color It is possible to display a small image.

【0022】また、請求項2においては、前記照度分布
調整素子を前記ライトバルブの画素サイズよりも小さな
網点を形成して作成することにより、該照度分布調整素
子内の網点が投写画像の結像面で解像されることを防止
する。
According to the present invention, the illuminance distribution adjusting element is formed by forming halftone dots smaller than the pixel size of the light valve, so that the halftone dots in the illuminance distribution adjusting element form a projected image. It is prevented from being resolved on the image plane.

【0023】さらに、請求項3においては、前記照度分
布調整素子を投写レンズの被写界深度領域外に配置する
ことにより、該照度分布調整素子内の網点が投写画像の
結像面で結像することを防止する。
Further, in the present invention, the illuminance distribution adjusting element is arranged outside the depth of field region of the projection lens so that the halftone dots in the illuminance distribution adjusting element are connected to the image plane of the projected image. Prevent the image.

【0024】さらにまた、請求項4においては、前記照
度分布調整素子の光入射面及び光出射面に無反射コーテ
ィングを施すことにより、該照度分布調整素子の表面で
のフレネル反射を防止する。
Furthermore, in the present invention, the light incident surface and the light emitting surface of the illuminance distribution adjusting element are provided with a non-reflective coating to prevent Fresnel reflection on the surface of the illuminance distribution adjusting element.

【0025】また、請求項5においては、任意のライト
バルブを透過する光路中に面内の照明光束を制御するこ
とができるホワイトバランス調整素子を配置することに
より、該ホワイトバランス調整素子は複数のライトバル
ブ間の照明光束比が良好な白色の色度が得られる値とな
るように働き、白色の色度が良好な投写画像を表示する
ことを可能とする。
Further, according to the present invention, by disposing a white balance adjusting element capable of controlling an in-plane illumination luminous flux in an optical path that passes through an arbitrary light valve, the white balance adjusting element is provided with a plurality of white balance adjusting elements. The illumination light flux ratio between the light valves works so as to obtain a value of good white chromaticity, and it is possible to display a projection image with good white chromaticity.

【0026】また、請求項6においては、前記ホワイト
バランス調整素子として透過/散乱モードライトバルブ
を用いることにより、各ライトバルブへの透過光束を該
透過/散乱モードライトバルブへの印加電圧により制御
することができる。
Further, in the present invention, by using a transmission / scattering mode light valve as the white balance adjusting element, the transmitted light flux to each light valve is controlled by the voltage applied to the transmission / scattering mode light valve. be able to.

【0027】さらに、請求項7においては、前記ホワイ
トバランス調整素子の光入射面に無反射コーティングを
施すことにより、該ホワイトバランス調整素子の表面で
のフレネル反射を防止する。
Further, in the present invention, the light incident surface of the white balance adjusting element is provided with a non-reflective coating to prevent Fresnel reflection on the surface of the white balance adjusting element.

【0028】さらにまた、請求項8においては、前記ホ
ワイトバランス調整素子を光軸方向に前後シフトするこ
とにより、投写レンズの絞り内に入射する光束を微調整
することができる。
Further, according to the eighth aspect, by shifting the white balance adjusting element back and forth in the optical axis direction, it is possible to finely adjust the luminous flux entering the diaphragm of the projection lens.

【0029】また、請求項9においては、投写画像の色
度を検出することができる色度検出手段と、該検出手段
の出力に応じて前記ホワイトバランス調整素子を制御す
る回路を有することにより、該ホワイトバランス調整素
子は投写画像の色度を維持するように働く。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a chromaticity detecting means capable of detecting the chromaticity of the projected image, and a circuit for controlling the white balance adjusting element according to the output of the detecting means. The white balance adjusting element works to maintain the chromaticity of the projected image.

【0030】また、請求項10においては、ホワイトバ
ランス調整素子を光路外に配置することができる除去手
段を有することにより、該除去手段は該ホワイトバラン
ス調整素子が不必要な場合には光路外に配置し該ホワイ
トバランス調整素子を透過することによる照明光束の損
失を抑制するように働く。
According to the tenth aspect of the present invention, since the white balance adjusting element is provided with a removing means which can be arranged outside the optical path, the removing means is provided outside the optical path when the white balance adjusting element is unnecessary. It works to suppress the loss of the illumination light flux due to the arrangement and transmission through the white balance adjusting element.

【0031】[0031]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は本発明の実施例1における投写型表示
装置の光学系を示す構成図である。図において、1は光
源、2はランプ、3は反射鏡、100は光源1から出射
する照明光、4は可視光領域のみを透過するフィルタ、
5a、5bは特定波長を反射する第1及び第2のダイク
ロイックミラー、6a、6b、6cは反射ミラー、21
R、21G、21Bは照度分布調整素子、7R、7G、
7Bは液晶ライトバルブ、8は色を合成するダイクロイ
ックプリズム、9は投写レンズ、10はスクリーンであ
る。
Example 1. First Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical system of a projection display device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a light source, 2 is a lamp, 3 is a reflecting mirror, 100 is illumination light emitted from the light source 1, 4 is a filter which transmits only a visible light region,
Reference numerals 5a and 5b are first and second dichroic mirrors that reflect a specific wavelength, 6a, 6b and 6c are reflection mirrors, and 21.
R, 21G, 21B are illuminance distribution adjusting elements, 7R, 7G,
7B is a liquid crystal light valve, 8 is a dichroic prism for combining colors, 9 is a projection lens, and 10 is a screen.

【0032】まず、上記実施例の動作について説明す
る。図1において、ランプ1はメタルハライドランプ、
キセノンランプ、ハロゲンランプ等の白色光源が用いら
れる。反射鏡3はランプ2の発光点に焦点位置を有する
放物面鏡であり、該放物面鏡の反射面には必要に応じて
赤外光を透過するコーティング(例:700[nm]以上の
波長帯域を透過)が施され、液晶ライトバルブ側に熱が
放射される割合を低減している。ランプ2を出射した光
束のうち放物面鏡3を反射した光束は、略平行光の照明
光束100となりフィルタ4に入射する。該フィルタ4
は可視光のみを透過し、不要な赤外・紫外光を反射もし
くは吸収(例:400〜700[nm]の波長帯域を透過)
する。
First, the operation of the above embodiment will be described. In FIG. 1, the lamp 1 is a metal halide lamp,
A white light source such as a xenon lamp or a halogen lamp is used. The reflecting mirror 3 is a parabolic mirror having a focal position at the light emitting point of the lamp 2, and the reflecting surface of the parabolic mirror has a coating (eg, 700 [nm] or more) that transmits infrared light as necessary. Is transmitted to reduce the proportion of heat radiated to the liquid crystal light valve side. Of the light flux emitted from the lamp 2, the light flux reflected by the parabolic mirror 3 becomes an illumination light flux 100 of substantially parallel light and enters the filter 4. The filter 4
Transmits only visible light and reflects or absorbs unnecessary infrared / ultraviolet light (eg, transmits the wavelength band of 400 to 700 [nm])
To do.

【0033】フィルタ4を透過した照明光100は、第
1のダイクロイックミラー5aに入射する。該ダイクロ
イックミラー5aは、赤色光100Rを反射し緑色光1
00G及び青色光100Bを透過する。赤色光100R
は、反射ミラー6aによって光路を折り曲げられて照度
分布調整素子21Rを介して液晶ライトバルブ7Rに照
射される。第1のダイクロイックミラー5aを透過した
緑色光100R及び青色光100Bは、第2のダイクロ
イックミラー5bに入射する。該ダイクロイックミラー
5bは、緑色光100Gを反射し青色光100Bを透過
する。緑色光100Gは、照度分布調整素子21Gを介
して液晶ライトバルブ7Gに照射される。第2のダイク
ロイックミラー5bを透過した青色光100Bは2枚の
反射ミラー6b、6cによって光路を折り曲げられて照
度分布調整素子21Bを介して液晶ライトバルブ7Bに
照射される。
The illumination light 100 transmitted through the filter 4 is incident on the first dichroic mirror 5a. The dichroic mirror 5a reflects the red light 100R and reflects the green light 1R.
00G and blue light 100B are transmitted. Red light 100R
Is radiated to the liquid crystal light valve 7R via the illuminance distribution adjusting element 21R after the optical path is bent by the reflection mirror 6a. The green light 100R and the blue light 100B that have passed through the first dichroic mirror 5a enter the second dichroic mirror 5b. The dichroic mirror 5b reflects the green light 100G and transmits the blue light 100B. The green light 100G is applied to the liquid crystal light valve 7G via the illuminance distribution adjusting element 21G. The blue light 100B transmitted through the second dichroic mirror 5b has its optical path bent by the two reflection mirrors 6b and 6c, and is applied to the liquid crystal light valve 7B via the illuminance distribution adjusting element 21B.

【0034】液晶ライトバルブ7R、7G、7Bに形成
された画像で変調された光束100R、100G、10
0Bは赤・青色光を選択的に反射し、緑色光を選択的に
透過する公知のダイクロイックプリズム8によって再び
1本の光束に合成されて投写レンズ9に入射する。該投
写レンズ9を透過した光束は投写光101となり、スク
リーン10上に投写画像として拡大結像され鑑賞に供さ
れる。
Light fluxes 100R, 100G, 10 modulated by the image formed on the liquid crystal light valves 7R, 7G, 7B.
0B selectively reflects red / blue light, and a known dichroic prism 8 that selectively transmits green light again combines the light beams into one light beam and makes it enter the projection lens 9. The light flux that has passed through the projection lens 9 becomes projection light 101, which is magnified and formed as a projection image on the screen 10 for viewing.

【0035】図2は図1における照度分布調整素子21
の外観図であり、図において、22は透明板、23は微
小のドット塗料である。また、図3は図1における照度
分布調整素子を巨視的に見た場合の一例を示す構成図で
あり、いわば、照度分布調整素子21の液晶ライトバル
ブ7の1画素に対応する領域24におけるドット塗料2
3の詳細な構成を示している。
FIG. 2 shows an illuminance distribution adjusting element 21 in FIG.
Is a transparent plate, and 23 is a minute dot paint. Further, FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of the illuminance distribution adjusting element in FIG. 1 viewed macroscopically, so to speak, a dot in a region 24 corresponding to one pixel of the liquid crystal light valve 7 of the illuminance distribution adjusting element 21. Paint 2
3 shows a detailed configuration of No. 3.

【0036】まず、ドット塗料23の構成について説明
する。図3に示すように、液晶ライトバルブ7の1画素
に対応する領域24をN×Nのマトリクス状に分割(図
では4×4のマトリクスに分割)し、各画素において所
望の透過率が得られるように、各分割領域に任意の形状
をした一定の大きさを持つ黒色の塗料を選択的に印刷す
る。図3(a)に示すものでは、各分割領域に矩形の黒
色塗料を選択的に印刷して構成されている。この構成で
は液晶ライトバルブの1画素に対応する領域24内のド
ット塗料数をMとした場合、透過率T及び透過率の制御
間隔Δは、 T[%]={1ーM/(N×N)}×100 (1) Δ[%]={1/(N×N)}×100 (2) となり、透過率Tは0〜100[%]の間で実現できる
(図ではT=75[%]、Δ=6.25[%])。同図
(b)に示すものでは、各分割領域に円形の黒色塗料を
選択的に印刷して構成されている。この構成では、 T[%]={1ーM/(N×N)×(π/4)}×100 (3) Δ[%]={1/(N×N)×(π/4)}×100 (4) と、透過率T=0[%]こそ実現できないが、同図
(a)と比べて制御間隔をやや小さくすることができる
(図ではΔ=4.9[%])。同図(c)に示すもので
は、各分割領域に同図(b)とは逆に円形の外側に黒色
塗料を選択的に印刷して構成されている。この構成で
は、 T[%]={1ーM/(N×N)×(1ーπ/4)}×100 (5) Δ[%]={1/(N×N)×(1ーπ/4)}×100 (6) と、最小の透過率Tmin が、 Tmin[%]=(π/4)×100 (7) と高いが、制御間隔が小さいので透過率を比較的低下さ
せる必要がない場合に有効である(図ではΔ=1.35
[%])。同図(d)に示すものでは、各分割領域にひ
し形の黒色塗料を選択的に印刷して構成されている。こ
の構成では、 T[%]={1ーM/(N×N)×(1/2)}×100 (8) Δ[%]={1/(N×N)×(1/2)}×100 (9) と、最小の透過率Tmin が、 Tmin[%]=50 (10) と、同図(c)と比べると低く、また比較的細かい間隔
で透過率を制御することができるので、マトリクスが小
さい場合に有効である(図ではΔ=3.13[%])。
First, the structure of the dot paint 23 will be described. As shown in FIG. 3, the region 24 corresponding to one pixel of the liquid crystal light valve 7 is divided into an N × N matrix (in the figure, divided into a 4 × 4 matrix) to obtain a desired transmittance in each pixel. As described above, black paint having an arbitrary shape and a certain size is selectively printed in each divided area. In the structure shown in FIG. 3A, a rectangular black paint is selectively printed in each divided area. In this configuration, when the number of dot paints in the region 24 corresponding to one pixel of the liquid crystal light valve is M, the transmittance T and the transmittance control interval Δ are: T [%] = {1−M / (N × N)} × 100 (1) Δ [%] = {1 / (N × N)} × 100 (2), and the transmittance T can be realized between 0 and 100 [%] (T = 75 in the figure). [%], Δ = 6.25 [%]). In the structure shown in FIG. 7B, circular black paint is selectively printed on each divided area. In this configuration, T [%] = {1−M / (N × N) × (π / 4)} × 100 (3) Δ [%] = {1 / (N × N) × (π / 4) } × 100 (4), the transmittance T = 0 [%] cannot be realized, but the control interval can be made slightly smaller than that in FIG. 9A (Δ = 4.9 [%] in the figure). . In the structure shown in FIG. 6C, the black paint is selectively printed on the outer side of the circle in each divided area, contrary to the structure shown in FIG. In this configuration, T [%] = {1−M / (N × N) × (1−π / 4)} × 100 (5) Δ [%] = {1 / (N × N) × (1− π / 4)} × 100 (6) and the minimum transmittance Tmin is as high as Tmin [%] = (π / 4) × 100 (7), but the control interval is small, so the transmittance is relatively lowered. It is effective when there is no need (Δ = 1.35 in the figure)
[%]). In the structure shown in FIG. 9D, a diamond-shaped black paint is selectively printed on each divided area. In this configuration, T [%] = {1−M / (N × N) × (1/2)} × 100 (8) Δ [%] = {1 / (N × N) × (1/2) } × 100 (9), and the minimum transmittance Tmin is Tmin [%] = 50 (10), which is lower than that in FIG. 7C, and the transmittance can be controlled at relatively small intervals. Therefore, it is effective when the matrix is small (Δ = 3.13 [%] in the figure).

【0037】次に、照度分布調整素子21の作成方法に
ついて説明する。図12に示す光学系において、R
(赤)・G(緑)・B(青)各単色光のスクリーン上で
の照度分布をあらかじめ測定する。一例として、その時
の照度分布がそれぞれ図13に示すものであるとする。
図13において、(R)は赤色光、(G)は緑色光、
(B)は青色光の照度分布であり、横軸は相対像高Yr
である。各単色光とも中央部の照度が高く、周辺部にい
くにつれて照度が低くなっているが、各色の照度分布が
不均一になっている。そこで、R(赤)・G(緑)・B
(青)各単色光の照度分布の比が同じになるように、図
4に示すような透過特性を持つ照度分布調整素子21
R、21G、21Bを透明板22R、22G、22B上
に上記ドット塗料23を印刷して作成する。また、これ
らの網点状のドットは、公知の蒸着法により透明板上に
形成したり、エッチング法により透明基板上に形成した
不透明金属薄膜を網点状にパターニングしてもよい。ま
た、薄い金属板をエッチング法により穴あけ加工して形
成してもよい。
Next, a method of making the illuminance distribution adjusting element 21 will be described. In the optical system shown in FIG. 12, R
The illuminance distribution on the screen of each of the (red), G (green), and B (blue) monochromatic light is measured in advance. As an example, it is assumed that the illuminance distribution at that time is as shown in FIG.
In FIG. 13, (R) is red light, (G) is green light,
(B) is the illuminance distribution of blue light, and the horizontal axis represents the relative image height Yr.
Is. The illuminance of the central portion of each monochromatic light is high, and the illuminance becomes lower toward the peripheral portion, but the illuminance distribution of each color is non-uniform. Therefore, R (red), G (green), B
(Blue) Illuminance distribution adjusting element 21 having a transmission characteristic as shown in FIG. 4 so that the ratio of the illuminance distribution of each monochromatic light becomes the same.
R, 21G, and 21B are created by printing the dot paint 23 on the transparent plates 22R, 22G, and 22B. Further, these dot dots may be formed on a transparent plate by a known vapor deposition method, or an opaque metal thin film formed on a transparent substrate by an etching method may be patterned in a dot shape. Alternatively, a thin metal plate may be formed by punching by an etching method.

【0038】図5に、照度分布調整素子21R、21
G、21Bを挿入した場合のR(赤)・G(緑)・B
(青)各単色光のスクリーン10上での照度分布を示
す。図13と比較して、各相対像高Yrにおける赤色光
・緑色光・青色光の照度比が等しくなっていることがわ
かる。以上により、スクリーン10上における各色の照
度分布比の違いによっておこる色ムラは、投写画像全体
にわたって良好に低減されることになる。
FIG. 5 shows illuminance distribution adjusting elements 21R and 21R.
R (red), G (green), and B when G and 21B are inserted
(Blue) Illumination distribution on the screen 10 of each monochromatic light is shown. As compared with FIG. 13, it can be seen that the illuminance ratios of the red light, the green light, and the blue light at each relative image height Yr are equal. As described above, the color unevenness caused by the difference in the illuminance distribution ratio of each color on the screen 10 is well reduced over the entire projected image.

【0039】照度分布調整素子21の光入射面及び光出
射面には、必要に応じて無反射コーティング(例.R
用:600〜700[nm]、G用:500〜600[nm]、
B用:400〜500[nm]の波長帯域を透過)が施され
ている。これにより、該照度分布調整素子21の無印刷
部分の透過率を若干向上させることができる。照度分布
調整素子21の入射光及び透過光は略平行光であるため
に、分光透過特性の入射角依存性が大きく問題とならな
い。従って、上記コーティングを多層薄膜により構成す
ることができるので、表面におけるフレネル反射を最小
限に抑えることができる。
If necessary, a non-reflective coating (eg, R
For: 600-700 [nm], For G: 500-600 [nm],
For B: 400-500 [nm] wavelength band is transmitted). Thereby, the transmittance of the non-printed portion of the illuminance distribution adjusting element 21 can be slightly improved. Since the incident light and the transmitted light of the illuminance distribution adjusting element 21 are substantially parallel light, the incident angle dependency of the spectral transmission characteristic is not a big problem. Therefore, since the coating can be composed of a multilayer thin film, Fresnel reflection on the surface can be minimized.

【0040】本発明においては、照度分布調整素子21
は単色の2値化処理を用いた網点印刷により各画素を透
過する光束を制御することができるのみならず、電気的
に補正する必要がないので、安価で色ムラが小さくS/
Nが良好な投写型表示装置が実現できる。また、従来の
投写型表示装置における電気的色ムラ補正手段である色
ムラ補正信号と前記照度分布調整素子を組み合わせるこ
とにより、従来の色ムラ補正よりも幅広い補正を行うこ
とができる。なお、各色の照度分布により図4に示した
照度分布調整素子21の透過率分布が変化するが、この
変形例は本発明の変形例であることはもちろんである。
また、図3に示した照度分布調整素子21のドット塗料
の形状の変形例は本発明の変形例であることはもちろん
である。
In the present invention, the illuminance distribution adjusting element 21.
Is not only capable of controlling the light flux passing through each pixel by halftone printing using a monochromatic binarization process, but also does not require electrical correction, so it is inexpensive and produces less color unevenness and S /
It is possible to realize a projection display device having a good N. Further, by combining the color unevenness correction signal, which is an electric color unevenness correction means in the conventional projection display device, with the illuminance distribution adjusting element, a wider range of correction than the conventional color unevenness correction can be performed. The transmittance distribution of the illuminance distribution adjusting element 21 shown in FIG. 4 varies depending on the illuminance distribution of each color, but it goes without saying that this modification is a modification of the present invention.
Further, it goes without saying that the modification of the shape of the dot paint of the illuminance distribution adjusting element 21 shown in FIG. 3 is a modification of the present invention.

【0041】実施例2.図6は本発明の実施例2におけ
る投写型表示装置を示す構成図である。図において、3
1はホワイトバランス調整素子、11は絞りであり、該
ホワイトバランス調整素子31は印加電圧に応じて透明
状態(透明板)から不透明板状態(拡散板)まで連続的
に選択することができる透過/散乱モードライトバルブ
で構成されている。
Example 2. FIG. 6 is a configuration diagram showing a projection type display device in Embodiment 2 of the present invention. In the figure, 3
Reference numeral 1 is a white balance adjusting element, 11 is an aperture, and the white balance adjusting element 31 is capable of continuously selecting from a transparent state (transparent plate) to an opaque plate state (diffusion plate) according to an applied voltage. It consists of a scattering mode light valve.

【0042】図7は本発明の第2の実施例におけるホワ
イトバランス調整素子として用いる透過/散乱モードラ
イトバルブの動作説明図である。図において、130,
131は透明基板であり、対向する内側の面上に透明導
電膜133,134が形成されている。液晶135はポ
リマー136のマトリクス中に水滴状に分散しており、
これが2枚の透明基板130,131の間に封入されて
いる。図7(a)は電圧無印加時の状態であり、液晶1
35は不規則な方向に配向しているため、ポリマー13
6と液晶135に屈折率の違いが生じ、入射光121は
散乱光123となる。
FIG. 7 is an operation explanatory view of a transmission / scattering mode light valve used as a white balance adjusting element in the second embodiment of the present invention. In the figure, 130,
Reference numeral 131 is a transparent substrate, and transparent conductive films 133 and 134 are formed on the inner surfaces facing each other. The liquid crystal 135 is dispersed in the polymer 136 matrix in the form of water droplets,
This is enclosed between the two transparent substrates 130 and 131. FIG. 7A shows the state when no voltage is applied.
Since 35 is oriented in an irregular direction, the polymer 13
6 and the liquid crystal 135 have different refractive indexes, and the incident light 121 becomes scattered light 123.

【0043】一方、しきい値電圧Vth以上の電圧を電源
137により印加すると図7(b)に示すように、液晶
135の分子の配向方向が揃う。液晶135が一定方向
に配向した時の屈折率をあらかじめポリマー136の屈
折率とあわせておけば、入射光121は散乱せずに透過
光122となる。印加電圧の増加にともない液晶135
の配向方向の一致度が向上するので、散乱せず透過する
光束量も増加することになる。
On the other hand, when a voltage equal to or higher than the threshold voltage Vth is applied by the power source 137, the orientation directions of the molecules of the liquid crystal 135 are aligned as shown in FIG. 7B. If the refractive index when the liquid crystal 135 is oriented in a certain direction is matched with the refractive index of the polymer 136 in advance, the incident light 121 becomes the transmitted light 122 without being scattered. The liquid crystal 135 increases with the applied voltage.
Since the degree of coincidence of the orientation directions of the is improved, the amount of light flux that is transmitted without being scattered is also increased.

【0044】次に、上記実施例の動作について説明す
る。実施例1と同様に、ランプ1を出射した光束のうち
放物面鏡3を反射した光束は、略平行光の照明光100
となりフィルタ4に入射する。該フィルタ4は可視光の
みを透過し、不要な赤外・紫外光を反射もしくは吸収す
る。フィルタ4を透過した照明光100は、第1のダイ
クロイックミラー5aに入射する。該ダイクロイックミ
ラー5aは、赤色光を反射し緑・青色光を透過する。赤
色光100Rは、反射ミラー6aによって光路を折り曲
げられて照度分布調整素子21R及びホワイトバランス
調整素子31Rを介して液晶ライトバルブ7Rに照射さ
れる。第1のダイクロイックミラー5aを透過した緑色
光100R及び青色光100Bは、第2のダイクロイッ
クミラー5bに入射する。該ダイクロイックミラー5b
は、緑色光を反射し青色光を透過する。緑色光100G
は、照度分布調整素子21G及びホワイトバランス調整
素子31Gを介して液晶ライトバルブ7Gに照射され
る。第2のダイクロイックミラー5bを透過した青色光
100bは2枚の反射ミラー6b、6cによって光路を
折り曲げられて照度分布調整素子21B及びホワイトバ
ランス調整素子31Bを介して液晶ライトバルブ7Bに
照射される。
Next, the operation of the above embodiment will be described. Similar to the first embodiment, of the light flux emitted from the lamp 1, the light flux reflected by the parabolic mirror 3 is substantially parallel illumination light 100.
Then, it enters the filter 4. The filter 4 transmits only visible light and reflects or absorbs unnecessary infrared / ultraviolet light. The illumination light 100 that has passed through the filter 4 enters the first dichroic mirror 5a. The dichroic mirror 5a reflects red light and transmits green / blue light. The red light 100R has its optical path bent by the reflection mirror 6a and is applied to the liquid crystal light valve 7R via the illuminance distribution adjusting element 21R and the white balance adjusting element 31R. The green light 100R and the blue light 100B that have passed through the first dichroic mirror 5a enter the second dichroic mirror 5b. The dichroic mirror 5b
Reflects green light and transmits blue light. Green light 100G
Is emitted to the liquid crystal light valve 7G through the illuminance distribution adjusting element 21G and the white balance adjusting element 31G. The blue light 100b transmitted through the second dichroic mirror 5b has its optical path bent by the two reflecting mirrors 6b and 6c, and is applied to the liquid crystal light valve 7B via the illuminance distribution adjusting element 21B and the white balance adjusting element 31B.

【0045】液晶ライトバルブ7R、7G、7Bに形成
された画像で変調された光束100R、100G、10
0Bは赤・青色光を選択的に反射し、緑色光を選択的に
透過する公知のダイクロイックプリズム8によって再び
1本の光束に合成されて投写レンズ9を介して投写光1
01となり、スクリーン10上に投写画像として拡大結
像され鑑賞に供される。
Light fluxes 100R, 100G, 10 modulated by the image formed on the liquid crystal light valves 7R, 7G, 7B.
Numeral 0B is combined into one light beam again by a known dichroic prism 8 which selectively reflects red / blue light and selectively transmits green light, and the projected light 1 is projected through a projection lens 9.
The number is 01, which is enlarged and formed as a projection image on the screen 10 for viewing.

【0046】次に、所望の透過率を得るための散乱光を
除去する光学系の原理について説明する。図8は透過/
散乱モードライトバルブの散乱光を除去する光学系の原
理図であり、図において、53は透過/散乱モードライ
トバルブ、55は散乱光除去手段である。図8(a)に
示すように、該透過/散乱モードライトバルブ53が透
過モードの時、入射光51は散乱せずに透過光52とな
り、透過光52の全光束は散乱光除去手段55の開口を
透過できる。
Next, the principle of the optical system for removing the scattered light for obtaining the desired transmittance will be described. Figure 8 is transparent /
FIG. 3 is a principle diagram of an optical system for removing scattered light of a scattering mode light valve, in which 53 is a transmission / scattering mode light valve and 55 is a scattered light removing means. As shown in FIG. 8A, when the transmission / scattering mode light valve 53 is in the transmission mode, the incident light 51 does not scatter and becomes the transmitted light 52, and the entire luminous flux of the transmitted light 52 is the scattered light removing means 55. Can pass through the aperture.

【0047】透過/散乱モードライトバルブ53が散乱
モードの時、該透過/散乱モードライトバルブ53の透
過光54は図8(b)のごとく散乱する。散乱除去手段
55の開口を透過できる光束は、散乱透過光54のうち
斜線部分の光束である。
When the transmission / scattering mode light valve 53 is in the scattering mode, the transmitted light 54 of the transmission / scattering mode light valve 53 is scattered as shown in FIG. 8B. The light flux that can be transmitted through the opening of the scattering removal means 55 is the light flux in the shaded portion of the scattered transmission light 54.

【0048】すなわち、透過/散乱モードライトバルブ
53の透過率Ttsは、透過モード時の散乱光除去手段5
5の開口を透過する光束52と、散乱モード時に散乱光
除去手段55の開口を透過する散乱透過光54の斜線部
分の光束との比により求められる。
That is, the transmittance Tts of the transmission / scattering mode light valve 53 is determined by the scattered light removing means 5 in the transmission mode.
5 is determined by the ratio of the light flux 52 that passes through the aperture of No. 5 and the light flux in the shaded portion of the scattered transmitted light 54 that passes through the aperture of the scattered light removing means 55 in the scattering mode.

【0049】いま、任意の印加電圧を与えた時(任意モ
ード)の散乱透過光54の全光束をφs、透過モードに
おける透過光束をφtとすると、透過モードに対する任
意モードの光束透過率Tsは、 Ts=φs/φt (11) となる。また、任意モードにおける散乱透過光54の取
り込み角u内の光束をφuとすると、透過モードの光束
φtに対する散乱透過光54の取り込み角u内の光束透
過率Tuは、 Tu=φu/φt=(φu/φs)・Ts (12) となり、任意の印加電圧を与えたモードにおける透過/
散乱モードライトバルブ53の透過率TtsはTu と同値
になる。図9は本発明の実施例2におけるホワイトバラ
ンス調整素子の電気光学特性を示す図であり、透過/散
乱モードライトバルブ53の電気光学特性を表してい
る。縦軸は透過率T、横軸は印加電圧Vである。
Assuming that the total luminous flux of the scattered transmitted light 54 when an arbitrary applied voltage is applied (arbitrary mode) is φs and the transmitted luminous flux in the transmission mode is φt, the luminous flux transmittance Ts in the arbitrary mode with respect to the transmission mode is Ts = φs / φt (11) Further, assuming that the luminous flux within the acceptance angle u of the scattered transmitted light 54 in an arbitrary mode is φu, the luminous flux transmittance Tu within the acceptance angle u of the scattered transmitted light 54 with respect to the luminous flux φt in the transmission mode is Tu = φu / φt = ( φu / φs) · Ts (12), which is the transmission / mode in the mode where an arbitrary applied voltage is applied.
The transmittance Tts of the scattering mode light valve 53 has the same value as Tu. FIG. 9 is a diagram showing the electro-optical characteristics of the white balance adjusting element according to the second embodiment of the present invention, showing the electro-optical characteristics of the transmission / scattering mode light valve 53. The vertical axis represents the transmittance T and the horizontal axis represents the applied voltage V.

【0050】透過/散乱モードライトバルブ53の入射
側の透明基板130の表面には、必要に応じて無反射コ
ーティング(例.R用:600〜700[nm]、G用:5
00〜600[nm]、B用:400〜500[nm]の波長帯
域を透過)が施されている。これにより、該透過/散乱
モードライトバルブ53の透過率を若干向上させること
ができる。透過/散乱モードライトバルブ53の入射側
の光束は略平行光であるために、分光透過率特性の入射
角依存性が大きく問題とならない。従って、上記コーテ
ィングを多層薄膜により構成することができるので、表
面におけるフレネル反射を最小限に抑えることができ
る。
The surface of the transparent substrate 130 on the incident side of the transmission / scattering mode light valve 53 is, if necessary, a non-reflective coating (eg, R: 600 to 700 [nm], G: 5).
00-600 [nm], B: 400-500 [nm] wavelength band is transmitted). Thereby, the transmittance of the transmission / scattering mode light valve 53 can be slightly improved. Since the light flux on the incident side of the transmission / scattering mode light valve 53 is substantially parallel light, the incident angle dependency of the spectral transmittance characteristic does not pose a problem. Therefore, since the coating can be composed of a multilayer thin film, Fresnel reflection on the surface can be minimized.

【0051】以上により、図6における投写レンズ9内
の絞り11が上記散乱光除去手段55と同じ作用を有す
るとすると、該投写レンズ9に入射した光束のうち、絞
り11の取り込み角内の散乱光は絞り11上に集光さ
れ、該絞り11を通過した光束は投写光101となり、
スクリーン10上に拡大投写される。逆に、絞り11の
取り込み角外の散乱光は、該絞り11により遮断され、
スクリーン10上に照射されない。すなわち、絞り11
の開口径と該絞り11とホワイトバランス調整素子31
間の距離に応じて該ホワイトバランス調整素子31R、
31G、31Bに印加電圧を与えることにより、R・G
・B各単色光の全体の透過率を変化させ、R・G・Bに
対応する各ライトバルブを照明する光束の比を制御する
ことができる。
As described above, assuming that the diaphragm 11 in the projection lens 9 in FIG. 6 has the same function as the scattered light removing means 55, the light flux incident on the projection lens 9 is scattered within the acceptance angle of the diaphragm 11. The light is condensed on the diaphragm 11, and the light flux passing through the diaphragm 11 becomes the projection light 101,
The image is enlarged and projected on the screen 10. On the contrary, scattered light outside the acceptance angle of the diaphragm 11 is blocked by the diaphragm 11,
The screen 10 is not illuminated. That is, the diaphragm 11
Aperture diameter, the aperture 11 and the white balance adjusting element 31
The white balance adjusting element 31R according to the distance between
By applying an applied voltage to 31G and 31B, R ・ G
The ratio of the luminous fluxes illuminating the light valves corresponding to R, G, and B can be controlled by changing the overall transmittance of each of the B monochromatic lights.

【0052】また、上記ホワイトバランス調整素子の位
置を光軸方向に前後シフトする移動手段(図示せず)を
設けることにより、絞り11とホワイトバランス調整素
子31間の距離が変化するので、印加電圧を一定のまま
でも透過特性の微調整を行うことができる。
Since the distance between the diaphragm 11 and the white balance adjusting element 31 is changed by providing a moving means (not shown) for shifting the position of the white balance adjusting element back and forth in the optical axis direction, the applied voltage is changed. It is possible to finely adjust the transmission characteristics even when the value is kept constant.

【0053】本発明においては、ホワイトバランス調整
素子は透過/散乱モードライトバルブにより構成されて
いるので、透過率の低減の際に熱吸収による該ホワイト
バランス調整素子の劣化が起こりにくく高出力光源を用
いることができる。また、電気的に補正する必要がない
ので、安価でS/Nが良好な状態で好適な白色の色度に
調整可能な投写型表示装置が実現できる。さらに、従来
の投写型表示装置における電気的ホワイトバランス補正
手段であるホワイトバランス補正信号と前記ホワイトバ
ランス調整素子を組み合わせることにより、従来のホワ
イトバランス補正よりも幅広い補正を行うことができ
る。なお、上記のようにR・G・Bの全ての光路中にホ
ワイトバランス調整素子を配置したのは本発明の一例で
あり、これが1つないし2つの光路中にのみに配置した
場合でも本発明の主旨をそこなうものではないことはも
ちろんである。
In the present invention, since the white balance adjusting element is composed of the transmission / scattering mode light valve, deterioration of the white balance adjusting element due to heat absorption is unlikely to occur when the transmittance is reduced. Can be used. Further, since there is no need to make electrical correction, it is possible to realize an inexpensive projection type display device capable of adjusting to a suitable white chromaticity with a good S / N. Further, by combining the white balance correction signal, which is the electrical white balance correction means in the conventional projection display device, and the white balance adjusting element, a wider range of correction than the conventional white balance correction can be performed. It should be noted that the arrangement of the white balance adjusting elements in all the optical paths of R, G, and B as described above is an example of the present invention, and even when the white balance adjusting element is arranged only in one or two optical paths, the present invention is It goes without saying that it does not defeat the purpose of the.

【0054】実施例3.図10は本発明の実施例3にお
ける投写型表示装置を示す構成図である。図において、
41は色度検出器、42は撮像レンズ、43はカラーセ
ンサ、44は演算処理回路、45はホワイトバランス制
御回路、102は検出光である。
Example 3. FIG. 10 is a configuration diagram showing a projection type display device in Embodiment 3 of the present invention. In the figure,
41 is a chromaticity detector, 42 is an imaging lens, 43 is a color sensor, 44 is an arithmetic processing circuit, 45 is a white balance control circuit, and 102 is detection light.

【0055】次に、上記実施例の動作について説明す
る。色度検出器41は、撮像レンズ42とカラーセンサ
43等で構成されており、該カラーセンサ43にはCI
Eで定められたスペクトル三刺激値の分光感度を持つよ
うに調整された分光感度補正フィルタ(図示せず)が内
蔵されている。スクリーン10上に白色光を投写した
時、投写画像の一部を検出光102として色度検出器4
1により受光し、光電変換等を行って三刺激値を算出し
た後、演算処理回路44を介してこの三刺激値から色度
を演算し、ホワイトバランス制御回路45に出力する。
ホワイトバランス制御回路45にはあらかじめ所望の白
色色度がメモリ等により格納されており、検出光102
が所望の白色色度となるようにホワイトバランス制御回
路45から信号線46を介してホワイトバランス調整素
子31R、31G、31Bへの印加電圧を自動的に調整
することによりホワイトバランスを制御する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. The chromaticity detector 41 is composed of an imaging lens 42, a color sensor 43, etc., and the color sensor 43 has a CI.
A spectral sensitivity correction filter (not shown) adjusted to have the spectral sensitivity of the spectral tristimulus value defined by E is built in. When white light is projected on the screen 10, the chromaticity detector 4 uses a part of the projected image as the detection light 102.
The light is received by 1, and the tristimulus value is calculated by performing photoelectric conversion or the like, and then the chromaticity is calculated from the tristimulus value through the arithmetic processing circuit 44 and output to the white balance control circuit 45.
A desired white chromaticity is stored in advance in the white balance control circuit 45 by a memory or the like.
The white balance is controlled by automatically adjusting the voltage applied to the white balance adjusting elements 31R, 31G, 31B from the white balance control circuit 45 via the signal line 46 so that the desired white chromaticity is obtained.

【0056】本発明においては、ランプの発光スペクト
ルの経時変化が起こっても常に一定の白色光の色度が自
動的に得られ、ホワイトバランスの良好な投写型表示装
置が実現できる。
According to the present invention, a constant chromaticity of white light is automatically obtained automatically even if the emission spectrum of the lamp changes with time, and a projection display device having a good white balance can be realized.

【0057】実施例4.図11は本発明の実施例4にお
ける投写型表示装置を示す構成図である。図において、
47はホワイトバランス調整素子31を光路以外に配置
するための切換え機構である。ホワイトバランス調整素
子31である透過/散乱モードライトバルブ53を光路
の中に配置し所定値以上の電圧を印加することにより、
図11に示すように該透過/散乱モードライトバルブ5
3への入射光121を透過させることができるが、該透
過/散乱モードライトバルブ53の材料吸収等により透
過光束が若干低下するために、透過/散乱モードライト
バルブが配置されていない場合の透過光束φと透過モー
ドの透過光束φtとの間には、 φ>φt (13) の関係が常に成り立つ。これを解決するために、例えば
青色光100Bの透過光束を低下させたくない場合は、
機構47を用いてホワイトバランス調整素子31Bを光
路外に引き出せばよい。図11に実施例では、機構47
の回転軸48の回りにホワイトバランス調整素子31を
回転させて光束100Bの光路中への挿入/取り外しを
行っている。
Example 4. FIG. 11 is a configuration diagram showing a projection type display device in Embodiment 4 of the present invention. In the figure,
Reference numeral 47 is a switching mechanism for arranging the white balance adjusting element 31 in a position other than the optical path. By arranging the transmission / scattering mode light valve 53 which is the white balance adjusting element 31 in the optical path and applying a voltage of a predetermined value or more,
As shown in FIG. 11, the transmission / scattering mode light valve 5
The incident light 121 can be transmitted, but since the transmitted light flux is slightly reduced due to material absorption of the transmission / scattering mode light valve 53, the transmission when the transmission / scattering mode light valve is not arranged. The relationship φ> φt (13) always holds between the luminous flux φ and the transmitted luminous flux φt in the transmission mode. In order to solve this, for example, when it is not desired to reduce the transmitted light flux of the blue light 100B,
The white balance adjusting element 31B may be pulled out of the optical path by using the mechanism 47. In the embodiment shown in FIG. 11, the mechanism 47
The white balance adjusting element 31 is rotated around the rotation axis 48 of the light beam 100B to insert / remove the light flux 100B into / from the optical path.

【0058】本発明においては、R・G・Bの全ての光
路中にホワイトバランス調整素子が配置されていても、
切換え機構により光路以外に配置することができるの
で、任意のホワイトバランス調整素子が不必要である場
合でも該ホワイトバランス調整素子挿入による不必要な
透過率の低減を抑制することができる投写型表示装置が
実現できる。なお、上記のように青色光の光路中のみに
ホワイトバランス調整素子を配置しないように切換えを
行ったのは本発明の一例であり、これ以外の光路中ない
し2つ以上の光路中に切換え機構を備えても本発明の主
旨をそこなうものではないことはもちろんである。
In the present invention, even if the white balance adjusting elements are arranged in all the optical paths of R, G and B,
Since it can be arranged in a place other than the optical path by the switching mechanism, even if an arbitrary white balance adjusting element is unnecessary, it is possible to suppress an unnecessary reduction in transmittance due to the insertion of the white balance adjusting element. Can be realized. It should be noted that it is an example of the present invention that switching is performed so that the white balance adjusting element is not arranged only in the optical path of blue light as described above, and a switching mechanism is provided in other optical paths or in two or more optical paths. Needless to say, the provision of the above does not impair the gist of the present invention.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成して
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.

【0060】本発明になる投写型表示装置は、請求項1
によれば、照度分布調整素子をR・G・Bの少なくとも
1つの光路中に配置することにより、色ムラの小さい投
写型表示装置を提供することができる。
The projection type display device according to the present invention is defined in claim 1.
According to this, by disposing the illuminance distribution adjusting element in at least one of the R, G, and B optical paths, it is possible to provide a projection display device with less color unevenness.

【0061】また、請求項2によれば、照度分布調整素
子はライトバルブの画素サイズよりも小さな網点を形成
して作成し光学的に透過率を制御することができるの
で、安価で投写画像の色ムラを効果的に抑制することが
できる。
Further, according to the second aspect, since the illuminance distribution adjusting element can be formed by forming halftone dots smaller than the pixel size of the light valve to optically control the transmittance, the projection image can be produced at low cost. It is possible to effectively suppress the color unevenness.

【0062】さらに、請求項3によれば、照度分布調整
素子を投写レンズの被写界深度領域外に配置することに
より、該照度分布調整素子内の網点が投写画像の結像面
で結像しなくなるので、該網点による画質の劣化を効果
的に抑制することができる。
Further, according to the third aspect, by disposing the illuminance distribution adjusting element outside the depth of field area of the projection lens, the halftone dots in the illuminance distribution adjusting element are connected to the image plane of the projected image. Since no image is formed, deterioration of image quality due to the halftone dots can be effectively suppressed.

【0063】さらにまた、請求項4によれば、照度分布
調整素子の光入射面及び光出射面に無反射コーティング
を施すことにより、該照度分布調整素子を配置しても照
明光束の損失を最小限に防止することができるので、投
写光の高輝度化を効果的に実現することができる。
Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, by providing the light incident surface and the light emitting surface of the illuminance distribution adjusting element with a non-reflection coating, the loss of the illumination luminous flux can be minimized even if the illuminance distribution adjusting element is arranged. Since this can be prevented as much as possible, it is possible to effectively realize high brightness of the projection light.

【0064】また、請求項5によれば、ホワイトバラン
ス調整素子をR・G・Bの少なくとも1つの光路中に配
置することにより、ホワイトバランスの良好な投写型表
示装置を提供することができる。
According to the fifth aspect, by disposing the white balance adjusting element in at least one optical path of R, G, and B, it is possible to provide a projection display device having a good white balance.

【0065】また、請求項6によれば、ホワイトバラン
ス調整素子は透過/散乱モードライトバルブにより構成
することができるので、熱吸収による素子劣化が起こら
ず容易に透過特性を変化させることができる。
According to the sixth aspect, since the white balance adjusting element can be constituted by the transmission / scattering mode light valve, the transmission characteristic can be easily changed without deterioration of the element due to heat absorption.

【0066】さらに、請求項7によれば、ホワイトバラ
ンス調整素子の光入射面に無反射コーティングを施すこ
とにより、該ホワイトバランス調整素子を配置しても照
明光束の損失を最小限に防止することができるので、投
写光の高輝度化を効果的に実現することができる。
Further, according to the seventh aspect, by applying a non-reflective coating on the light incident surface of the white balance adjusting element, even if the white balance adjusting element is arranged, the loss of the illumination luminous flux can be prevented to a minimum. Therefore, it is possible to effectively realize high brightness of the projection light.

【0067】さらにまた、請求項8によれば、ホワイト
バランス調整素子を光軸方向に前後シフトすることによ
り、投写画像のホワイトバランスの微調整を容易に行う
ことができる。
Further, according to the eighth aspect, by finely adjusting the white balance of the projected image by shifting the white balance adjusting element back and forth in the optical axis direction.

【0068】また、請求項9によれば、投写光の色度を
検出することにより、自動的に透過/散乱モードライト
バルブへの印加電圧を変化させ、投写画像のホワイトバ
ランスを自動調整することが可能な投写型表示装置を提
供することができる。
According to a ninth aspect, the voltage applied to the transmission / scattering mode light valve is automatically changed by detecting the chromaticity of the projected light, and the white balance of the projected image is automatically adjusted. It is possible to provide a projection display device capable of performing the above.

【0069】また、請求項10によれば、前記ホワイト
バランス調整素子が不必要な時には該ホワイトバランス
調整素子を光路外に配置することができるので、投写光
の高輝度化を効果的に実現することが可能な投写型表示
装置を提供することができる。
According to the tenth aspect, since the white balance adjusting element can be arranged outside the optical path when the white balance adjusting element is unnecessary, the brightness of the projection light can be effectively increased. It is possible to provide a projection display device capable of performing the above.

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

【図1】本発明の実施例1における投写型表示装置の光
学系を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical system of a projection display apparatus in Embodiment 1 of the present invention.

【図2】図1における照度分布調整素子の外観図であ
る。
FIG. 2 is an external view of an illuminance distribution adjusting element in FIG.

【図3】図1における照度分布調整素子を巨視的に見た
場合の一例を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of the illuminance distribution adjusting element in FIG. 1 viewed macroscopically.

【図4】本発明の実施例1における照度分布調整素子の
透過特性の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of transmission characteristics of an illuminance distribution adjusting element in Example 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施例1におけるR・G・Bの各単色
光の照度分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an illuminance distribution of each of R, G, and B monochromatic lights in Example 1 of the present invention.

【図6】本発明の実施例2における投写型表示装置を示
す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a projection display device according to a second embodiment of the invention.

【図7】本発明の実施例2に示すホワイトバランス調整
素子として用いる透過/散乱モードライトバルブの動作
説明図である。
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of a transmission / scattering mode light valve used as a white balance adjustment element according to a second embodiment of the present invention.

【図8】透過/散乱モードライトバルブの散乱光を除去
する光学系の原理説明図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of an optical system that removes scattered light from a transmission / scattering mode light valve.

【図9】本発明の実施例2におけるホワイトバランス調
整素子の電気光学特性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing electro-optical characteristics of a white balance adjustment element in Example 2 of the present invention.

【図10】本発明の実施例3における投写型表示装置を
示す構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a projection display device according to a third embodiment of the invention.

【図11】本発明の実施例4における投写型表示装置を
示す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a projection type display device in Embodiment 4 of the present invention.

【図12】従来の液晶ライトバルブを用いた投写型表示
装置の光学系の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an optical system of a projection type display device using a conventional liquid crystal light valve.

【図13】従来の投写型表示装置におけるR・G・Bの
各単色光の照度分布を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing illuminance distributions of R, G, and B monochromatic lights in a conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 ランプ 3 反射鏡 4 フィルタ 5 ダイクロイックミラー 6 反射ミラー 7 液晶ライトバルブ 8 ダイクロイックプリズム 9 投写レンズ 10 スクリーン 11 絞り 21 照度分布調整素子 22 透明板 23 ドット塗料 31 ホワイトバランス調整素子 41 色度検出器 42 撮像レンズ 43 カラーセンサ 44 演算処理回路 45 ホワイトバランス制御回路 46 信号線 48 ホワイトバランス調整素子除去手段 51 入射光 52 透過光 53 透過/散乱モードライトバルブ 54 散乱透過光 55 散乱光除去手段 100 照明光 101 投写光 102 検出光 121 入射光 122 透過光 123 散乱光 130、131 透明基板 133、134 透明導電膜 135 液晶 136 ポリマー 137 電源 141 映像信号補正回路 142 信号線 1 light source 2 lamp 3 reflecting mirror 4 filter 5 dichroic mirror 6 reflecting mirror 7 liquid crystal light valve 8 dichroic prism 9 projection lens 10 screen 11 aperture 21 illuminance distribution adjusting element 22 transparent plate 23 dot paint 31 white balance adjusting element 41 chromaticity detector 42 imaging lens 43 color sensor 44 arithmetic processing circuit 45 white balance control circuit 46 signal line 48 white balance adjusting element removing means 51 incident light 52 transmitted light 53 transmission / scattering mode light valve 54 scattered transmitted light 55 scattered light removing means 100 illumination light 101 projected light 102 detected light 121 incident light 122 transmitted light 123 scattered light 130, 131 transparent substrates 133, 134 transparent conductive film 135 liquid crystal 136 polymer 137 power supply 141 video signal correction circuit 142 signal Line

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を形成する複数のライトバルブと、
該ライトバルブに形成された画像を拡大投写する投写レ
ンズと、該ライトバルブを照明する略平行光を出射する
光源手段と、該略平行光を赤、緑、青の3つの原色光に
分解する色分解手段と、画像形成後に該原色光を1つの
光に合成するための色合成手段よりなる光学系を有する
投写型表示装置において、前記ライトバルブを透過する
光路中に、中心部と周辺部で異なる透過特性を持つ照度
分布調整素子を、各ライトバルブの面内の照度分布に対
応して少なくとも1つの光路中に配置することを特徴と
する投写型表示装置。
1. A plurality of light valves for forming an image,
A projection lens for enlarging and projecting an image formed on the light valve, a light source means for emitting substantially parallel light for illuminating the light valve, and the substantially parallel light is decomposed into three primary color lights of red, green and blue. In a projection display device having an optical system including color separation means and color combination means for combining the primary color lights into one light after image formation, a central part and a peripheral part are provided in an optical path passing through the light valve. 2. A projection display device characterized in that an illuminance distribution adjusting element having different transmission characteristics is arranged in at least one optical path corresponding to the in-plane illuminance distribution of each light valve.
【請求項2】 前記照度分布調整素子は、前記ライトバ
ルブの画素サイズよりも小さな網点を形成して作成する
ことを特徴とする請求項1記載の投写型表示装置。
2. The projection display device according to claim 1, wherein the illuminance distribution adjusting element is formed by forming halftone dots smaller than a pixel size of the light valve.
【請求項3】 前記照度分布調整素子は、前記網点が投
写画像の結像面で解像できないように投写レンズの被写
界深度領域外に配置することを特徴とする請求項1記載
の投写型表示装置。
3. The illuminance distribution adjusting element is arranged outside the depth of field region of the projection lens so that the halftone dots cannot be resolved on the image plane of the projected image. Projection display device.
【請求項4】 前記照度分布調整素子の光入射面及び光
出射面に、無反射コーティングを施したことを特徴とす
る請求項第1項記載の投写型表示装置。
4. The projection display device according to claim 1, wherein the light incident surface and the light emitting surface of the illuminance distribution adjusting element are non-reflection coated.
【請求項5】 画像を形成する複数のライトバルブと、
該ライトバルブに形成された画像を拡大投写する投写レ
ンズと、該ライトバルブを照明する略平行光を出射する
光源手段と、該略平行光を赤、緑、青の3つの原色光に
分解する色分解手段と、画像形成後に該原色光を1つの
光に合成するための色合成手段よりなる光学系を有する
投写型表示装置において、前記ライトバルブを透過する
光路中に、赤、緑、青の3つの各原色に対応するライト
バルブを照明する光束の比を制御することができるホワ
イトバランス調整素子を、分解された3つの原色光の光
束量に対応して少なくとも1つの光路中に配置すること
を特徴とする投写型表示装置。
5. A plurality of light valves for forming an image,
A projection lens for enlarging and projecting an image formed on the light valve, a light source means for emitting substantially parallel light for illuminating the light valve, and the substantially parallel light is decomposed into three primary color lights of red, green and blue. In a projection display device having an optical system including color separation means and color combination means for combining the primary color lights into one light after image formation, red, green, and blue are provided in an optical path passing through the light valve. A white balance adjusting element capable of controlling the ratio of the luminous fluxes illuminating the light valves corresponding to the respective three primary colors is arranged in at least one optical path corresponding to the luminous flux amounts of the decomposed three primary color lights. A projection display device characterized by the above.
【請求項6】 前記ホワイトバランス調整素子は、印加
電圧に応じて透明状態から不透明状態まで連続的に選択
することができる透過/散乱モードライトバルブにより
作成することを特徴とする請求項5記載の投写型表示装
置。
6. The white balance adjusting element is formed by a transmission / scattering mode light valve capable of continuously selecting from a transparent state to an opaque state according to an applied voltage. Projection display device.
【請求項7】 前記ホワイトバランス調整素子の光入射
面に、無反射コーティングを施したことを特徴とする請
求項5記載の投写型表示装置。
7. The projection display device according to claim 5, wherein the light incident surface of the white balance adjusting element is non-reflection coated.
【請求項8】 前記ホワイトバランス調整素子を、光軸
方向に前後シフトすることができる移動手段を有するこ
とを特徴とする請求項5記載の投写型表示装置。
8. The projection display device according to claim 5, further comprising a moving unit that can shift the white balance adjusting element back and forth in the optical axis direction.
【請求項9】 画像を形成する複数のライトバルブと、
該ライトバルブに形成された画像を拡大投写する投写レ
ンズと、該ライトバルブを照明する略平行光を出射する
光源手段と、該略平行光を赤、緑、青の3つの原色光に
分解する色分解手段と、画像形成後に該原色光を1つの
光に合成するための色合成手段よりなる光学系を有し、
前記ライトバルブを透過する光路中に、赤、緑、青の3
つの各原色に対応するライトバルブを照明する光束の比
を制御することができるホワイトバランス調整素子を、
分解された3つの原色光の光束量に応じて少なくとも1
つの光路中に配置した投写型表示装置において、白色光
をスクリーン上に投写した際に該スクリーン上の投写画
像の色度を検出することができる色度検出手段と、該検
出手段の出力に応じて該ホワイトバランス調整素子を制
御する回路を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
9. A plurality of light valves forming an image,
A projection lens for enlarging and projecting an image formed on the light valve, a light source means for emitting substantially parallel light for illuminating the light valve, and the substantially parallel light is decomposed into three primary color lights of red, green and blue. An optical system including a color separation unit and a color combination unit for combining the primary color lights into one light after image formation,
In the optical path that passes through the light valve, red, green, and blue 3
A white balance adjustment element that can control the ratio of the luminous flux that illuminates the light valve corresponding to each of the three primary colors.
At least 1 according to the luminous flux of the three primary color lights
In a projection display device arranged in one optical path, a chromaticity detection unit capable of detecting chromaticity of a projected image on the screen when white light is projected on the screen, and a chromaticity detection unit according to an output of the detection unit. And a circuit for controlling the white balance adjusting element.
【請求項10】 画像を形成する複数のライトバルブ
と、該ライトバルブに形成された画像を拡大投写する投
写レンズと、該ライトバルブを照明する略平行光を出射
する光源手段と、該略平行光を赤、緑、青の3つの原色
光に分解する色分解手段と、画像形成後に該原色光を1
つの光に合成するための色合成手段よりなる光学系を有
し、前記ライトバルブを透過する光路中に、赤、緑、青
の3つの各原色に対応するライトバルブを照明する光束
の比を制御することができるホワイトバランス調整素子
を配置した投写型表示装置において、前記ホワイトバラ
ンス調整素子を光路外に配置することができる除去手段
を有することを特徴とする投写型表示装置。
10. A plurality of light valves for forming an image, a projection lens for enlarging and projecting an image formed on the light valve, a light source means for emitting substantially parallel light for illuminating the light valve, and the substantially parallel light source. Color separation means for separating light into three primary color lights of red, green, and blue, and the primary color light of 1 after the image formation.
An optical system including a color synthesizing unit for synthesizing two light beams is provided. A projection type display device having a controllable white balance adjusting element, comprising: a removing means capable of disposing the white balance adjusting element outside the optical path.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108254159A (en) * 2018-02-07 2018-07-06 北京镭创高科光电科技有限公司 A kind of white balance detection device of laser display system
CN109752907A (en) * 2019-03-22 2019-05-14 深圳市当智科技有限公司 A kind of projection light machine automatically configures the system and method for optimization white balance

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