JP2000039583A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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JP2000039583A
JP2000039583A JP10205715A JP20571598A JP2000039583A JP 2000039583 A JP2000039583 A JP 2000039583A JP 10205715 A JP10205715 A JP 10205715A JP 20571598 A JP20571598 A JP 20571598A JP 2000039583 A JP2000039583 A JP 2000039583A
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JP
Japan
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light
prism
incident
emitted
liquid crystal
Prior art date
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Pending
Application number
JP10205715A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Tanabe
和紀 田辺
Toshiaki Tabuchi
敏彰 田渕
Shoji Kawahara
河原  昭二
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the installation area of a liquid crystal projector small, to make the length of respective color optical paths equal in a color resolving optical system and to eliminate the need of an optical device for correcting it by three-dimensionally arranging the color resolving optical system and a color synthesis optical system. SOLUTION: A prism 5 is in a hexahedron shape (rectangular parallelopiped shape) and an R reflection film 3 making white light from a lamp 2 incident from a 1st surface 5a and reflecting only red light and a B reflection film 4 making the white light incident and reflecting only blue light are arranged to be X-shaped inside. Reflection mirrors 7 and 8 reflect the light reflected by the film 3 and emitted from the 2nd surface 5b of the prism 5 and make it incident on the 2nd surface 5b of the prism 5 again. Reflection mirrors 13 and 14 reflect the light reflected by the film 4 and emitted from the 4th surface 5d of the prism 5 and make it incident on the 4th surface 5d of the prism 5 again. Reflection mirrors 10 and 11 reflect the light passing through the films 3 and 4 and emitted from the 3rd surface 5c of the prism 5 and make it incident on the 3rd surface 5c of the prism 5 again.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの白色光
束を赤、青、緑の3色の光束に分解し、これらの各色光
束を液晶パネルを通して映像情報に対応させて変調し、
変調した後の各色の変調光束を再合成して、投写レンズ
を介してスクリーン上に拡大投写する液晶プロジェクタ
等の投写型表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention decomposes a white light beam from a light source into light beams of three colors of red, blue and green, and modulates each of these color light beams through a liquid crystal panel in accordance with video information.
The present invention relates to a projection display device such as a liquid crystal projector that recombines modulated light fluxes of each color after modulation and projects the enlarged light onto a screen via a projection lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、投写型表示装置としての液晶プロ
ジェクタは、小型で、高解像度の液晶パネルが実用化さ
れ、それを用いた液晶プロジェクタにおいても、より小
型のものが求められるようになってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a liquid crystal projector as a projection display device, a small, high-resolution liquid crystal panel has been put into practical use, and a liquid crystal projector using the same has been required to be smaller. ing.

【0003】以下、従来の投写型表示装置としての液晶
プロジェクターについて説明する。図5は、従来の液晶
プロジェクターの光学ユニット101内の光学素子の配
置を示す平面図である。光学ユニット101は、光源と
してのランプ102と、光路に約45度の角度で配置さ
れ、ランプ102からの光を反射する反射ミラー103
と、光路に約45度の角度で配置され、青色光のみを透
過させ、それ以外の光を反射するB透過ダイクロイック
ミラー104と、光路に約45度の角度で配置され、B
透過ダイクロイックミラー104を透過してきた光を反
射させる反射ミラー105と、光路に約45度の角度で
配置され、緑色光のみを反射し、それ以外の光を透過さ
せるG反射ダイクロイックミラー106と、G反射ダイ
クロイックミラー106を透過してきた光を反射させる
反射ミラー107、108と、これらの反射ミラー10
7、108間に位置し、光路長の補正を行うためのリレ
ーレンズ109と、赤色、緑色、青色の画像情報に対応
し、画素ごと変調可能な液晶パネル110R、110
G、110Bと、それら液晶パネル110R、110
G、110Bの直前に取り付けられたフィールドレンズ
111R、111G、111Bと、液晶パネル110
R、110G、110Bで変調された赤色、緑色、青色
の光を再合成し、所定方向に出射する6面体形状の色合
成プリズム112と、その色合成プリズム112から出
射された光を外部のスクリーンに投写する投写レンズ1
13とから構成される。
Hereinafter, a liquid crystal projector as a conventional projection display device will be described. FIG. 5 is a plan view showing an arrangement of optical elements in an optical unit 101 of a conventional liquid crystal projector. The optical unit 101 includes a lamp 102 as a light source and a reflection mirror 103 disposed at an angle of about 45 degrees in an optical path and reflecting light from the lamp 102.
And a B-transmitting dichroic mirror 104 that is disposed at an angle of about 45 degrees in the optical path, transmits only blue light, and reflects other light, and is disposed at an angle of about 45 degrees in the optical path.
A reflection mirror 105 for reflecting light transmitted through the transmission dichroic mirror 104; a G reflection dichroic mirror 106 disposed at an angle of about 45 degrees in the optical path for reflecting only green light and transmitting the other light; Reflecting mirrors 107 and 108 for reflecting light transmitted through the reflecting dichroic mirror 106, and these reflecting mirrors 10
7 and 108, a relay lens 109 for correcting the optical path length, and a liquid crystal panel 110R, 110 corresponding to red, green, and blue image information and capable of modulating each pixel.
G, 110B and their liquid crystal panels 110R, 110
G, 110B, the field lenses 111R, 111G, 111B attached immediately before the liquid crystal panel 110
A hexahedral color synthesis prism 112 that recombines the red, green, and blue light modulated by R, 110G, and 110B and emits light in a predetermined direction, and outputs the light emitted from the color synthesis prism 112 to an external screen Projection lens 1 for projection
13.

【0004】以上のように構成された液晶プロジェクタ
について、以下その作用について説明する。まず、光源
であるランプ102から出射された白色光は、B透過ダ
イクロイックミラー104にて反射される時に青色光が
分離され、Gダイクロイックミラー106を通過する時
に緑色光が分離され、残りは赤色光のみになる。すなわ
ち、ランプ102からの白色光が赤色、緑色、青色の光
に分解される。
The operation of the liquid crystal projector configured as described above will be described below. First, white light emitted from a lamp 102 as a light source is separated into blue light when reflected by a B transmission dichroic mirror 104, green light is separated when passing through a G dichroic mirror 106, and the rest is red light Only be. That is, the white light from the lamp 102 is decomposed into red, green, and blue light.

【0005】分解されたそれぞれの光は、液晶パネル1
10R、110G、110Bを透過する際、画像情報に
基づき画素毎に変調される。その後、色合成プリズム1
12で赤色、緑色、青色の光が再合成され、投写レンズ
113により図示しないスクリーンに拡大投写される。
[0005] Each of the decomposed lights is applied to a liquid crystal panel 1.
When transmitting through 10R, 110G, and 110B, it is modulated for each pixel based on image information. Then, the color synthesis prism 1
At 12, the red, green and blue lights are recombined and enlarged and projected by a projection lens 113 onto a screen (not shown).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、B透過ダイクロイックミラー104、G
反射ダイクロイックミラー106、反射ミラー103、
105、107、108からなる色分解光学系が、色合
成プリズム112からなる色合成光学系とは別に平面的
に配置されており、液晶プロジェクタの設置面積が大き
くなるという問題点を有していた。また、色分解光学系
において1色のみ、本従来例では赤色光のみの光路長が
長いため、この光路長の影響をなくすように補正するた
めのリレーレンズ109等の光学素子が必要となり、コ
ストアップや、それら光学素子による光のロスによるス
クリーン輝度が低下するという問題点を有していた。
However, in the above conventional configuration, the B-transmitting dichroic mirror 104, G
Reflection dichroic mirror 106, reflection mirror 103,
The color separation optical system consisting of 105, 107 and 108 is arranged in a plane separately from the color synthesis optical system consisting of the color combining prism 112, which has a problem that the installation area of the liquid crystal projector becomes large. . Further, since the optical path length of only one color in the color separation optical system and only red light in the conventional example is long, an optical element such as a relay lens 109 for correcting so as to eliminate the influence of the optical path length is required, and cost is reduced. There is a problem that the screen brightness is reduced due to the increase in light and loss of light by the optical elements.

【0007】本発明は上記問題点を解決するもので、液
晶プロジェクタの設置面積が小さく、色分解光学系にお
いて各色の光路長が等しく、補正するための光学素子が
不要な投写型表示装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above problems, and provides a projection type display device in which the installation area of a liquid crystal projector is small, the optical path length of each color is equal in a color separation optical system, and no optical element for correction is required. The purpose is to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の投写型表示装置は、6面体形状をなし、周囲
の4面のうちの1面である第1面から入射した白色光を
分離し、周囲の4面のうちの第1面以外の3面の第2面
から赤色光、第3面から緑色光、第4面から青色光をそ
れぞれ出射し、かつ、第2面から入射した赤色光と、第
3面から入射した緑色光と、第4面から入射した青色光
とを合成して第1面に出射し、特定の波長域の光のみを
反射、若しくは透過させる反射膜がX字型に内部に配さ
れたプリズムと、前記プリズムの第1面に白色光を照射
する光源と、前記プリズムの第2面から出射した赤色光
と、第3面から出射した緑色光と、第4面から出射した
青色光とを反射して、再度、前記プリズムの第2面と第
3面と第4面とに入射させる複数の反射鏡と、前記反射
鏡と前記プリズムとの間に位置し、赤色光、緑色光、青
色光のそれぞれを情報に基づき画素毎に変調可能な3枚
の液晶パネルと、前記プリズムの第1面から出射された
光を投写し、前記3枚の液晶パネルの像をスクリーン上
に重ね合わせて結像させる投写レンズとを備えたことを
特徴とする。
In order to achieve this object, a projection type display device according to the present invention has a hexahedral shape, and a white light incident from a first surface which is one of four surrounding surfaces. And red light, green light and blue light are respectively emitted from the second surface of the three surfaces other than the first surface out of the four surfaces, and the light is emitted from the second surface. A reflection that combines the incident red light, the green light incident from the third surface, and the blue light incident from the fourth surface, emits the light to the first surface, and reflects or transmits only light in a specific wavelength range. A prism having a film disposed therein in an X shape, a light source for irradiating the first surface of the prism with white light, a red light emitted from the second surface of the prism, and a green light emitted from the third surface And the blue light emitted from the fourth surface is reflected, and again reflected on the second, third, and fourth surfaces of the prism. A plurality of reflecting mirrors to be projected, three liquid crystal panels located between the reflecting mirror and the prism, and capable of modulating each of red light, green light, and blue light for each pixel based on information; And a projection lens for projecting light emitted from the first surface and superimposing and forming images of the three liquid crystal panels on a screen.

【0009】この構成により、液晶プロジェクタの設置
面積が小さく、色分解光学系において各色の光路長が等
しく、補正するための光学素子が不要な投写型表示装置
を提供できる。
With this configuration, it is possible to provide a projection type display device in which the installation area of the liquid crystal projector is small, the optical path length of each color is equal in the color separation optical system, and no optical element for correction is required.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の投写型
表示装置は、6面体形状をなし、周囲の4面のうちの1
面である第1面から入射した白色光を分離し、周囲の4
面のうちの第1面以外の3面の第2面から赤色光、第3
面から緑色光、第4面から青色光をそれぞれ出射し、か
つ、第2面から入射した赤色光と、第3面から入射した
緑色光と、第4面から入射した青色光とを合成して第1
面に出射し、特定の波長域の光のみを反射、若しくは透
過させる反射膜がX字型に内部に配されたプリズムと、
前記プリズムの第1面に白色光を照射する光源と、前記
プリズムの第2面から出射した赤色光と、第3面から出
射した緑色光と、第4面から出射した青色光とを反射し
て、再度、前記プリズムの第2面と第3面と第4面とに
入射させる複数の反射鏡と、前記反射鏡と前記プリズム
との間に位置し、赤色光、緑色光、青色光のそれぞれを
情報に基づき画素毎に変調可能な3枚の液晶パネルと、
前記プリズムの第1面から出射された光を投写し、前記
3枚の液晶パネルの像をスクリーン上に重ね合わせて結
像させる投写レンズとを備えたことを特徴とするもので
あり、白色光からの赤色光、緑色光、青色光の分離と、
赤色光、緑色光、青色光の合成とを1個のプリズムで行
うことが可能となり、設置面積を小さくすることが可能
になるとともに、各色の光路を等しくすることが可能と
なるという作用を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The projection type display device according to the first aspect of the present invention has a hexahedral shape, and has one of four peripheral surfaces.
White light incident from the first surface, which is the
Red light from the second surface of the three surfaces other than the first surface,
Green light from the surface, blue light from the fourth surface, and red light incident from the second surface, green light incident from the third surface, and blue light incident from the fourth surface. First
A prism in which a reflection film that emits to the surface and reflects only light in a specific wavelength range or transmits the light is disposed in an X-shape,
The light source irradiates the first surface of the prism with white light, reflects the red light emitted from the second surface of the prism, the green light emitted from the third surface, and the blue light emitted from the fourth surface. Again, a plurality of reflecting mirrors that are incident on the second, third, and fourth surfaces of the prism, and are located between the reflecting mirror and the prism; Three liquid crystal panels each of which can be modulated for each pixel based on information;
A projection lens for projecting light emitted from the first surface of the prism and superimposing the images of the three liquid crystal panels on a screen to form an image. Separation of red, green and blue light from
It is possible to combine red light, green light and blue light with one prism, so that it is possible to reduce the installation area and to make the optical path of each color equal. .

【0011】本発明の請求項2に記載の投写型表示装置
は、6面体形状をなし、周囲の4面のうちの1面である
第1面から入射した白色光を分離し、周囲の4面のうち
の第1面以外の3面の第2面から赤色光、第3面から緑
色光、第4面から青色光をそれぞれ出射して特定の波長
域の光のみを反射、若しくは透過する反射膜がX字型に
内部に配された第1のプリズムと、6面体形状をなし、
周囲の4面のうちの第2面から入射した赤色光と、第3
面から入射した緑色光と、第4面から入射した青色光と
を合成し、周囲の4面のうちの残りの1面である第1面
に出射して、特定の波長域の光のみを反射、若しくは透
過する反射膜がX字型に内部に配された第2のプリズム
と、前記第1のプリズムの第1面に白色光を照射する光
源と、前記第1のプリズムの第2面から出射した赤色光
と、第3面から出射した緑色光と、第4面から出射した
青色光とを反射して、前記第2のプリズムの第2面と第
3面と第4面とに入射させる複数の反射鏡と、前記反射
鏡と前記第2のプリズムとの間に位置し、赤色光、緑色
光、青色光のそれぞれを情報に基づき画素毎に変調可能
な3枚の液晶パネルと、前記第2のプリズムの第1面か
ら出射された光を投写し、前記3枚の液晶パネルの像を
スクリーン上に重ね合わして結像させる投写レンズとを
備えたことを特徴とするものであり、白色光からの赤色
光、緑色光、青色光の分離を行うプリズムと、赤色光、
緑色光、青色光の合成を行うプリズムとを使用して、設
置面積を小さくすることが可能になるとともに、各色の
光路を等しくすることが可能となるという作用を有し、
2個を重ねて使用することも可能である。
The projection display device according to a second aspect of the present invention has a hexahedral shape, separates white light incident from the first surface, which is one of the four surrounding surfaces, and converts the white light into the surrounding four light. Red light, green light, and blue light are emitted from the second, third, and fourth surfaces of the three surfaces other than the first surface, respectively, to reflect or transmit only light in a specific wavelength range. A first prism in which a reflection film is arranged in an X-shape and a hexahedral shape;
The red light incident from the second surface of the four surrounding surfaces and the third light
The green light incident from the surface and the blue light incident from the fourth surface are combined, and the light is emitted to the first surface, which is the remaining one of the four surrounding surfaces, and only the light in the specific wavelength range is emitted. A second prism in which a reflective film that reflects or transmits is arranged in an X-shape, a light source that irradiates a first surface of the first prism with white light, and a second surface of the first prism , The green light emitted from the third surface, and the blue light emitted from the fourth surface are reflected on the second, third, and fourth surfaces of the second prism. A plurality of reflecting mirrors to be incident, and three liquid crystal panels located between the reflecting mirror and the second prism and capable of modulating each of red light, green light, and blue light for each pixel based on information; Projecting the light emitted from the first surface of the second prism, and superimposing the images of the three liquid crystal panels on a screen. Awashi and which is characterized in that a projection lens for forming a prism for performing the red light, green light, blue light separating from the white light, red light,
Using a prism that synthesizes green light and blue light, it is possible to reduce the installation area and to have an effect that it is possible to equalize the optical path of each color,
It is also possible to use two in a pile.

【0012】また、反射鏡に代えてプリズムを用いても
よい。以下、本発明の実施の形態について、図1から図
4を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態にかかる投
写型表示装置としての液晶プロジェクタの光学ユニット
1の平面図、図2は斜視図である。
Further, a prism may be used instead of the reflecting mirror. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. (Embodiment 1) FIG. 1 is a plan view of an optical unit 1 of a liquid crystal projector as a projection display according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view.

【0013】図1、図2に示すように、液晶プロジェク
タの光学ユニット1は、光源としてのランプ2と、6面
体形状(直方体形状)で、ランプ2からの白色光を第1
面5aから入射し、赤色光のみ反射するR反射膜3と青
色光のみ反射するB反射膜4とが内部においてX字状に
配置されたプリズム5と、R反射膜3で反射されてプリ
ズム5の第2面5bから出射される光を反射して、再
度、プリズム5の第2面5bに入射させる反射鏡7、8
と、R反射膜3およびB反射膜4を通過してプリズム5
の第3面5cから出射される光を反射し、再度、プリズ
ム5の第3面5cに入射させる反射鏡10、11と、B
反射膜4で反射されてプリズム5の第4面5dから出射
された光を反射し、再度、プリズム5の第4面5dに入
射させる反射鏡13、14と、それぞれ再入射する光の
光路中に配置された液晶パネル15R、15G、15B
と、プリズム5から出射された光を図示しない外部のス
クリーンに投写し、液晶パネル15R、15G、15B
の像をスクリーン上に結像させる投写レンズ16とから
構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an optical unit 1 of a liquid crystal projector has a lamp 2 as a light source, a hexahedral shape (a rectangular parallelepiped shape), and a white light from the lamp 2 as a first light.
A prism 5 in which an R-reflecting film 3 that reflects from the surface 5a and reflects only red light and a B-reflecting film 4 that reflects only blue light are arranged in an X shape inside, and a prism 5 that is reflected by the R-reflecting film 3 The reflecting mirrors 7 and 8 reflect the light emitted from the second surface 5b of the prism 5 and make the light incident on the second surface 5b of the prism 5 again.
And the prism 5 passing through the R reflection film 3 and the B reflection film 4
Reflecting mirrors 10 and 11 for reflecting the light emitted from the third surface 5c of the prism 5 and causing the light to enter the third surface 5c of the prism 5 again;
The reflecting mirrors 13 and 14 reflect the light reflected by the reflection film 4 and emitted from the fourth surface 5d of the prism 5, and then make the light enter the fourth surface 5d of the prism 5 again. Liquid crystal panels 15R, 15G, 15B arranged in
And the light emitted from the prism 5 is projected on an external screen (not shown), and the liquid crystal panels 15R, 15G, and 15B are projected.
And a projection lens 16 for forming an image on the screen.

【0014】以上のように構成された投写型表示装置に
ついて、その作用を説明する。まず、ランプ2から照射
された白色光はプリズム5に入射し、赤色の光はR反射
膜3により光路を直角に折り曲げられて、プリズム5の
第2面5bからプリズム5の外へ出射され、青色の光は
B反射膜4により赤色光とは反対方向に直角に折り曲げ
られて、プリズム5の第4面5dからプリズム5外へ出
射される。また、残った緑色の光はR反射膜3やB反射
膜4を透過し、プリズム5の第3面5cから出射され、
このようにして白色光が赤色、緑色、青色の光に分解さ
れる。
The operation of the projection type display device configured as described above will be described. First, the white light emitted from the lamp 2 enters the prism 5, and the red light has its optical path bent at right angles by the R reflection film 3, and is emitted out of the prism 5 from the second surface 5 b of the prism 5, The blue light is bent at right angles in the opposite direction to the red light by the B reflection film 4, and is emitted from the fourth surface 5 d of the prism 5 to the outside of the prism 5. The remaining green light passes through the R reflection film 3 and the B reflection film 4 and is emitted from the third surface 5c of the prism 5,
In this way, white light is decomposed into red, green, and blue light.

【0015】プリズム5から出射された各色の光は反射
鏡7、8、10、11、13、14の作用により再びプ
リズム5のそれぞれが出射した面(第2面5b、第4面
5dおよび第3面5c)に向かって、折り返される。途
中、各光路中には画像情報に基づき、画素ごとに変調可
能な、シャッターとしての液晶パネル15R、15G、
15Bが配されているため、各色の光は、変調された状
態で、プリズム5に入射する。
The light of each color emitted from the prism 5 is again irradiated by the reflecting mirrors 7, 8, 10, 11, 13, 14 (the second surface 5b, the fourth surface 5d and the fourth surface 5d). It is folded back toward the three surfaces 5c). On the way, in each optical path, liquid crystal panels 15R, 15G as shutters, which can be modulated for each pixel based on image information,
15B, the light of each color enters the prism 5 in a modulated state.

【0016】プリズム5の第2面5bからプリズム5に
入射した赤色光は、R反射膜3により直角方向に折り曲
げられて、白色光が入射した方向へプリズム5の第1面
5aから出射され、プリズム5の第4面5dからプリズ
ム5に入射した青色光は、B反射膜4で直角に折り曲げ
られて、白色光が入射した方向へプリズム5の第1面5
aから出射される。また、プリズム5の第3面5cから
入射する緑色光は、R反射膜3とB反射膜4とを透過し
て、白色光が入射した方向へプリズム5の第1面5aか
ら出射される。こうして、液晶パネル15R、15G、
15Bで変調された各色の光は、プリズム5で再合成さ
れた後に出射され、投写レンズ16により外部のスクリ
ーンに投写される。
The red light incident on the prism 5 from the second surface 5b of the prism 5 is bent in a right angle direction by the R reflection film 3, and emitted from the first surface 5a of the prism 5 in a direction in which the white light is incident. The blue light incident on the prism 5 from the fourth surface 5d of the prism 5 is bent at a right angle by the B reflection film 4, and the first surface 5 of the prism 5 is moved in the direction in which the white light is incident.
a. The green light entering from the third surface 5c of the prism 5 passes through the R reflection film 3 and the B reflection film 4, and is emitted from the first surface 5a of the prism 5 in a direction in which white light is incident. Thus, the liquid crystal panels 15R, 15G,
The light of each color modulated by 15B is emitted after being recombined by the prism 5 and projected on an external screen by the projection lens 16.

【0017】以上のように、本実施の形態によれば、1
つのプリズム5で、色分解と色合成とが可能になり、小
型の光学系からなる光学ユニット1を得ることができ、
また、色分解光学系と色合成光学系とを立体的に配置し
たので、液晶パネルの位置調整機構のすべてを狭い範囲
に集約することが可能となり、液晶プロジェクタの設置
面積を小さくすることができる。また、すべての各色の
光路長が等しくなるため、途中に補正用のレンズが不要
になり、その分製造コストも低減され、従来のように補
正用のレンズによる光のロスによるスクリーン輝度が低
下するという問題も生じない。
As described above, according to the present embodiment, 1
With the two prisms 5, color separation and color synthesis can be performed, and the optical unit 1 including a small optical system can be obtained.
In addition, since the color separation optical system and the color synthesis optical system are three-dimensionally arranged, all the position adjustment mechanisms of the liquid crystal panel can be integrated in a narrow range, and the installation area of the liquid crystal projector can be reduced. . In addition, since the optical path lengths of all the colors are equal, a lens for correction is not required on the way, the manufacturing cost is reduced accordingly, and the screen brightness is reduced due to light loss due to the lens for correction as in the conventional case. The problem does not arise.

【0018】(実施の形態2)図3は本発明の他の実施
の形態にかかる投写型表示装置としての液晶プロジェク
タの光学ユニット21の斜視図である。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a perspective view of an optical unit 21 of a liquid crystal projector as a projection type display apparatus according to another embodiment of the present invention.

【0019】この液晶プロジェクタの光学ユニット21
は、光源としてのランプ22と、6面体形状(直方体形
状)で、ランプ22からの白色光を第1面25aから入
射し、赤色光のみ反射するR反射膜23と青色光のみ反
射するB反射膜24とが内部においてX字状に配置され
た第1のプリズム25と、その第1のプリズム25の上
に位置し、6面体形状(直方体形状)で、内部に赤色光
のみ反射するR反射膜37と、青色光のみ反射するB反
射膜38とがX字状に配置された第2のプリズム39
と、R反射膜23で反射されて第1のプリズム25の第
2面25bから出射される光を反射して、第2のプリズ
ム39の第2面39bに入射させる反射鏡27、28
と、R反射膜23およびB反射膜24を通過して第1の
プリズム25の第3面25cから出射される光を反射
し、第2のプリズム39の第3面39cに入射させる反
射鏡30、31と、B反射膜24で反射されて第1のプ
リズム25の第4面25dから出射された光を反射し、
第2のプリズム39の第4面39dに入射させる反射鏡
33、34と、それぞれ再入射する光の光路中に配置さ
れた液晶パネル35R、35G、35Bと、プリズム3
9から出射された光を図示しない外部のスクリーンに投
写し、液晶パネル35R、35G、35Bの像をスクリ
ーン上に結像させる投写レンズ36とから構成されてい
る。
The optical unit 21 of this liquid crystal projector
Denotes a lamp 22 as a light source, a hexahedral shape (a rectangular parallelepiped shape), in which white light from the lamp 22 is incident from a first surface 25a, and an R reflection film 23 that reflects only red light and a B reflection that reflects only blue light. A first prism 25 in which a film 24 is arranged in an X shape inside, and an R reflection which is located on the first prism 25 and has a hexahedral shape (a rectangular parallelepiped shape) and internally reflects only red light. A second prism 39 in which a film 37 and a B reflection film 38 that reflects only blue light are arranged in an X shape
The reflecting mirrors 27 and 28 reflect the light reflected by the R reflection film 23 and emitted from the second surface 25b of the first prism 25, and enter the second surface 39b of the second prism 39.
And a reflecting mirror 30 that reflects light emitted from the third surface 25c of the first prism 25 through the R reflection film 23 and the B reflection film 24 and makes the light incident on the third surface 39c of the second prism 39. , 31 and light reflected by the B reflection film 24 and emitted from the fourth surface 25d of the first prism 25, and
Reflecting mirrors 33 and 34 for entering the fourth surface 39d of the second prism 39, liquid crystal panels 35R, 35G and 35B disposed in the optical path of the re-entering light, and the prism 3
The projection lens 36 projects the light emitted from the LCD 9 onto an external screen (not shown) and forms images of the liquid crystal panels 35R, 35G, and 35B on the screen.

【0020】図2に示す光学ユニット1の構成と異なる
点は、図2に示す光学ユニット1では、単一のプリズム
5で、色分解、色合成を行っていたところを、第1のプ
リズム25と第2のプリズム39との同一のプリズムを
2個使用したことである。
The difference from the configuration of the optical unit 1 shown in FIG. 2 is that the optical unit 1 shown in FIG. And two second prisms 39 which are the same.

【0021】以上のように構成された投写型表示装置に
ついて、その作用を説明する。まず、ランプ22から照
射された白色光は第1のプリズム25に入射し、赤色の
光はR反射膜23により光路を直角に折り曲げられて、
第1のプリズム25の第2面25bから第1のプリズム
25外へ出射され、青色の光はB反射膜24により赤色
光とは反対方向に直角に折り曲げられて、第1のプリズ
ム25の第4面25dから第1のプリズム25外へ出射
される。また、残った緑色の光は、R反射膜23やB反
射膜24を透過し、第1のプリズム25の第3面25c
から出射され、このようにして白色光が赤色、緑色、青
色の光に分解される。
The operation of the projection display device having the above-described configuration will be described. First, the white light emitted from the lamp 22 is incident on the first prism 25, and the red light is bent at a right angle by the R reflection film 23 in the optical path.
The blue light is emitted from the second surface 25 b of the first prism 25 to the outside of the first prism 25, and the blue light is bent by the B reflection film 24 at a right angle in the opposite direction to the red light. The light is emitted from the four surfaces 25d to the outside of the first prism 25. The remaining green light is transmitted through the R reflection film 23 and the B reflection film 24, and becomes the third surface 25c of the first prism 25.
And the white light is thus decomposed into red, green and blue light.

【0022】第1のプリズム25から出射された各色の
光は反射鏡27、28、30、31、33、34の作用
により第2のプリズム39の第2面39b、第4面39
dおよび第3面39cの各方向へ折り返される。途中、
各光路中には画像情報に基づき、画素ごとに変調可能
な、シャッターとしての液晶パネル35R、35G、3
5Bが配されているため、各色の光は、変調された状態
で、第2のプリズム39に入射する。
The light of each color emitted from the first prism 25 is reflected by the reflecting mirrors 27, 28, 30, 31, 33, and 34 to act on the second surface 39b and the fourth surface 39 of the second prism 39.
d and the third surface 39c are folded back in each direction. On the way,
In each optical path, liquid crystal panels 35R, 35G, and 3 as shutters that can be modulated for each pixel based on image information.
Since 5B is arranged, the light of each color enters the second prism 39 in a modulated state.

【0023】第2のプリズム39の第2面39bから第
2のプリズム39に入射した赤色光は、R反射膜37に
より直角方向に折り曲げられて、白色光が入射した方向
へ第2のプリズム39の第1面39aから出射され、第
2のプリズム39の第4面39dから第2のプリズム3
9に入射した青色光はB反射膜38で直角に折り曲げら
れて、白色光が入射した方向へ第2のプリズム39の第
1面39aから出射される。また、第2のプリズム39
の第3面39cから入射する緑色光は、R反射膜37と
B反射膜38とを透過して、白色光が入射した方向へ第
2のプリズム39の第1面39aから出射される。こう
して、液晶パネル35R、35G、35Bで変調された
各色の光は、第2のプリズム39で再合成された後に出
射され、投写レンズ36により外部のスクリーンに投写
される。
The red light that has entered the second prism 39 from the second surface 39b of the second prism 39 is bent in a right angle direction by the R reflection film 37, and is bent in the direction in which the white light has entered. Of the second prism 39 from the fourth surface 39d of the second prism 39.
The blue light incident on 9 is bent at a right angle by the B reflection film 38 and emitted from the first surface 39a of the second prism 39 in the direction in which the white light is incident. Also, the second prism 39
The green light incident from the third surface 39c passes through the R reflection film 37 and the B reflection film 38, and is emitted from the first surface 39a of the second prism 39 in the direction in which the white light is incident. In this manner, the light of each color modulated by the liquid crystal panels 35R, 35G, and 35B is emitted after being recombined by the second prism 39, and is projected on an external screen by the projection lens 36.

【0024】以上のように、本実施の形態によれば、従
来から色合成用に使用していたものと同様なプリズムを
2個使用することで、色分解と色合成とが可能になり、
小型の光学系からなる光学ユニット21を得ることがで
き、また、色分解光学系と色合成光学系とを立体的に配
置したので、液晶パネルの位置調整機構のすべてを狭い
範囲に集約することが可能となり、液晶プロジェクタの
設置面積を小さくすることができる。また、すべての各
色の光路長が等しくなるため、途中に補正用のレンズが
不要になり、その分製造コストも低減され、従来のよう
に補正用のレンズによる光のロスによるスクリーン輝度
が低下するという問題も生じない。
As described above, according to this embodiment, color separation and color synthesis can be performed by using two prisms similar to those conventionally used for color synthesis,
The optical unit 21 including a small optical system can be obtained, and the color separation optical system and the color synthesis optical system are three-dimensionally arranged. And the installation area of the liquid crystal projector can be reduced. In addition, since the optical path lengths of all the colors are equal, a lens for correction is not required on the way, the manufacturing cost is reduced accordingly, and the screen brightness is reduced due to light loss due to the lens for correction as in the conventional case. The problem does not arise.

【0025】なお、以上の説明では、プリズム5、25
から出射される光をそれぞれ2枚で対となった反射鏡
7,8、10,11、13,14、27,28、30,
31、33,34を利用して再度プリズム5、39に入
射させたが、図4で示すように、各対の反射鏡7,8、
10,11、13,14、27,28、30,31、3
3,34を三角柱状のプリズム51、52、53で代用
することも可能である。
In the above description, the prisms 5, 25
The mirrors 7, 8, 10, 11, 13, 14, 27, 28, 30, which are pairs of light emitted from
The light was again incident on the prisms 5 and 39 by using 31, 33 and 34. However, as shown in FIG.
10, 11, 13, 14, 27, 28, 30, 31, 3
The triangular prisms 51, 52, and 53 can be substituted for 3, 34.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように本発明よれば、色分解光学
系と、色合成光学系とを立体的に配置したので、液晶パ
ネルの位置調整機構のすべてを狭い範囲に集約すること
が可能となり、液晶パネル付近のスペースの少ない小型
の液晶プロジェクタについても利用できるという優れた
効果がある。また、色分解光学系において各色の光路長
が等しくできるため、光路長の補正するための光学素子
が不要になり、その分製造コストも低減され、従来のよ
うに補正用のレンズによる光のロスによるスクリーン輝
度が低下するという問題も生じない。
As described above, according to the present invention, since the color separation optical system and the color synthesizing optical system are three-dimensionally arranged, all the position adjustment mechanisms of the liquid crystal panel can be integrated in a narrow range. Thus, there is an excellent effect that it can be used for a small liquid crystal projector having a small space near the liquid crystal panel. In addition, since the optical path length of each color can be equalized in the color separation optical system, an optical element for correcting the optical path length becomes unnecessary, and the manufacturing cost is reduced accordingly, and the light loss due to the correction lens as in the related art is reduced. Therefore, there is no problem that the screen luminance is reduced due to this.

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

【図1】本発明の実施の形態1における液晶プロジェク
タの光学ユニットの平面図
FIG. 1 is a plan view of an optical unit of a liquid crystal projector according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】同実施の形態1における液晶プロジェクタの光
学ユニットの斜視図
FIG. 2 is a perspective view of an optical unit of the liquid crystal projector according to the first embodiment.

【図3】本発明の実施の形態2における液晶プロジェク
タの光学ユニットの斜視図
FIG. 3 is a perspective view of an optical unit of the liquid crystal projector according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】本発明の別の実施の形態を示す液晶プロジェク
タの光学ユニットの斜視図
FIG. 4 is a perspective view of an optical unit of a liquid crystal projector showing another embodiment of the present invention.

【図5】従来の液晶プロジェクタの光学ユニットの平面
FIG. 5 is a plan view of an optical unit of a conventional liquid crystal projector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21・・・光学ユニット 2、22・・・ランプ 3、23、37・・・R反射膜 4、24、38・・・B反射膜 5・・・プリズム 5a、25a、39a・・・第1面 5b、25b、39b・・・第2面 5c、25c、39c・・・第3面 5d、25d、39d・・・第4面 7、8、10、11、13、14・・・反射鏡 15R、15G、15B・・・液晶パネル 16、36・・・投写レンズ 25・・・第1のプリズム 27、28、30、31、33、34・・・反射鏡 35R、35G、35B・・・液晶パネル 39・・・第2のプリズム 51、52、53・・・プリズム 1, 21 optical unit 2, 22 lamp 3, 23, 37 R reflection film 4, 24, 38 B reflection film 5 prism 5a, 25a, 39a First surface 5b, 25b, 39b Second surface 5c, 25c, 39c Third surface 5d, 25d, 39d Fourth surface 7, 8, 10, 11, 13, 14, ... Reflector 15R, 15G, 15B Liquid crystal panel 16, 36 Projection lens 25 First prism 27, 28, 30, 31, 33, 34 Reflector 35R, 35G, 35B ..Liquid crystal panel 39: second prism 51, 52, 53 ... prism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 9/31 H04N 9/31 C (72)発明者 河原 昭二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H088 EA14 HA13 HA23 HA24 HA28 MA20 5C058 AB06 BA35 EA11 EA12 EA13 EA26 EA51 5C060 BC05 DA04 GA02 HC10 HC11 HC20 HC25 JB06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 9/31 H04N 9/31 C (72) Inventor Shoji Kawahara 1006 Kazuma, Kazuma, Kazuma, Osaka Matsushita Electric Industrial Incorporated F term (reference) 2H088 EA14 HA13 HA23 HA24 HA28 MA20 5C058 AB06 BA35 EA11 EA12 EA13 EA26 EA51 5C060 BC05 DA04 GA02 HC10 HC11 HC20 HC25 JB06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】6面体形状をなし、周囲の4面のうちの1
面である第1面から入射した白色光を分離し、周囲の4
面のうちの第1面以外の3面の第2面から赤色光、第3
面から緑色光、第4面から青色光をそれぞれ出射し、か
つ、第2面から入射した赤色光と、第3面から入射した
緑色光と、第4面から入射した青色光とを合成して第1
面に出射し、特定の波長域の光のみを反射、若しくは透
過させる反射膜がX字型に内部に配されたプリズムと、 前記プリズムの第1面に白色光を照射する光源と、 前記プリズムの第2面から出射した赤色光と、第3面か
ら出射した緑色光と、第4面から出射した青色光とを反
射して、再度、前記プリズムの第2面と第3面と第4面
とに入射させる複数の反射鏡と、 前記反射鏡と前記プリズムとの間に位置し、赤色光、緑
色光、青色光のそれぞれを情報に基づき画素毎に変調可
能な3枚の液晶パネルと、 前記プリズムの第1面から出射された光を投写し、前記
3枚の液晶パネルの像をスクリーン上に重ね合わせて結
像させる投写レンズとを備えたことを特徴とする投写型
表示装置。
1. A hexahedral shape, wherein one of four surrounding surfaces is provided.
White light incident from the first surface, which is the
Red light from the second surface of the three surfaces other than the first surface,
Green light from the surface, blue light from the fourth surface, and red light incident from the second surface, green light incident from the third surface, and blue light incident from the fourth surface. First
A prism having an X-shaped reflecting film that emits light to a surface and reflects or transmits only light in a specific wavelength range, an X-shaped light source, and a light source that irradiates a first surface of the prism with white light; The red light emitted from the second surface, the green light emitted from the third surface, and the blue light emitted from the fourth surface are reflected, and the second surface, the third surface, and the fourth surface of the prism are again reflected. A plurality of reflecting mirrors to be incident on the surface, and three liquid crystal panels located between the reflecting mirror and the prism and capable of modulating each of red light, green light, and blue light for each pixel based on information; and A projection lens for projecting light emitted from the first surface of the prism and superimposing and forming images of the three liquid crystal panels on a screen.
【請求項2】6面体形状をなし、周囲の4面のうちの1
面である第1面から入射した白色光を分離し、周囲の4
面のうちの第1面以外の3面の第2面から赤色光、第3
面から緑色光、第4面から青色光をそれぞれ出射して特
定の波長域の光のみを反射、若しくは透過する反射膜が
X字型に内部に配された第1のプリズムと、 6面体形状をなし、周囲の4面のうちの第2面から入射
した赤色光と、第3面から入射した緑色光と、第4面か
ら入射した青色光とを合成し、周囲の4面のうちの残り
の1面である第1面に出射して、特定の波長域の光のみ
を反射、若しくは透過する反射膜がX字型に内部に配さ
れた第2のプリズムと、 前記第1のプリズムの第1面に白色光を照射する光源
と、 前記第1のプリズムの第2面から出射した赤色光と、第
3面から出射した緑色光と、第4面から出射した青色光
とを反射して、前記第2のプリズムの第2面と第3面と
第4面とに入射させる複数の反射鏡と、 前記反射鏡と前記第2のプリズムとの間に位置し、赤色
光、緑色光、青色光のそれぞれを情報に基づき画素毎に
変調可能な3枚の液晶パネルと、 前記第2のプリズムの第1面から出射された光を投写
し、前記3枚の液晶パネルの像をスクリーン上に重ね合
わして結像させる投写レンズとを備えたことを特徴とす
る投写型表示装置。
2. A hexahedral shape, wherein one of four surrounding surfaces is provided.
White light incident from the first surface, which is the
Red light from the second surface of the three surfaces other than the first surface,
A first prism in which a reflecting film that emits green light from the surface and blue light from the fourth surface and reflects or transmits only light in a specific wavelength range is disposed in an X-shape, and a hexahedral shape And the red light incident from the second surface of the four surrounding surfaces, the green light incident from the third surface, and the blue light incident from the fourth surface are combined, and the four surrounding surfaces are combined. A second prism in which a reflection film that emits to the first surface, which is the remaining one surface, and reflects or transmits only light in a specific wavelength range is disposed in an X-shape, and the first prism A light source for irradiating the first surface with white light; a red light emitted from the second surface of the first prism; a green light emitted from the third surface; and a blue light emitted from the fourth surface. A plurality of reflecting mirrors that are incident on second, third, and fourth surfaces of the second prism; Three liquid crystal panels positioned between the second prism and capable of modulating each of red light, green light, and blue light for each pixel based on information; and emitting from the first surface of the second prism. And a projection lens for projecting the reflected light and superimposing the images of the three liquid crystal panels on a screen to form an image.
【請求項3】第1のプリズムと第2のプリズムとは積み
重ねた状態に配置されたことを特徴とする請求項2記載
の投写型表示装置。
3. The projection display device according to claim 2, wherein the first prism and the second prism are arranged in a stacked state.
【請求項4】反射鏡に代えてプリズムが用いられたこと
を特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の投写型表示
装置。
4. The projection type display device according to claim 1, wherein a prism is used instead of the reflecting mirror.
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