JP2000206454A - Optical device and projection type display device - Google Patents

Optical device and projection type display device

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JP2000206454A
JP2000206454A JP11006353A JP635399A JP2000206454A JP 2000206454 A JP2000206454 A JP 2000206454A JP 11006353 A JP11006353 A JP 11006353A JP 635399 A JP635399 A JP 635399A JP 2000206454 A JP2000206454 A JP 2000206454A
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polygonal
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incident
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真人 久力
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隆幸 沖村
Kenji Nakazawa
憲二 中沢
Kazutake Kamihira
員丈 上平
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection type display device capable of displaying individual projected images in a seamless state. SOLUTION: This device has a light source 4, a first pyramid mirror 2 in which plural reflection surfaces are arranged in a many truncated pyramids state, and light emitted from the light source is branched into plural light beams, plural first optical path changing mirrors 7 changing the optical paths of the light beams branched by the respective reflection surfaces of the mirror 2, plural transmission type display panels 1 on which the light beams having the optical paths changed by the mirrors 7 are made incident, plural second optical path changing mirrors 8 changing the optical path of light modulated by each transmission type display panel, a second pyramid mirror 3 whose plural reflection surfaces are arranged in the many truncated pyramid state and which synthesizes the light made incident on the respective reflection surfaces and having the optical path changed by the mirror 8, and a projecting lens 5 projecting the light combined by the mirror 3 on a screen 6.

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、光学素子および投
射型表示装置に係わり、特に、大画面、かつ、高精細
に、画像を表示する際に有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element and a projection display device, and more particularly to a technique effective for displaying an image on a large screen and with high definition.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、表示装置は、大画面表示への需要
が高まり、大きな画面で如何に鮮明な画像を表示するか
がひとつの課題となっている。鮮明な画像、即ち、高解
像度表示を実現する技術として、例えば、図9に示す方
法が提案され、実用化されている。この図9に示す方法
は、同図に示すように、ひとつの高精細画像を複数の領
域に分割し、当分割した領域を、それぞれ複数の低精細
度表示装置10に表示する方法である。即ち、図9に示
す方法は、複数の低精細度表示装置10に表示される低
精細度画像を複数組み合わせて高精細画像を表示する方
法である。この図9に示す方法では、容易に大画面で、
かつ高精細表示装置を実現できるものの、どうしても個
々の表示装置間に生じる継ぎ目により、シームレスな表
示ができないという欠点があった。
2. Description of the Related Art In recent years, a demand for a display device on a large screen has been increased, and one problem is how to display a clear image on a large screen. As a technique for realizing a clear image, that is, a high-resolution display, for example, a method shown in FIG. 9 has been proposed and put to practical use. The method shown in FIG. 9 is a method of dividing one high-definition image into a plurality of regions and displaying the divided regions on a plurality of low-definition display devices 10, as shown in FIG. That is, the method shown in FIG. 9 is a method of displaying a high-definition image by combining a plurality of low-definition images displayed on the plurality of low-definition display devices 10. In the method shown in FIG.
In addition, although a high-definition display device can be realized, there is a disadvantage that seamless display cannot be performed due to a seam generated between the individual display devices.

【0003】これに対し、例えば、図10、図11に示
すように、前記低精細度表示装置10に代えて低精細度
投射型表示装置11を用いる方法が知られている。この
図10、図11に示す方法では、投射型表示装置11を
用いるため、原理的には個々の投射画像間をシームレス
に繋ぐことができる。特に、図11に示す方法では、四
角錐ミラー3を用いて投射レンズ5に入射前に高精細画
像を合成しているため、投射レンズ5が1式だけで済み
(図9に示す方法では投射レンズが4式必要)、フォー
カスやズームの調整が容易に行える利点がある。
On the other hand, as shown in FIGS. 10 and 11, for example, a method is known in which a low-definition projection display device 11 is used in place of the low-definition display device 10. In the methods shown in FIGS. 10 and 11, since the projection display device 11 is used, individual projection images can be seamlessly connected in principle. In particular, in the method shown in FIG. 11, since the high-definition image is synthesized before being incident on the projection lens 5 using the quadrangular pyramid mirror 3, only one projection lens 5 is required (in the method shown in FIG. There is an advantage that focus and zoom can be easily adjusted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
10、図11に示す方法では、高精細画像を構成する各
々の低精細度画像は投射画像であるため、投射光源等に
依存する色調の相違や輝度分布を有することになる。図
12は、投射型表示装置11の典型的な輝度分布を説明
するための模式図である。図12に示すように、投射型
表示装置11においては、中央部の輝度は高く、隅へ行
くほど暗くなり、4角では輝度は最低となる。このよう
な輝度分布を有する低精細度の投射型表示装置11を使
用し、図10または図11に示す構成で表示を行うと、
その輝度分布は図13に示すような輝度分布となる。こ
の図13に示す輝度分布は、各々の投射型表示装置11
の光源の輝度分布が合成されたものであり、この図13
に示す輝度分布では、ユーザに一番注目されるはずの画
像の中心部が暗くなるとともに、低精細度投射画像の周
辺部に沿って低輝度領域が生じるという問題点があっ
た。さらに、経時変化に伴う輝度や色調の相違があるた
め、一度調整を行っても時間経過とともに低精細度投射
画像間に相違が生じ、その結果、低精細度投射画像の合
成であることを顕著化させ、やはりシームレスな表示が
できないという問題点があった。本発明は、前記従来技
術の問題点を解決するためになされたものであり、本発
明の目的は、個々の投射画像間をシームレスに表示する
ことが可能な投影表示装置を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、個々の投射画像間をシームレ
スに表示することが可能な投影表示装置に使用される光
学素子を提供することにある。本発明の前記ならびにそ
の他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図
面によって明らかにする。
However, in the methods shown in FIGS. 10 and 11, since each of the low-definition images constituting the high-definition image is a projection image, the difference in the color tone depending on the projection light source or the like. And a luminance distribution. FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a typical luminance distribution of the projection display device 11. As shown in FIG. 12, in the projection display device 11, the brightness is high at the center, becomes darker toward the corners, and becomes lowest at four corners. When the low-definition projection display device 11 having such a luminance distribution is used to perform display with the configuration shown in FIG. 10 or FIG.
The luminance distribution is as shown in FIG. The luminance distribution shown in FIG.
The luminance distribution of the light source of FIG.
In the luminance distribution shown in (1), there is a problem that the central part of the image that should be noticed most by the user becomes dark and a low luminance area is generated along the peripheral part of the low-definition projection image. Furthermore, since there is a difference in luminance and color tone due to a change over time, even if the adjustment is performed once, a difference occurs between the low-definition projection images with the passage of time, and as a result, it is remarkable that the low-definition projection image is synthesized. However, there is still a problem that a seamless display cannot be performed. An object of the present invention is to provide a projection display device capable of seamlessly displaying individual projected images. . It is another object of the present invention to provide an optical element used in a projection display device capable of seamlessly displaying individual projected images. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、一方の多角形面か
ら入射される光を変調して、他方の多角形面から出射す
る多角柱状の光学素子であって、前記多角柱状の光学素
子の側面と同数の反射面が多角錐状に配置された第1の
多角錐ミラーであって、一方の多角形面から入射される
光を複数の光に分岐する第1の多角錐ミラーと、前記第
1の多角錐ミラーと同数の反射面が多角錐状に配置され
た第2の多角錐ミラーであって、各反射面に入射される
光を合成して他方の多角形面から出射する第2の多角錐
ミラーと、前記第1および第2の多角錐ミラーの周囲に
設けられた第1および第2の光学材料であって、それぞ
れ屈折率が異なる第1および第2の光学材料と、前記多
角柱状の光学素子の各側面の、前記第1の多角錐ミラー
の各反射面で分岐された光が前記第1の光学材料と第2
の光学材料との界面で屈折して入射される位置で、か
つ、前記各反射型表示パネルで変調された光が前記第2
の多角錐ミラーの各反射面に入射される位置に配置され
る複数の反射型表示パネルとを有することを特徴とす
る。また、本発明は、一方の多角形面から入射される光
を変調して、一方の多角形面から出射する多角柱状の光
学素子であって、前記多角柱状の光学素子の側面と同数
の反射面が多角錐状に配置された多角錐ミラーであっ
て、一方の多角形面から入射される光を複数の光に分岐
するとともに各反射面に入射される光を合成する多角錐
ミラーと、前記多角錐ミラーの周囲に設けられた光学材
料と、前記多角柱状の光学素子の各側面の、前記多角錐
ミラーの各反射面で分岐された光が入射される位置で、
かつ、前記反射型表示パネルで変調された光が前記多角
錐ミラーの各反射面に入射される位置に配置される複数
の反射型表示パネルとを有することを特徴とする。ま
た、本発明は、光源と、複数の光変調素子と、前記光源
から投射される光を前記複数の光変調素子に入射すると
ともに、前記複数の光変調素子で変調された光をスクリ
ーンに投射する投影光学系とを有する投射型表示装置で
あって、前記投影光学系は、複数の反射面が多角錐状に
配置された多角錐ミラーを含み、前記光源から投射され
る光を前記多角錐ミラーにより複数の光に分岐して前記
光変調素子に入射し、前記光変調素子で変調された複数
の光を前記多角錐ミラーにより合成しスクリーンに投射
することを特徴とする。また、本発明は、前記光変調素
子が、透過型表示パネルであることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記光変調素子が、反射型表示パネルで
あることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, the present invention relates to a polygonal columnar optical element that modulates light incident from one polygonal surface and emits light from the other polygonal surface, and has the same number of reflections as the side surfaces of the polygonal columnar optical element. A first polygonal mirror having a surface arranged in a polygonal pyramid shape, wherein the first polygonal mirror splits light incident from one of the polygonal surfaces into a plurality of light beams; and the first polygonal pyramid. A second polygonal pyramid mirror in which the same number of reflection surfaces as mirrors are arranged in a polygonal pyramid shape, wherein the second polygonal pyramid mirror combines light incident on each reflection surface and emits light from the other polygonal surface. And first and second optical materials provided around the first and second polygonal pyramid mirrors, the first and second optical materials having different refractive indexes, respectively, and the polygonal columnar optical material. The light branched by each reflection surface of the first polygonal pyramid mirror on each side surface of the element is the first light. Optical material and the second
At the interface where the light is refracted at the interface with the optical material, and the light modulated by each of the reflective display panels is the second light.
And a plurality of reflective display panels arranged at positions where the light is incident on each reflective surface of the polygonal pyramid mirror. Further, the present invention provides a polygonal columnar optical element that modulates light incident from one polygonal surface and emits light from one polygonal surface, wherein the same number of reflections as the side surfaces of the polygonal columnar optical element are provided. A polygonal pyramid mirror whose surface is arranged in a polygonal pyramid shape, and a polygonal pyramid mirror that splits light incident from one polygonal surface into a plurality of lights and combines light incident on each reflection surface, The optical material provided around the polygonal pyramid mirror, and on each side surface of the polygonal columnar optical element, at a position where the light branched by each reflection surface of the polygonal pyramid mirror is incident,
In addition, a plurality of reflective display panels are disposed at positions where light modulated by the reflective display panel is incident on each reflective surface of the polygonal pyramid mirror. In addition, the present invention provides a light source, a plurality of light modulation elements, and light projected from the light source being incident on the plurality of light modulation elements, and projecting light modulated by the plurality of light modulation elements onto a screen. Projection optical system comprising: a projection optical system, wherein the projection optical system includes a polygonal pyramid mirror in which a plurality of reflection surfaces are arranged in a polygonal pyramid, the light projected from the light source to the polygonal pyramid The light is split into a plurality of lights by a mirror and is incident on the light modulation element. The plurality of lights modulated by the light modulation element are combined by the polygonal mirror and projected on a screen. Further, the invention is characterized in that the light modulation element is a transmissive display panel. Further, the present invention is characterized in that the light modulation element is a reflective display panel.

【0006】また、本発明は、光源と、複数の反射面が
多角錐状に配置された第1の多角錐ミラーであって、前
記光源から投射される光を複数の光に分岐する第1の多
角錐ミラーと、前記第1の多角錐ミラーの反射面毎に設
けられる複数の第1の光路変更用ミラーであって、前記
第1の多角錐ミラーの各反射面で分岐された光の光路を
変更する複数の第1の光路変更用ミラーと、前記複数の
第1の光路変更用ミラー毎に設けられる複数の透過型表
示パネルであって、前記各第1の光路変更用ミラーで光
路が変更された光がそれぞれ入射される複数の透過型表
示パネルと、前記複数の透過型表示パネル毎に設けら
れ、前記各透過型表示パネルで変調された光の光路を変
更する複数の第2の光路変更用ミラーと、前記第1の多
角錐ミラーの反射面と同数の反射面が多角錐状に配置さ
れた第2の多角錐ミラーであって、各反射面に入射され
る前記各第2の光路変更用ミラーで光路が変更された光
を合成する第2の多角錐ミラーと、前記第2の多角錐ミ
ラーで合成された光を、スクリーンに投射する投射レン
ズとを有することを特徴とする。また、本発明は、光源
と、複数の反射面が多角錐状に配置された第1の多角錐
ミラーであって、前記光源から投射される光を複数の光
に分岐する第1の多角錐ミラーと、前記第1の多角錐ミ
ラーの各反射面毎に設けられる複数の光路変更用ミラー
であって、前記第1の多角錐ミラーの各反射面で分岐さ
れた光の光路を変更する複数の光路変更用ミラーと、前
記複数の光路変更用ミラー毎に設けられる複数の反射型
表示パネルであって、前記各光路変更用ミラーで光路が
変更された光がそれぞれ入射される複数の反射型表示パ
ネルと、前記第1の多角錐ミラーの反射面と同数の反射
面が多角錐状に配置された第2の多角錐ミラーであっ
て、各反射面に入射される前記各反射パネルで変調され
た光を合成する第2の多角錐ミラーと、前記第2の多角
錐ミラーで合成された光を、スクリーンに投射する投射
レンズとを有することを特徴とする。また、本発明は、
光源と、複数の反射面が多角錐状に配置された多角錐ミ
ラーであって、前記光源から投射される光を複数の光に
分岐するとともに、各反射面に入射される光を合成する
多角錐ミラーと、前記多角錐ミラーの反射面毎に設けら
れる複数の反射型表示パネルであって、前記多角錐ミラ
ーの各反射面で分岐された光が入射され、当該入射され
た光を変調して前記多角錐ミラーの各反射面に入射する
複数の反射型表示パネルと、前記多角錐ミラーで合成さ
れた光をスクリーンに投射する投射レンズと、前記多角
錐ミラーと投射レンズとの間に設けられる全反射プリズ
ムであって、前記光源から投射される光を前記多角錐ミ
ラーの方向に反射するとともに、前記多角錐ミラーで合
成された光を投射レンズに入射する全反射プリズムとを
有することを特徴とする。
Further, the present invention is a first polygonal pyramid mirror in which a light source and a plurality of reflection surfaces are arranged in a polygonal pyramid shape, wherein a first light beam from the light source is branched into a plurality of light beams. Polygon mirrors, and a plurality of first optical path changing mirrors provided for each reflection surface of the first polygonal mirror, and a plurality of first optical path changing mirrors provided for each of the reflection surfaces of the first polygonal mirror. A plurality of first optical path changing mirrors for changing an optical path, and a plurality of transmissive display panels provided for each of the plurality of first optical path changing mirrors, wherein each of the first optical path changing mirrors has an optical path. A plurality of transmissive display panels on each of which the light whose light has been changed are incident; and a plurality of second transmissive display panels provided for each of the plurality of transmissive display panels and changing an optical path of light modulated by each of the transmissive display panels. Optical path changing mirror, and a reflecting surface of the first polygonal pyramid mirror A second polygonal pyramid mirror in which the same number of reflecting surfaces are arranged in a polygonal pyramid shape, wherein a second light which is incident on each reflecting surface and whose light path is changed by each of the second optical path changing mirrors is combined. And a projection lens for projecting the light combined by the second polygonal mirror onto a screen. Further, the present invention is a first polygonal pyramid mirror in which a light source and a plurality of reflection surfaces are arranged in a polygonal pyramid shape, wherein the first polygonal pyramid splits light projected from the light source into a plurality of lights. A mirror and a plurality of optical path changing mirrors provided for each reflecting surface of the first polygonal pyramid mirror, wherein the plurality of optical path changing mirrors change the optical path of light branched by each reflecting surface of the first polygonal pyramid mirror. An optical path changing mirror, and a plurality of reflective display panels provided for each of the plurality of optical path changing mirrors, wherein a plurality of reflective display panels each receiving light whose optical path has been changed by each of the optical path changing mirrors. A display panel and a second polygonal pyramid mirror in which the same number of reflection surfaces as the reflection surfaces of the first polygonal pyramid mirror are arranged in a polygonal pyramid shape, and modulated by each of the reflection panels incident on each reflection surface. A second polygonal mirror for synthesizing the reflected light, and the second polygon. The light combined by the cone mirror, and having a projection lens for projecting onto a screen. Also, the present invention
A light source and a polygonal pyramid mirror in which a plurality of reflection surfaces are arranged in a polygonal pyramid shape. The light source divides light projected from the light source into a plurality of light beams and combines light incident on each reflection surface. A pyramid mirror, and a plurality of reflective display panels provided for each reflection surface of the polygonal pyramid mirror, wherein light branched by each reflection surface of the polygonal pyramid mirror is incident, and the incident light is modulated. A plurality of reflective display panels that are incident on each reflection surface of the polygonal pyramid mirror, a projection lens that projects light synthesized by the polygonal pyramid mirror onto a screen, and a projection lens provided between the polygonal pyramid mirror and the projection lens. A total reflection prism that reflects light projected from the light source in the direction of the polygonal pyramid mirror, and that impinges light synthesized by the polygonal pyramid mirror on a projection lens. Characteristic To.

【0007】また、本発明は、光源と、前記光源から投
射される光が一方の多角形面から入射される多角柱状の
光学素子と、前記光学素子の他方の多角形面から出射さ
れる光をスクリーンに投射する投射レンズとを有する投
射型表示装置であって、前記光学素子は、前記多角柱状
の光学素子の側面と同数の反射面が多角錐状に配置され
た第1の多角錐ミラーであって、一方の多角形面から入
射される前記光源から投射される光を複数の光に分岐す
る第1の多角錐ミラーと、前記多角柱状の光学素子の側
面と同数の反射面が多角錐状に配置された第2の多角錐
ミラーであって、各反射面に入射される光を合成する第
2の多角錐ミラーと、前記第1および第2の多角錐ミラ
ーの周囲に設けられた第1および第2の光学材料であっ
て、それぞれ屈折率が異なる第1および第2の光学材料
と、前記多角柱状の光学素子の各側面の、前記第1の多
角錐ミラーの各反射面で分岐された光が前記第1の光学
材料と第2の光学材料との界面で屈折して入射される位
置で、かつ、各反射型表示パネルで変調された光が前記
第2の多角錐ミラーの各反射面に入射される位置に配置
される複数の反射型表示パネルとを有することを特徴と
する。また、本発明は、光源と、前記光源から投射され
る光が一方の多角形面から入射される多角柱状の光学素
子と、前記光学素子の一方の多角形面から出射される光
をスクリーンに投射する投射レンズと、前記光学素子と
投射レンズとの間に設けられる全反射プリズムであっ
て、前記光源から投射される光を前記多角錐ミラーの方
向に反射するとともに、前記多角錐ミラーから出射され
る光を投射レンズに入射する全反射プリズムとを有する
投射型表示装置であって、前記光学素子は、前記多角柱
状の光学素子の側面と同数の反射面が多角錐状に配置さ
れた多角錐ミラーであって、一方の多角形面から入射さ
れる光を複数の光に分岐するとともに、各反射面に入射
される光を合成して一方の多角形面から出射する多角錐
ミラーと、前記多角錐ミラーの周囲に設けられた光学材
料と、前記多角柱状の光学素子の各側面の、前記多角錐
ミラーの各反射面で分岐された光が入射される位置で、
かつ、各反射型表示パネルで変調された光が前記多角錐
ミラーの反射面に入射される位置に配置される複数の反
射型表示パネルとを有することを特徴とする。
Further, the present invention provides a light source, a polygonal columnar optical element into which light projected from the light source enters from one polygonal surface, and light emitted from the other polygonal surface of the optical element. And a projection lens for projecting the light onto a screen, wherein the optical element is a first polygonal mirror in which the same number of reflection surfaces as the side faces of the polygonal columnar optical element are arranged in a polygonal pyramid shape. And a first polygonal pyramid mirror for splitting light projected from the light source incident from one of the polygonal surfaces into a plurality of light beams, and the same number of reflecting surfaces as the side surfaces of the polygonal columnar optical element. A second polygonal pyramid mirror arranged in a pyramid shape, wherein the second polygonal pyramid mirror combines light incident on each reflection surface, and is provided around the first and second polygonal pyramid mirrors. First and second optical materials, each having a refractive index Are different from each other, and light branched on each reflection surface of the first polygonal pyramid mirror on each side surface of the polygonal columnar optical element is different from the first optical material and the second optical material. A plurality of light sources arranged at positions where the light is refracted at the interface with the optical material and is incident on each reflection surface of the second polygonal mirror at a position where the light modulated by each reflective display panel is incident. A reflective display panel. Further, the present invention provides a light source, a polygonal column-shaped optical element into which light projected from the light source is incident from one of the polygonal surfaces, and light emitted from one of the polygonal surfaces of the optical element. A projection lens for projecting, and a total reflection prism provided between the optical element and the projection lens, wherein the light projected from the light source is reflected in the direction of the polygonal pyramid mirror and emitted from the polygonal pyramid mirror. And a total reflection prism that causes the light to be incident on a projection lens, wherein the optical element has a polygonal pyramid shape in which the same number of reflection surfaces as the side surfaces of the polygonal columnar optical element are arranged. A pyramid mirror, which splits light incident from one polygonal surface into a plurality of lights, combines light incident on each reflection surface, and emits the light from one polygonal surface, The polygonal pyramid Mira An optical material disposed around, on each side of the polygonal prism-shaped optical element, in a position where the split optical incident on each reflection surface of the polygonal mirror,
In addition, a plurality of reflective display panels are arranged at positions where light modulated by each reflective display panel is incident on the reflective surface of the polygonal pyramid mirror.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0009】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
In all the drawings for describing the embodiments, those having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0010】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1の投射型表示装置の概略構成を示す図である。同
図に示すように、本実施の形態の投射型表示装置では、
光源4と投射レンズ5との間に、第1および第2の四角
錐型ミラー(2,3)と、光変調素子として使用される
4枚の液晶表示パネル1、および光路を変更するための
8枚のミラー(7,8)が配置される。本実施の形態に
おいて、光源4から投射された光は、第1の四角錐型ミ
ラー2により4方向に分岐され、分岐された光の一つ
は、第1の光路変更用ミラー7により再度反射され、液
晶表示パネル1に入射される。液晶表示パネル1に入射
される光は、液晶表示パネル1で変調され所望の画像デ
ータを有した光となり、再度第2の光路変更用ミラー8
により第2の四角錐型ミラー3の方向へ反射され、この
第2の四角錐ミラー3で反射されて、投射レンズ5に入
射し、スクリーン6に投射される。同様に、第1の四角
錐ミラー2で分岐された残りの光も、第1の光路変更用
ミラー7、液晶表示パネル1、第2の光路変更用ミラー
8、および第2の四角錐型ミラー3を経て投射レンズ5
に入射され、スクリーン6に投射される。この際に、第
1の四角錐ミラー2で分岐された光は、第2の四角錐ミ
ラー3で合成され、投射レンズ5によりスクリーン6ヘ
と投射され画像を表示することになる。
[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the projection display device of the present embodiment,
Between a light source 4 and a projection lens 5, first and second quadrangular pyramid-type mirrors (2, 3), four liquid crystal display panels 1 used as light modulation elements, and an optical path changing device Eight mirrors (7, 8) are arranged. In the present embodiment, light projected from the light source 4 is branched in four directions by the first quadrangular pyramid-shaped mirror 2, and one of the branched lights is reflected again by the first optical path changing mirror 7. Then, the light is incident on the liquid crystal display panel 1. The light incident on the liquid crystal display panel 1 is modulated by the liquid crystal display panel 1 into light having desired image data, and is again transmitted to the second optical path changing mirror 8.
Thus, the light is reflected in the direction of the second quadrangular pyramid mirror 3, reflected by the second quadrangular pyramid mirror 3, incident on the projection lens 5, and projected on the screen 6. Similarly, the remaining light split by the first quadrangular pyramid mirror 2 also includes the first optical path changing mirror 7, the liquid crystal display panel 1, the second optical path changing mirror 8, and the second quadrangular pyramid mirror. Projection lens 5 through 3
And is projected on the screen 6. At this time, the light split by the first quadrangular pyramid mirror 2 is combined by the second quadrangular pyramid mirror 3 and projected onto the screen 6 by the projection lens 5 to display an image.

【0011】図2は、図1に示す各波線部における光の
輝度分布を説明するための模式図である。同図(a)に
示すように、図1の波線A−A’部の輝度分布、即ち、
光源4から投射された光の輝度分布は、図12と同様な
分布を示し、また、同図(b)に示すように、図1の波
線B−B’部の輝度分布、即ち、第1の四角錐ミラー2
で分岐された光の輝度分布は、図1の波線A−A’部の
輝度分布を4つに分割したうちのひとつと同等な分布を
有する。そして、同図(c)に示すように、図1の波線
C−C’部の輝度分布、即ち、第2の四角錐ミラー3で
合成された後の輝度分布は、図12と同様な分布とな
る。このように、本実施の形態の投射型表示装置では、
単独の光源4から投射された光を、四面のミラー面を有
する四角錐ミラー2により四つの光に分岐した後、光変
調素子(液晶表示パネル1)により2次元的に変調し、
再度四面のミラー面を有する四角錐ミラー3により各々
の光を反射・合成し、投射レンズ5によりスクリーン6
に投射する。これにより、本実施の形態の投射型表示装
置では、スクリーン6に投射された画像の輝度分布は、
図11に示す従来の投射型表示装置とは異なり、単一の
光源4の輝度分布となり、光源による輝度のバラツキが
なく、シームレスな画像を表示することができる。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the luminance distribution of light in each wavy line portion shown in FIG. As shown in FIG. 1A, the luminance distribution at the dotted line AA ′ in FIG.
The luminance distribution of the light projected from the light source 4 shows the same distribution as that of FIG. 12, and as shown in FIG. 12B, the luminance distribution of the dashed line BB ′ of FIG. Square pyramid mirror 2
Has a distribution equivalent to one of the four distributions of the luminance distribution at the dotted line AA 'in FIG. Then, as shown in FIG. 12C, the luminance distribution of the broken line CC ′ in FIG. 1, that is, the luminance distribution after being synthesized by the second quadrangular pyramid mirror 3, has the same distribution as that in FIG. Becomes Thus, in the projection display device of the present embodiment,
After the light projected from the single light source 4 is branched into four lights by the quadrangular pyramid mirror 2 having four mirror surfaces, the light is two-dimensionally modulated by the light modulation element (the liquid crystal display panel 1).
Again, each light is reflected and combined by the quadrangular pyramid mirror 3 having four mirror surfaces, and the screen 6 is projected by the projection lens 5.
To project. Thereby, in the projection display device of the present embodiment, the luminance distribution of the image projected on the screen 6 is
Unlike the conventional projection display device shown in FIG. 11, the brightness distribution of the single light source 4 is obtained, and there is no variation in brightness due to the light source, and a seamless image can be displayed.

【0012】[実施の形態2]図3は、本発明の実施の
形態2の投射型表示装置の概略構成を示す図である。同
図に示すように、本実施の形態の投射型表示装置は、4
枚の液晶表示パネル1を省略し、第2の光路変更用ミラ
ー8に代えて、光変調素子である反射型表示パネル9、
例えば、DMD(Digital Micromirr
or Device)を用いた点で、前記実施の形態1
の投射型表示装置と相違する。本実施の形態において
も、光源から投射された光は、第1の四角錐型ミラー2
により4方向に分岐され、分岐された光の一つは、第1
の光路変更用ミラー7により再度反射され、反射型表示
パネル9に入射される。反射型表示パネル9に入射され
る光は、反射型表示パネル9で変調を受けるとともに、
反射型表示パネル9により第2の四角錐型ミラー3の方
向へ反射され、この第2の四角錐ミラー3で反射され
て、投射レンズ5に入射し、スクリーン6に投射され
る。このように、本実施の形態の投射型表示装置では、
反射型表示パネル9が、光路変更用ミラーを兼ねること
になるため、前記実施の形態1における第2の光路変更
用ミラー8が不要となり、第2の光路変更用ミラー8で
生じる光損失をなくすことができる。
Second Embodiment FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The liquid crystal display panel 1 is omitted, and instead of the second optical path changing mirror 8, a reflection type display panel 9, which is a light modulation element,
For example, DMD (Digital Micromirror)
or the first embodiment in that the first embodiment is used.
Is different from the projection type display device. Also in the present embodiment, the light projected from the light source is
Is branched in four directions, and one of the branched lights is the first
The light is again reflected by the optical path changing mirror 7 and enters the reflective display panel 9. Light incident on the reflective display panel 9 is modulated by the reflective display panel 9 and
The light is reflected by the reflective display panel 9 in the direction of the second quadrangular pyramid mirror 3, reflected by the second quadrangular pyramid mirror 3, incident on the projection lens 5, and projected on the screen 6. Thus, in the projection display device of the present embodiment,
Since the reflection type display panel 9 also serves as an optical path changing mirror, the second optical path changing mirror 8 in the first embodiment becomes unnecessary, and the optical loss generated in the second optical path changing mirror 8 is eliminated. be able to.

【0013】[実施の形態3]図4は、本発明の実施の
形態3の投射型表示装置の概略構成を示す図である。同
図に示すように、本実施の形態の投射型表示装置は、第
1の四角錐ミラー2および第2の四角錐ミラー3を共に
内包するキュービック状の光学素子20で、周囲の4面
上に光変調素子である反射型表示パネル9、例えば、D
MDを設置してあるキュービック状の光学素子20を使
用する。本実施の形態において、光源4から投射された
光は、キュービック状の光学素子20中にある第1の四
角錐ミラー2により4方向に分岐され、分岐された光の
一つは、光学素子20内の第1の光学材料(以下、媒質
Aと称する。)および第2の光学材料(以下、媒質Bと
称する。)との間の屈折率の相違による屈折現象によ
り、反射型表示パネル9に入射される。反射型表示パネ
ル9に入射される光は、反射型表示パネル9で変調を受
けるとともに、反射型表示パネル9により第2の四角錐
型ミラー3の方向へ反射され、この第2の四角錐ミラー
3により投射レンズ5ヘと反射される。
[Third Embodiment] FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to a third embodiment of the present invention. As shown in the figure, the projection type display device of the present embodiment is a cubic optical element 20 including both a first quadrangular pyramid mirror 2 and a second quadrangular pyramid mirror 3, and is provided on four surrounding surfaces. The reflection type display panel 9 which is a light modulation element, for example, D
The cubic optical element 20 on which the MD is installed is used. In the present embodiment, the light projected from the light source 4 is branched in four directions by the first quadrangular pyramid mirror 2 in the cubic optical element 20, and one of the branched lights is the optical element 20. Of the first optical material (hereinafter, referred to as a medium A) and the second optical material (hereinafter, referred to as a medium B). Incident. The light incident on the reflective display panel 9 is modulated by the reflective display panel 9 and reflected by the reflective display panel 9 in the direction of the second quadrangular pyramid-shaped mirror 3. The light is reflected by the projection lens 5 to the projection lens 5.

【0014】図5は、図4に示す光学素子20の平面を
示す平面図である。図4、図5に示すように、キュービ
ック状の光学素子20は、第1の四角錐ミラー2および
第2の四角錐ミラー3を含み、第1の四角錐ミラー2お
よび第2の四角錐ミラー3の周囲に媒質Aおよび媒質B
が設けられ、その周囲の4面上に反射型表示パネル9が
設けられる。ここで、媒質Aの屈折率をn1、媒質Bの
屈折率をn2とするとき、n1<n2を満足する必要が
ある。これにより、光源4から投射される光が、光学素
子20中の第1の四角錐ミラー2で反射された後、媒質
Aおよび媒質Bの境界面を透過するときに、媒質Aおよ
び媒質Bの間の屈折率の相違による屈折現象により、反
射型表示パネル9に入射される。このように、本実施の
形態では、光学素子20中の媒質Aおよび媒質Bの間の
屈折効果を利用して、光源から光を反射型表示パネル9
に入射するようにしたので、前記実施の形態1、実施の
形態2における光路変更用ミラーが不要となる。これに
より、光路変更用ミラーでの光損失をなくすことができ
ると同時に投射型表示装置自体を小型、かつ安価に実現
することができる。さらに、第1の四角錐ミラー2、第
2の四角錐ミラー3、および反射型表示パネル9を一体
化できるので、投射型表示装置の製作時の光学的な配置
調整が容易となるとともに、経時変化に伴う光学的レイ
アウトのズレ発生を緩和することができる。
FIG. 5 is a plan view showing a plane of the optical element 20 shown in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the cubic optical element 20 includes a first quadrangular pyramid mirror 2 and a second quadrangular pyramid mirror 3, and includes a first quadrangular pyramid mirror 2 and a second quadrangular pyramid mirror. Medium A and Medium B around 3
Are provided, and the reflective display panel 9 is provided on four surrounding surfaces. Here, when the refractive index of the medium A is n1 and the refractive index of the medium B is n2, it is necessary to satisfy n1 <n2. Thereby, when the light projected from the light source 4 is reflected by the first quadrangular pyramid mirror 2 in the optical element 20 and then passes through the boundary surface between the medium A and the medium B, the light from the medium A and the medium B The light enters the reflective display panel 9 by a refraction phenomenon caused by a difference in the refractive index between the two. As described above, in the present embodiment, light is emitted from the light source to the reflective display panel 9 by utilizing the refraction effect between the medium A and the medium B in the optical element 20.
The optical path changing mirror in the first and second embodiments is not required. This makes it possible to eliminate light loss at the optical path changing mirror and to realize the projection display device itself at a small size and at low cost. Further, since the first quadrangular pyramid mirror 2, the second quadrangular pyramid mirror 3, and the reflective display panel 9 can be integrated, the optical arrangement can be easily adjusted at the time of manufacturing the projection display device, and the time can be improved. It is possible to alleviate the occurrence of an optical layout shift due to the change.

【0015】[実施の形態4]図6は、本発明の実施の
形態4の投射型表示装置の概略構成を示す図である。同
図に示すように、本実施の形態の投射型表示装置では、
四角錐ミラー2と投射レンズ5との間に、全反射プリズ
ム21が配置される。この全反射プリズム21は、屈折
率がn3の第1の光学材料(以下、媒質Cと称する。)
と、屈折率がn4(但し、n3<n4)の第2の光学材
料(以下、媒質Dと称する。)とで構成され、媒質Cと
媒質Dとの屈折率の差に基づき、入射される光の、媒質
Cと媒質Dとの界面への入射角により、入射される光を
透過、あるいは反射する。本実施の形態において、光源
4から投射される光は、全反射プリズム21の反射面で
全反射されて、四角錐ミラー2ヘ入射し、四角錐型ミラ
ー2により4方向に分岐される。四角錐型ミラー2で分
岐された光は、四角錐ミラー2の周囲に配置された光変
調素子である反射型表示パネル9、例えば、DMDに入
射され、反射型表示パネル9で変調を受けるとともに、
反射型表示パネル9により四角錐型ミラー2の方向へ反
射される。四角錐ミラー2で反射・合成された光は、全
反射プリズム21を透過し、投射レンズ5に入射され
る。このように、本実施の形態の投射型表示装置では、
四角錐ミラー2が、光源4から投射される光の分岐、合
成の両方の機能を兼ねることになり、前記実施の形態の
投射型表示装置における第2の四角錐ミラー3、および
光路変更用ミラー7が不要となり、ミラーでの光損失を
なくすことができる。さらに、投射型表示装置自体を小
型に、かつ安価に実現することができる。
[Fourth Embodiment] FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the projection display device of the present embodiment,
A total reflection prism 21 is disposed between the quadrangular pyramid mirror 2 and the projection lens 5. The total reflection prism 21 is a first optical material having a refractive index of n3 (hereinafter, referred to as a medium C).
And a second optical material having a refractive index of n4 (where n3 <n4) (hereinafter, referred to as a medium D), and is incident on the basis of a difference between the refractive indexes of the medium C and the medium D. Depending on the angle of incidence of light on the interface between the medium C and the medium D, the incident light is transmitted or reflected. In the present embodiment, the light projected from the light source 4 is totally reflected by the reflecting surface of the total reflection prism 21, enters the quadrangular pyramid mirror 2, and is branched by the quadrangular pyramid mirror 2 into four directions. The light split by the quadrangular pyramid-shaped mirror 2 is incident on a reflective display panel 9, for example, a DMD, which is a light modulation element disposed around the quadrangular pyramid mirror 2, and is modulated by the reflective display panel 9. ,
The light is reflected in the direction of the quadrangular pyramid mirror 2 by the reflective display panel 9. The light reflected and combined by the quadrangular pyramid mirror 2 passes through the total reflection prism 21 and is incident on the projection lens 5. Thus, in the projection display device of the present embodiment,
The quadrangular pyramid mirror 2 has both functions of branching and synthesizing the light projected from the light source 4, and the second quadrangular pyramid mirror 3 and the optical path changing mirror in the projection type display device of the above embodiment. 7 becomes unnecessary, and light loss at the mirror can be eliminated. Further, the projection display device itself can be realized in a small size and at low cost.

【0016】[実施の形態5]図7は、本発明の実施の
形態5の投射型表示装置の概略構成を示す図である。同
図に示すように、本実施の形態の投射型表示装置は、四
角錐ミラー2を内包するキュービック状の光学素子22
で、周囲の4面上に光変調素子である反射型表示パネル
9、例えば、DMDを設置してあるキュービック状の光
学素子22を使用する。図8は、図7に示す光学素子2
2の平面を示す平面図である。図7、図8に示すよう
に、キュービック状の光学素子22は、四角錐ミラー2
を含み、当該四角錐ミラー2の周囲に光学材料(以下、
媒質Aと称する。)が設けられるとともに、その周囲の
4面上に反射型表示パネル9が設けられる。本実施の形
態において、光源4から投射される光は、全反射プリズ
ム21の反射面で全反射されて、四角錐ミラー2ヘ入射
し、四角錐型ミラー2により4方向に分岐される。四角
錐型ミラー2で分岐された光は、四角錐ミラー2の周囲
に配置された反射型表示パネル9、例えば、DMDに入
射され、反射型表示パネル9で変調を受けるとともに、
反射型表示パネル9により四角錐型ミラー2の方向へ反
射される。四角錐ミラー2で反射された光は、全反射プ
リズム21を透過し、投射レンズ5に入射される。この
ように、本実施の形態の投射型表示装置では、四角錐ミ
ラー2と反射型表示パネル9とを一体化できるので、投
射型表示装置の制作時の光学的な配置調整が容易となる
とともに、経時変化に伴う光学的レイアウトのズレ発生
を緩和することができる。
[Fifth Embodiment] FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the projection display device of the present embodiment has a cubic optical element 22 including a quadrangular pyramid mirror 2.
Then, a reflective display panel 9 as a light modulation element, for example, a cubic optical element 22 having a DMD installed on four surrounding surfaces is used. FIG. 8 shows the optical element 2 shown in FIG.
It is a top view which shows the 2nd plane. As shown in FIGS. 7 and 8, the cubic optical element 22 is
And an optical material (hereinafter, referred to as a perimeter) around the quadrangular pyramid mirror 2.
It is referred to as medium A. ) Is provided, and the reflection type display panel 9 is provided on four surrounding surfaces. In the present embodiment, the light projected from the light source 4 is totally reflected by the reflecting surface of the total reflection prism 21, enters the quadrangular pyramid mirror 2, and is branched by the quadrangular pyramid mirror 2 into four directions. The light split by the quadrangular pyramid mirror 2 is incident on a reflective display panel 9, for example, a DMD disposed around the quadrangular pyramid mirror 2, and is modulated by the reflective display panel 9.
The light is reflected in the direction of the quadrangular pyramid mirror 2 by the reflective display panel 9. The light reflected by the quadrangular pyramid mirror 2 passes through the total reflection prism 21 and enters the projection lens 5. As described above, in the projection type display device of the present embodiment, the quadrangular pyramid mirror 2 and the reflection type display panel 9 can be integrated, so that the optical arrangement adjustment during the production of the projection type display device is facilitated. In addition, it is possible to alleviate the occurrence of deviation of the optical layout due to a change with time.

【0017】なお、前記各実施の形態では、四角錐ミラ
ーを使用した場合の実施の形態について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、五角錐ミラー、
六角錐ミラー等の多角錐ミラーを使用することも可能で
ある。また、前記各実施の形態では、モノクロ表示の場
合について説明したが、R(赤),G(緑),B(青)
毎のそれぞれの光源を用意し、3本の投射レンズ5によ
るスクリーン投射を行えば、容易にフルーカラー表示を
行うことが可能である。また、前記実施の形態1におい
て、液晶表示パネル1として、カラー液晶表示パネルを
使用することにより、フルーカラー表示することが可能
であり、さらに、前記実施の形態2ないし実施の形態5
において、光源4と四角錐ミラー2との間に、R
(赤),G(緑),B(青)のカラーフィルターを配置
し、時分割的に、光源4からの光を、赤色→緑色→青色
と変化させていくことによりフルーカラー表示を行うこ
とが可能である。
In each of the above embodiments, the embodiment in which a quadrangular pyramid mirror is used has been described. However, the present invention is not limited to this.
It is also possible to use a polygonal pyramid mirror such as a hexagonal pyramid mirror. In each of the above embodiments, the case of monochrome display has been described, but R (red), G (green), B (blue)
If each of the light sources is prepared and screen projection is performed by three projection lenses 5, full-color display can be easily performed. In the first embodiment, a full-color display can be performed by using a color liquid crystal display panel as the liquid crystal display panel 1, and further, the second to fifth embodiments can be performed.
, Between the light source 4 and the quadrangular pyramid mirror 2, R
(Red), G (green), and B (blue) color filters are arranged, and full-color display is performed by changing the light from the light source 4 in a time-division manner from red to green to blue. Is possible.

【0018】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although a specific description has been given based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

【0019】[0019]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 (1)本発明の投射型表示装置によれば、従来の投射型
表示装置とは異なり、単独の光源を使用するので、光源
による輝度のバラツキがない、シームレスな画像を表示
することが可能となる。 (2)本発明の光学素子によれば、光損失を少なくでき
るとともに、投射型表示装置自体を小型、かつ安価に実
現することが可能となる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) According to the projection type display device of the present invention, unlike the conventional projection type display device, since a single light source is used, it is possible to display a seamless image without variation in luminance due to the light source. Become. (2) According to the optical element of the present invention, light loss can be reduced, and the projection display device itself can be realized at a small size and at low cost.

【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の投射型表示装置の概略
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projection display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1の投射型表示装置の輝度
分布を説明するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a luminance distribution of the projection display device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態2の投射型表示装置の概略
構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projection display device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態3の投射型表示装置の概略
構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a projection display device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】図4に示す光学素子の平面を示す平面図であ
る。
FIG. 5 is a plan view showing a plane of the optical element shown in FIG. 4;

【図6】本発明の実施の形態4の投射型表示装置の概略
構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projection display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態5の投射型表示装置の概略
構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a projection display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】図7に示す光学素子の平面を示す平面図であ
る。
FIG. 8 is a plan view showing a plane of the optical element shown in FIG. 7;

【図9】低精細度表示装置を複数個使用して大画面の画
像を表示する従来の表示装置の概略構成を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional display device that displays a large-screen image by using a plurality of low-definition display devices.

【図10】低精細度投射型表示装置を複数個使用して大
画面の画像を表示する従来の投射型表示装置の一例の概
略構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a conventional projection display device that displays a large-screen image by using a plurality of low-definition projection display devices.

【図11】低精細度投射型表示装置を複数個使用して大
画面の画像を表示する従来の投射型表示装置の他の例の
概略構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of another example of a conventional projection display device that displays a large-screen image by using a plurality of low-definition projection display devices.

【図12】低精細度投射型表示装置の輝度分布を説明す
るための模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a luminance distribution of a low-definition projection display device.

【図13】低精細度投射型表示装置を複数個使用して大
画面の画像を表示する従来の投射型表示装置の輝度分布
を説明するため模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the luminance distribution of a conventional projection display device that displays a large-screen image using a plurality of low-definition projection display devices.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液晶表示パネル、2,3…四角錐ミラー、4…光
源、5…投射レンズ、6…スクリーン、7,8…光路変
更用ミラー、9…反射型表示パネル、10…低精細度表
示装置、11…低精細度投射型表示装置、20,22…
光学素子、21…全反射プリズム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display panel, 2, 3 ... Square pyramid mirror, 4 ... Light source, 5 ... Projection lens, 6 ... Screen, 7, 8 ... Optical path changing mirror, 9 ... Reflection type display panel, 10 ... Low definition display device , 11 ... low-definition projection display device, 20, 22 ...
Optical element, 21: total reflection prism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 憲二 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 上平 員丈 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5C058 AB06 BA06 BA11 BA23 EA02 EA03 EA11 EA12 EA13 EA26 EA27 5C094 AA05 AA14 AA55 BA16 BA43 DA08 ED01 ED20 5G435 AA01 BB12 BB17 DD05 DD09 GG03 GG10 LL15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Nakazawa 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Within Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Katojo Uehira 3-19, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 2 Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の多角形面から入射される光を変調
して、他方の多角形面から出射する多角柱状の光学素子
であって、 前記多角柱状の光学素子の側面と同数の反射面が多角錐
状に配置された第1の多角錐ミラーであって、一方の多
角形面から入射される光を複数の光に分岐する第1の多
角錐ミラーと、 前記第1の多角錐ミラーと同数の反射面が多角錐状に配
置された第2の多角錐ミラーであって、各反射面に入射
される光を合成して他方の多角形面から出射する第2の
多角錐ミラーと、 前記第1および第2の多角錐ミラーの周囲に設けられた
第1および第2の光学材料であって、それぞれ屈折率が
異なる第1および第2の光学材料と、 前記多角柱状の光学素子の各側面の、前記第1の多角錐
ミラーの各反射面で分岐された光が前記第1の光学材料
と第2の光学材料との界面で屈折して入射される位置
で、かつ、前記各反射型表示パネルで変調された光が前
記第2の多角錐ミラーの各反射面に入射される位置に配
置される複数の反射型表示パネルとを有することを特徴
とする光学素子。
1. A polygonal columnar optical element that modulates light incident from one polygonal surface and emits light from the other polygonal surface, the same number of reflective surfaces as the side surfaces of the polygonal columnar optical element. Is a first polygonal pyramid mirror arranged in a polygonal pyramid shape, wherein the first polygonal pyramid mirror splits light incident from one polygonal surface into a plurality of light beams, and the first polygonal pyramid mirror. A second polygonal pyramid mirror in which the same number of reflection surfaces are arranged in a polygonal pyramid shape, wherein a second polygonal pyramid mirror that combines light incident on each reflection surface and emits light from the other polygonal surface; A first and a second optical material provided around the first and second polygonal pyramid mirrors, the first and second optical materials having different refractive indexes, respectively; and the polygonal columnar optical element. The light split on each reflection surface of the first polygonal pyramid mirror on each side surface of the first polygonal mirror is At the position where the light is refracted at the interface between the optical material and the second optical material and is incident, the light modulated by each of the reflective display panels is incident on each of the reflecting surfaces of the second polygonal mirror. An optical element comprising: a plurality of reflective display panels arranged at positions.
【請求項2】 一方の多角形面から入射される光を変調
して、一方の多角形面から出射する多角柱状の光学素子
であって、 前記多角柱状の光学素子の側面と同数の反射面が多角錐
状に配置された多角錐ミラーであって、一方の多角形面
から入射される光を複数の光に分岐するとともに各反射
面に入射される光を合成する多角錐ミラーと、 前記多角錐ミラーの周囲に設けられた光学材料と、 前記多角柱状の光学素子の各側面の、前記多角錐ミラー
の各反射面で分岐された光が入射される位置で、かつ、
前記反射型表示パネルで変調された光が前記多角錐ミラ
ーの各反射面に入射される位置に配置される複数の反射
型表示パネルとを有することを特徴とする光学素子。
2. A polygonal columnar optical element that modulates light incident from one polygonal surface and emits light from one polygonal surface, the same number of reflecting surfaces as the side surfaces of the polygonal columnar optical element. Is a polygonal pyramid mirror arranged in a polygonal pyramid shape, the polygonal pyramid mirror that splits light incident from one polygonal surface into a plurality of lights and combines the light incident on each reflecting surface, An optical material provided around the polygonal pyramid mirror, and a position on each side surface of the polygonal columnar optical element where light branched by each reflection surface of the polygonal pyramid mirror is incident; and
An optical element, comprising: a plurality of reflective display panels arranged at positions where light modulated by the reflective display panel is incident on each reflective surface of the polygonal pyramid mirror.
【請求項3】 光源と、 複数の光変調素子と、 前記光源から投射される光を前記複数の光変調素子に入
射するとともに、前記複数の光変調素子で変調された光
をスクリーンに投射する投影光学系とを有する投射型表
示装置であって、 前記投影光学系は、複数の反射面が多角錐状に配置され
た多角錐ミラーを含み、 前記光源から投射される光を前記多角錐ミラーにより複
数の光に分岐して前記光変調素子に入射し、前記光変調
素子で変調された複数の光を前記多角錐ミラーにより合
成しスクリーンに投射することを特徴とする投射型表示
装置。
3. A light source, a plurality of light modulators, and light projected from the light source is incident on the plurality of light modulators, and light modulated by the plurality of light modulators is projected on a screen. A projection optical system having a projection optical system, wherein the projection optical system includes a polygonal pyramid mirror in which a plurality of reflection surfaces are arranged in a polygonal pyramid shape, and the light projected from the light source is a polygonal pyramid mirror. A plurality of light beams which are incident on the light modulation element, are combined by the polygonal mirror, and are projected on a screen.
【請求項4】 前記光変調素子は、透過型表示パネルで
あることを特徴とする請求項3に記載の投射型表示装
置。
4. The projection display device according to claim 3, wherein the light modulation element is a transmission display panel.
【請求項5】 前記光変調素子は、反射型表示パネルで
あることを特徴とする請求項3に記載の投射型表示装
置。
5. The projection display device according to claim 3, wherein the light modulation element is a reflection display panel.
【請求項6】 光源と、 複数の反射面が多角錐状に配置された第1の多角錐ミラ
ーであって、前記光源から投射される光を複数の光に分
岐する第1の多角錐ミラーと、 前記第1の多角錐ミラーの反射面毎に設けられる複数の
第1の光路変更用ミラーであって、前記第1の多角錐ミ
ラーの各反射面で分岐された光の光路を変更する複数の
第1の光路変更用ミラーと、 前記複数の第1の光路変更用ミラー毎に設けられる複数
の透過型表示パネルであって、前記各第1の光路変更用
ミラーで光路が変更された光がそれぞれ入射される複数
の透過型表示パネルと、 前記複数の透過型表示パネル毎に設けられ、前記各透過
型表示パネルで変調された光の光路を変更する複数の第
2の光路変更用ミラーと、 前記第1の多角錐ミラーの反射面と同数の反射面が多角
錐状に配置された第2の多角錐ミラーであって、各反射
面に入射される前記各第2の光路変更用ミラーで光路が
変更された光を合成する第2の多角錐ミラーと、 前記第2の多角錐ミラーで合成された光を、スクリーン
に投射する投射レンズとを有することを特徴とする投射
型表示装置。
6. A first polygonal pyramid mirror in which a light source and a plurality of reflection surfaces are arranged in a polygonal pyramid shape, wherein the first polygonal pyramid mirror divides light projected from the light source into a plurality of lights. A plurality of first optical path changing mirrors provided for each reflection surface of the first polygonal pyramid mirror, wherein the optical paths of the light branched by the respective reflection surfaces of the first polygonal pyramid mirror are changed. A plurality of first optical path changing mirrors; and a plurality of transmissive display panels provided for each of the plurality of first optical path changing mirrors, wherein an optical path is changed by each of the first optical path changing mirrors. A plurality of transmissive display panels to which light is respectively incident, and a plurality of second optical path changing units provided for each of the plurality of transmissive display panels and changing an optical path of light modulated by each of the transmissive display panels. Mirrors and the same number of reflections as the reflection surfaces of the first polygonal pyramid mirror Is a second polygonal pyramid mirror arranged in a polygonal pyramid shape, and a second polygonal pyramid mirror that combines light whose optical path has been changed by each of the second optical path changing mirrors incident on each reflection surface. And a projection lens for projecting the light synthesized by the second polygonal pyramid mirror onto a screen.
【請求項7】 光源と、 複数の反射面が多角錐状に配置された第1の多角錐ミラ
ーであって、前記光源から投射される光を複数の光に分
岐する第1の多角錐ミラーと、 前記第1の多角錐ミラーの各反射面毎に設けられる複数
の光路変更用ミラーであって、前記第1の多角錐ミラー
の各反射面で分岐された光の光路を変更する複数の光路
変更用ミラーと、 前記複数の光路変更用ミラー毎に設けられる複数の反射
型表示パネルであって、前記各光路変更用ミラーで光路
が変更された光がそれぞれ入射される複数の反射型表示
パネルと、 前記第1の多角錐ミラーの反射面と同数の反射面が多角
錐状に配置された第2の多角錐ミラーであって、各反射
面に入射される前記各反射パネルで変調された光を合成
する第2の多角錐ミラーと、 前記第2の多角錐ミラーで合成された光を、スクリーン
に投射する投射レンズとを有することを特徴とする投射
型表示装置。
7. A first polygonal pyramid mirror having a light source and a plurality of reflection surfaces arranged in a polygonal pyramid shape, wherein the first polygonal pyramid mirror splits light projected from the light source into a plurality of lights. And a plurality of optical path changing mirrors provided for each reflecting surface of the first polygonal pyramid mirror, the plurality of optical path changing mirrors changing an optical path of light branched by each reflecting surface of the first polygonal pyramid mirror. An optical path changing mirror, and a plurality of reflective display panels provided for each of the plurality of optical path changing mirrors, wherein a plurality of reflective displays each receiving light whose optical path has been changed by each of the optical path changing mirrors. A panel, and a second polygonal pyramid mirror in which the same number of reflection surfaces as the reflection surfaces of the first polygonal pyramid mirror are arranged in a polygonal pyramid shape. A second polygonal pyramid mirror for synthesizing the reflected light; The light combined by the cone mirror, a projection display device characterized by having a projection lens for projecting onto a screen.
【請求項8】 光源と、 複数の反射面が多角錐状に配置された多角錐ミラーであ
って、前記光源から投射される光を複数の光に分岐する
とともに、各反射面に入射される光を合成する多角錐ミ
ラーと、 前記多角錐ミラーの反射面毎に設けられる複数の反射型
表示パネルであって、前記多角錐ミラーの各反射面で分
岐された光が入射され、当該入射された光を変調して前
記多角錐ミラーの各反射面に入射する複数の反射型表示
パネルと、 前記多角錐ミラーで合成された光をスクリーンに投射す
る投射レンズと、 前記多角錐ミラーと投射レンズとの間に設けられる全反
射プリズムであって、前記光源から投射される光を前記
多角錐ミラーの方向に反射するとともに、前記多角錐ミ
ラーで合成された光を投射レンズに入射する全反射プリ
ズムとを有することを特徴とする投射型表示装置。
8. A polygonal pyramid mirror in which a light source and a plurality of reflection surfaces are arranged in a polygonal pyramid shape, wherein light projected from the light source is split into a plurality of light beams and is incident on each reflection surface. A polygonal pyramid mirror for synthesizing light, and a plurality of reflective display panels provided for each reflection surface of the polygonal pyramid mirror, wherein light branched at each reflection surface of the polygonal pyramid mirror is incident, and is incident. A plurality of reflective display panels that modulate the reflected light and enter each reflection surface of the polygonal mirror; a projection lens that projects light synthesized by the polygonal mirror onto a screen; a polygonal mirror and a projection lens A total reflection prism that reflects light projected from the light source in the direction of the polygonal pyramid mirror and that enters light projected by the polygonal pyramid mirror into a projection lens. And Projection display apparatus characterized by.
【請求項9】 光源と、 前記光源から投射される光が一方の多角形面から入射さ
れる多角柱状の光学素子と、 前記光学素子の他方の多角形面から出射される光をスク
リーンに投射する投射レンズとを有する投射型表示装置
であって、 前記光学素子は、前記多角柱状の光学素子の側面と同数
の反射面が多角錐状に配置された第1の多角錐ミラーで
あって、一方の多角形面から入射される前記光源から投
射される光を複数の光に分岐する第1の多角錐ミラー
と、 前記多角柱状の光学素子の側面と同数の反射面が多角錐
状に配置された第2の多角錐ミラーであって、各反射面
に入射される光を合成する第2の多角錐ミラーと、 前記第1および第2の多角錐ミラーの周囲に設けられた
第1および第2の光学材料であって、それぞれ屈折率が
異なる第1および第2の光学材料と、 前記多角柱状の光学素子の各側面の、前記第1の多角錐
ミラーの各反射面で分岐された光が前記第1の光学材料
と第2の光学材料との界面で屈折して入射される位置
で、かつ、各反射型表示パネルで変調された光が前記第
2の多角錐ミラーの各反射面に入射される位置に配置さ
れる複数の反射型表示パネルとを有することを特徴とす
る投射型表示装置。
9. A light source, a polygonal column-shaped optical element into which light projected from the light source is incident from one polygonal surface, and a light projected from the other polygonal surface of the optical element is projected onto a screen. A projection lens having a projection lens, wherein the optical element is a first polygonal pyramid mirror in which the same number of reflection surfaces as the side surfaces of the polygonal columnar optical element are arranged in a polygonal pyramid, A first polygonal pyramid mirror for dividing light projected from the light source incident from one polygonal surface into a plurality of light beams, and the same number of reflection surfaces as the side surfaces of the polygonal columnar optical element are arranged in a polygonal pyramid shape A second polygonal pyramid mirror that combines light incident on each reflecting surface, and first and second polygonal pyramid mirrors provided around the first and second polygonal mirrors. A second optical material having a different refractive index; And a second optical material, and light branched on each reflection surface of the first polygonal pyramid mirror on each side surface of the polygonal columnar optical element is formed by the first optical material and the second optical material. A plurality of reflective display panels arranged at positions where the light is refracted at the interface and incident on the reflective display panels, and where the light modulated by each reflective display panel is incident on each reflective surface of the second polygonal mirror. And a projection-type display device.
【請求項10】 光源と、 前記光源から投射される光が一方の多角形面から入射さ
れる多角柱状の光学素子と、 前記光学素子の一方の多角形面から出射される光をスク
リーンに投射する投射レンズと、 前記光学素子と投射レンズとの間に設けられる全反射プ
リズムであって、前記光源から投射される光を前記多角
錐ミラーの方向に反射するとともに、前記多角錐ミラー
から出射される光を投射レンズに入射する全反射プリズ
ムとを有する投射型表示装置であって、 前記光学素子は、前記多角柱状の光学素子の側面と同数
の反射面が多角錐状に配置された多角錐ミラーであっ
て、一方の多角形面から入射される光を複数の光に分岐
するとともに、各反射面に入射される光を合成して一方
の多角形面から出射する多角錐ミラーと、 前記多角錐ミラーの周囲に設けられた光学材料と、 前記多角柱状の光学素子の各側面の、前記多角錐ミラー
の各反射面で分岐された光が入射される位置で、かつ、
各反射型表示パネルで変調された光が前記多角錐ミラー
の反射面に入射される位置に配置される複数の反射型表
示パネルとを有することを特徴とする投射型表示装置。
10. A light source; a polygonal column-shaped optical element into which light projected from the light source is incident from one polygonal surface; and a light projected from one polygonal surface of the optical element onto a screen. And a total reflection prism provided between the optical element and the projection lens, and reflects light projected from the light source in the direction of the polygonal mirror, and is emitted from the polygonal mirror. A total reflection prism that makes incident light into a projection lens, wherein the optical element has a polygonal pyramid in which the same number of reflection surfaces as the side surfaces of the polygonal columnar optical element are arranged in a polygonal pyramid shape. A mirror, which splits light incident from one polygonal surface into a plurality of lights, combines light incident on each reflecting surface, and emits the light from one polygonal surface; Polygon pyramid An optical material disposed around the over, for each side of the polygonal prism-shaped optical element, at the point the split optical incident on each reflection surface of the polygonal mirror, and
A projection display device comprising: a plurality of reflection display panels arranged at positions where light modulated by each reflection display panel is incident on a reflection surface of the polygonal mirror.
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