JP2000206612A - 投写型表示装置 - Google Patents

投写型表示装置

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JP2000206612A
JP2000206612A JP11004002A JP400299A JP2000206612A JP 2000206612 A JP2000206612 A JP 2000206612A JP 11004002 A JP11004002 A JP 11004002A JP 400299 A JP400299 A JP 400299A JP 2000206612 A JP2000206612 A JP 2000206612A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
crystal panel
display device
optical
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JP11004002A
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English (en)
Inventor
Nobutaka Suzuki
信孝 鈴木
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 投写型表示装置において、液晶パネルに照射
される光を精度高く均一化すること及び1つの光源を多
種類の液晶パネル及びそれに付属する多種類の光学系に
適合させることを可能とする。 【解決手段】 光を放出する光源1と、光源1からの光
を変調して光学像を形成する液晶パネル8Rと、その液
晶パネルに形成された光学像をスクリーン16上に拡大
表示する投写光学系11,12,13,17,18とを
備えた投写型表示装置である。光源1と液晶パネル8R
との間に光ファイバ束5を設け、その光ファイバ束5の
光入射面6から取り込んだ光をその光ファイバ束5の光
出射面7から出射して液晶パネル8Rに照射する。光フ
ァイバ束5は個々の光ファイバ4の働きにより、光出射
面7に均一な平行光を出射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルに形成
される光学像をスクリーン上に拡大表示する投写型表示
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の投写型表示装置として、例えば、
図4に示す構造を有するものが知られている。この従来
の投写型表示装置では、ランプ51から放出された光を
リフレクタ52によって反射して、ほぼ平行な光束とし
てインテグレータ53へ向けて出射する。
【0003】インテグレータ53は、例えば、第1レン
ズ54、第2レンズ56及び補助レンズ57によって構
成される。第1レンズ54は、複数の矩形レンズをマト
リクス状に配列した構成であり、各矩形レンズは第2レ
ンズ56内の対応する矩形レンズの中心にランプ51の
発光部の像64を形成する。通常、第1レンズ54と第
2レンズ56とは互いに同じ構成のものが用いられ、各
矩形レンズの焦点距離は両者間の距離に等しくなるよう
に設定される。また、補助レンズ57の焦点距離は補助
レンズ57と液晶パネル58との間の距離に等しい。
【0004】第1レンズ54を構成する各矩形レンズの
像は、第2レンズ56及び補助レンズ57の働きによっ
て、液晶パネル58の表示部に重畳して結像される。符
号67は色分離光学系を示している。液晶パネル58に
は、通常、液晶駆動回路59が付設され、この駆動回路
59によって液晶パネル58内の個々の画素に印加され
る電圧が制御され、これにより、液晶パネル58内の液
晶の配向が制御され、もって、液晶パネル58を通過す
る光が変調される。
【0005】液晶パネル58の前に配設された平行化レ
ンズ61は、色分離光学系67を通過したインテグレー
タ53からの発散光束を平行化してそれを液晶パネル5
8の面全体に垂直な光束として入射させるものであり、
これにより、映像のコントラスト比を液晶パネル58の
表示面全体で均一にできる。また、液晶パネル58の後
ろに配設された集光レンズ62は、液晶パネル58を通
過した光束を投写レンズ63の入射瞳に集光させるもの
であり、その入射瞳にはインテグレータ53の第2レン
ズ56の像64が形成される。符号68は色合成光学系
を示している。
【0006】以上の構成により、液晶パネル58の表示
部に形成される像がランプ51からの光によって拡大さ
れてスクリーン66上に投影されて表示される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の投写型表示
装置においては、液晶パネル58の表面に照射される光
をインテグレータ53を用いて均一化しているが、イン
テグレータ53の周辺又はその内部には光の散乱等によ
って迷光が発生することがあり、その結果、光を均一化
することに関して不十分なところがあった。また、液晶
パネルの大きさが決まると、ランプ、リフレクタ等から
成る光源及びインテグレータの大きさがその液晶パネル
に適合する大きさのものに限定され、それ以外のサイズ
の光源等は使用できないという問題があった。すなわ
ち、光源、インテグレータ等に関して汎用性がないとい
う問題があった。
【0008】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、投写型表示装置において、液晶パネルに照
射される光を精度高く均一化すること及び1つの光源を
多種類の液晶パネル及びそれに付属する多種類の光学系
に適合させることを可能とすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】(1) 上記の目的を達
成するため、本発明に係る投写型表示装置は、光を放出
する光源と、その光源からの光を変調して光学像を形成
する液晶パネルと、その液晶パネルに形成された光学像
をスクリーン上に拡大表示する投写光学系とを備えた投
写型表示装置において、前記光源と前記液晶パネルとの
間に光ファイバ束を設け、その光ファイバ束の光入射面
から取り込んだ光を光出射面から出射して前記液晶パネ
ルに照射することを特徴とする。
【0010】前記光ファイバ束は、図2に符号3Aで示
すように、複数の細径の光ファイバ4を互いに平行に束
ねることによって形成される。図2に示す構造は、光入
射面6の面積と光出射面7の面積とが互いに等しい構造
であるが、これに代えて図3に符号3Bで示すように、
光入射面6の面積と光出射面7の面積とが互いに異なる
構造とすることもできる。
【0011】各光ファイバ4は入射した光を全反射させ
ながら出射端に導くものであり、よって、この光ファイ
バ4を束ねて形成した光ファイバ束3A,3Bは、入射
光R0の中に散乱光等といった不揃いな光や種々の角度
で入射する光等が含まれる場合でも、それらの光を光出
射面7の各光ファイバ4から均等に出射する平行光とし
て取り出すことができる。従って、この光ファイバ束を
光伝送要素として用いた本発明によれば、液晶パネルの
全面に均一な光を入射させることができ、よって、スク
リーン上に鮮明な拡大像を映し出すことができる。
【0012】(2) 上記構成の投写型表示装置に関し
ては、前記光ファイバ束の光入射面の面積と光出射面の
面積とを互いに異なる面積に設定することができる。こ
うすれば、光入射面に対応して設けられる光源のサイズ
と、光出射面に対応して設けられる液晶パネル又はそれ
に付属する光学系のサイズとが互いに異なる場合でも、
光ファイバ束の光入射面のサイズと光出射面のサイズと
を適切に調節することにより、それらの光源と液晶パネ
ルとを組み合わせて支障無く用いることができる。つま
り、光源、液晶パネル又は投写光学系に汎用性を持たせ
ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る投写型表示
装置の一実施形態を示している。この投写型表示装置
は、白色光を放出する光源としてのランプ1と、そのラ
ンプ1から放出される光をほぼ平行な光として反射する
リフレクタ2と、光ファイバ束5とを有する。光ファイ
バ束5は、例えば図3に示すように、複数の光ファイバ
4を束ねて形成されていて、光入射面6の面積が小さく
光出射面7の面積が大きい構造となっている。
【0014】この光ファイバ束5は、小さい断面径の入
射光R0を大きい断面径の出射光R1として出射するこ
とができる。また、入射光R0の中に散乱光等といった
不揃いな光や種々の角度で入射する光等が含まれる場合
でも、それらの光は各光ファイバ4によって伝搬される
ことにより、光出射面7から均一な平行光として取り出
される。
【0015】図1において、ランプ1から見て光ファイ
バ束5の後方位置に色分離光学系17が配設され、さら
にその後方位置に平行化レンズ11が配設され、さらに
その後方位置に液晶パネル8R,8G,8Bが配設され
る。本実施形態では、スクリーン16上にフルカラーの
画像を表示することを考え、液晶パネルとしてはR
(赤)、G(緑)、B(青)の3原色成分のそれぞれを
表示する3種類の液晶パネル8R,8G,8Bを設ける
ものとする。
【0016】色分離光学系17は、ランプ1からの白色
光をR,G,Bの3原色に分離してそれら各色光を対応
する色の液晶パネル8R,8G,8Bに照射する。この
ような色分離光学系17は、例えば、特定色を反射して
他の色を透過するダイクロイックミラーを用いて構成で
きる。平行化レンズ11は各色液晶パネル8R,8G,
8Bの前に配設されて、光ファイバ束5から出た光をさ
らに一層平行化してそれらの液晶パネルに照射する。
【0017】液晶パネル8R,8G,8Bは、それぞ
れ、液晶駆動回路9によって駆動されて、各色成分の像
を形成する。各液晶パネル8R,8G,8Bの後方位置
には集光レンズ12が配設され、その後方位置に色合成
光学系18が配設され、さらにその後方位置に投写レン
ズ13が配設される。各色液晶パネル8R,8G,8B
から出射する各色成分の光像は色合成光学系18によっ
て合成され、さらに投写レンズ13によってスクリーン
16上に結像される。こうして、スクリーン16上に拡
大されたカラー画像が表示される。
【0018】本実施形態の投写型表示装置では、ランプ
1からの光を液晶パネル8R,8G,8Bの表面に均一
に照射するための光学要素として、従来用いていたイン
テグレータ53(図4参照)に代えて光ファイバ束5を
用いたので、散乱光や斜め入射光等も含めてより多くの
光を取り込んで光出射面に平行光を出射することができ
る。よって、インテグレータを用いる場合に比べてより
多量の平行光を液晶パネルに照射することができ、その
結果、スクリーン16上に鮮明な像を表示できる。
【0019】また、光ファイバ束5の光入射面6の面積
と光出射面7の面積とに変化を持たせることができるの
で、液晶パネル8R,8G,8Bのサイズが変わっても
又はそれらに付属する光学系のサイズが変わっても、ラ
ンプ1のサイズを変えることなく光ファイバ束5を代え
ることによって対応できる。
【0020】以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を
説明したが、本発明はその実施形態に限定されるもので
なく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変
できる。
【0021】例えば、図1では、光源側の光出射面の大
きさ、すなわちリフレクタ2の光出射面の大きさと液晶
パネル8R,8G,8Bの大きさとが異なることから、
光入射面6の面積と光出射面7の面積とが互いに異なる
構造の光ファイバ束5を用いたが、リフレクタ2の光出
射面と液晶パネル8R,8G,8Bとが同じ大きさの場
合には、図2に示すような光入射面6と光出射面7とが
互いに同じ大きさの光ファイバ束3Aを用いることがで
きる。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る投写型表示装置によれば、
光源から出る光の中に散乱光等といった不揃いな光や種
々の角度で進行する光等が含まれる場合でも、それらの
光を光ファイバ束の光入射面から取り込んで、さらにそ
の光出射面に均一な平行光として取り出すことができ
る。従って、この光ファイバ束を光伝送要素として用い
た本投写型表示装置では、液晶パネルの全面に均一な光
を入射させることができ、よって、スクリーン上に鮮明
な拡大像を映し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る投写型表示装置の一実施形態を模
式的に示す側面図である。
【図2】光ファイバ束の一実施形態を一部破断して示す
斜視図である。
【図3】光ファイバ束の他の実施形態を一部破断して示
す斜視図である。
【図4】従来の投写型表示装置の一例を模式的に示す側
面図である。
【符号の説明】
1 ランプ(光源) 2 リフレクタ 3A,3B 光ファイバ束 4 光ファイバ 5 光ファイバ束 6 光入射面 7 光出射面 8R,8G,8B 液晶パネル 11 平行化レンズ(投写光学系) 12 集光レンズ(投写光学系) 13 投写レンズ(投写光学系) 16 スクリーン 17 色分離光学系(投写光学系) 18 色合成光学系(投写光学系)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を放出する光源と、その光源からの光
    を変調して光学像を形成する液晶パネルと、その液晶パ
    ネルに形成された光学像をスクリーン上に拡大表示する
    投写光学系とを備えた投写型表示装置において、前記光
    源と前記液晶パネルとの間に光ファイバ束を設け、その
    光ファイバ束の光入射面から取り込んだ光を光出射面か
    ら出射して前記液晶パネルに照射することを特徴とする
    投写型表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記光ファイバ束の
    光入射面の面積と光出射面の面積とが互いに異なること
    を特徴とする投写型表示装置。
JP11004002A 1999-01-11 1999-01-11 投写型表示装置 Withdrawn JP2000206612A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009210912A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Ohira Giken:Kk プラネタリウム装置
JP2009229531A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置及びヘッドアップディスプレイ装置
JP2014503081A (ja) * 2010-12-21 2014-02-06 オーエフエス ファイテル,エルエルシー マルチコアコリメータ

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Effective date: 20060404