JP2000305040A - Projection type display device - Google Patents
Projection type display deviceInfo
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- JP2000305040A JP2000305040A JP11111009A JP11100999A JP2000305040A JP 2000305040 A JP2000305040 A JP 2000305040A JP 11111009 A JP11111009 A JP 11111009A JP 11100999 A JP11100999 A JP 11100999A JP 2000305040 A JP2000305040 A JP 2000305040A
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- light source
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、照明光
学装置により液晶などのライトバルブを照明し、ライト
バルブ上の像をスクリーン上に拡大投写する投写型表示
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device which illuminates a light valve such as a liquid crystal with an illumination optical device and enlarges and projects an image on the light valve onto a screen.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、投写型表示装置では、近年主流と
なっている高圧水銀ランプなどを用いて、発光効率が高
く、高輝度の表示映像を実現している。2. Description of the Related Art Conventionally, a projection display apparatus has realized a high-luminance display image with high luminous efficiency by using a high-pressure mercury lamp, which has become mainstream in recent years.
【0003】図5において、1は光源(ランプ)、2は
リフレクタ、3はUVフィルタ、4はIRフィルタ、
5、6はフライアイレンズで構成する第1フライアイレ
ンズ素子と、第2フライアイレンズ素子である。ランプ
1からの光はフライアイレンズ素子5、6、およびレン
ズ7を介して、ダイクロイックミラー8、9、10側へ
出射される。In FIG. 5, 1 is a light source (lamp), 2 is a reflector, 3 is a UV filter, 4 is an IR filter,
Reference numerals 5 and 6 denote a first fly-eye lens element and a second fly-eye lens element, each of which is composed of a fly-eye lens. Light from the lamp 1 is emitted to the dichroic mirrors 8, 9, and 10 via the fly-eye lens elements 5, 6 and the lens 7.
【0004】ダイクロイックミラー8で反射された光
は、ミラー11、レンズ12を介して、例えば、青
(B)用のライトバルブとしての液晶パネル(空間変調
素子)13に入射する。この液晶パネル13で空間変調
された青の光学像は合成プリズム14に入射する。The light reflected by the dichroic mirror 8 enters a liquid crystal panel (spatial modulation element) 13 as, for example, a light valve for blue (B) via a mirror 11 and a lens 12. The blue optical image spatially modulated by the liquid crystal panel 13 enters the combining prism 14.
【0005】ダイクロイックミラー8を透過した光はダ
イクロイックミラー9で反射され、レンズ16を介し
て、例えば、緑(G)用のライトバルブとしての液晶パ
ネル(空間変調素子)17に入射する。この液晶パネル
17で空間変調された緑の光学像は合成プリズム14に
入射する。The light transmitted through the dichroic mirror 8 is reflected by the dichroic mirror 9 and enters, for example, a liquid crystal panel (spatial modulation element) 17 as a light valve for green (G) via a lens 16. The green optical image spatially modulated by the liquid crystal panel 17 enters the combining prism 14.
【0006】ダイクロイックミラー9を透過した光はレ
ンズ18を介してダイクロイックミラー10に入射す
る。ダイクロイックミラー10で反射された光は、レン
ズ19、ミラー20、レンズ21を介して、例えば、赤
(R)用のライトバルブとしての液晶パネル(空間変調
素子)22に入射する。この液晶パネル22で空間変調
された赤の光学像は合成プリズム14に入射する。The light transmitted through the dichroic mirror 9 enters the dichroic mirror 10 via the lens 18. The light reflected by the dichroic mirror 10 enters, for example, a liquid crystal panel (spatial modulation element) 22 as a light valve for red (R) via a lens 19, a mirror 20, and a lens 21. The red optical image spatially modulated by the liquid crystal panel 22 enters the combining prism 14.
【0007】上記合成プリズム14に入射した青、緑、
赤のそれぞれの光学像は合成され、フルカラー光学像と
して投射レンズ15に入射する。投射レンズ15は、入
射したフルカラー光学像をスクリーン上に投影する。[0007] The blue, green,
Each of the red optical images is synthesized and enters the projection lens 15 as a full-color optical image. The projection lens 15 projects the incident full-color optical image on a screen.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記した投写型表示装
置では、ダイクロイックミラー等で色分離した各色の色
度は、ランプの波長分布に依存し、近年主流となってい
る高圧水銀ランプなどは、他のランプに比べ、発光効率
も高く、高輝度を実現できるが、赤の波長成分の光量が
少なく、赤色の色再現性が難しいという問題がある。In the above-mentioned projection display device, the chromaticity of each color separated by a dichroic mirror or the like depends on the wavelength distribution of the lamp. Compared to other lamps, the luminous efficiency is high and high luminance can be realized, but there is a problem that the amount of red wavelength component is small and red color reproducibility is difficult.
【0009】また、明るさは緑の光量が寄与するところ
が大きく、緑の光量が多いほど明るい。しかし、赤の光
量が少ないということは、投影画像のホワイトバランス
をとるためには、赤の波長成分の光量に合わせ、他の色
(緑、青)の波長成分の光量をおさえなければならず、
せっかく高輝度のランプを使用しても、効率的に光を利
用できないという問題がある。Further, the brightness largely depends on the amount of green light, and the brightness increases as the amount of green light increases. However, the small amount of red light means that in order to achieve the white balance of the projected image, the amount of light of other color (green, blue) wavelength components must be suppressed in accordance with the amount of red wavelength component. ,
There is a problem that even if a high-brightness lamp is used, light cannot be used efficiently.
【0010】本発明はかかる問題に鑑みてなされたもの
で、ランプの波長成分の光量の少ない波長を、単一色が
容易に得られ、かつ再現性にすぐれている半導体発光素
子で補い、色の再現性、およびホワイトバランスが良好
で、明るい投写型表示装置を提供することを目的として
いる。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a semiconductor light emitting element which can easily obtain a single color and has excellent reproducibility for a wavelength having a small amount of a wavelength component of a lamp is provided. It is an object of the present invention to provide a bright projection display device with good reproducibility and white balance.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の投写型表示装置は、白色の光源、この
光源からの光を複数の色の光に分離する光学素子、特定
の色の波長特性を有する光を発光する半導体発光光源、
上記光学素子により分離される光、および上記半導体発
光光源から発光される光を空間変調する空間変調素子、
前記空間変調素子により空間変調された光をスクリーン
上に投射する投射レンズを有する構成とするものであ
る。このような構成により、ランプからの波長成分の光
量が少ない波長を補い、色の再現性、ホワイトバランス
が良好な明るい映像が得られるようになる。In order to achieve the above object, a projection display apparatus according to the present invention comprises a white light source, an optical element for separating light from the light source into light of a plurality of colors, A semiconductor light-emitting light source that emits light having wavelength characteristics of color,
Light separated by the optical element, and a spatial modulation element that spatially modulates light emitted from the semiconductor light emitting source,
It has a configuration having a projection lens for projecting light spatially modulated by the spatial modulation element onto a screen. With such a configuration, a wavelength in which the amount of the wavelength component from the lamp is small is compensated for, and a bright image with good color reproducibility and white balance can be obtained.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0013】図1は、第1の発明の実施の形態に係わる
図である。緑色および青色の光の光路は、図5に示す従
来例と同様である。赤色の光は、赤(R)用の液晶パネ
ル(空間変調素子)22の入射側に設置した赤色の発光
ダイオード30を光源とする。この赤色の発光ダイオー
ド30は基板31上に2次元に配置する。発光ダイオー
ド30の前面には、発光ダイオード30からの光を略平
行にするレンズアレイ32を置く。このレンズアレイ3
2からの光束は赤(R)用の液晶パネル(空間変調素
子)22で空間変調された後、合成プリズム14に入射
する。各色の表示用の液晶パネル13、17、22を透
過した光は、合成プリズム14により合成され、投射レ
ンズ15によりスクリーン(図示しない)上に表示され
る。FIG. 1 is a diagram related to an embodiment of the first invention. The optical paths of the green and blue lights are the same as in the conventional example shown in FIG. The red light is emitted from a red light emitting diode 30 provided on the incident side of a liquid crystal panel (spatial modulation element) 22 for red (R). The red light emitting diodes 30 are two-dimensionally arranged on a substrate 31. On the front surface of the light emitting diode 30, a lens array 32 for making the light from the light emitting diode 30 substantially parallel is placed. This lens array 3
The light beam from 2 is spatially modulated by a liquid crystal panel (spatial modulation element) 22 for red (R), and then enters the combining prism 14. Light transmitted through the liquid crystal panels 13, 17, and 22 for displaying each color is combined by the combining prism 14, and displayed on a screen (not shown) by the projection lens 15.
【0014】これにより、赤の色純度を上げて、赤色光
の光量が不足することなく、色の再現性、ホワイトバラ
ンスが良好な明るい映像を得ることができる。Thus, it is possible to increase the color purity of red and obtain a bright image with good color reproducibility and white balance without shortage of the amount of red light.
【0015】図2は、第2の発明の実施の形態にかかわ
る図である。この実施の形態では、図5に示す従来例に
加えて、図2に示すように、リフレクタ2の周りに赤の
発光ダイオード40を基板41上に2次元に配置する。
これらの赤の発光ダイオード40の前面には発光ダイオ
ード40からの光束を略平行にするレンズ42を置く。
リフレクタ2とレンズ42の前面にはフライアイレンズ
5、6を配置する。FIG. 2 is a diagram related to an embodiment of the second invention. In this embodiment, in addition to the conventional example shown in FIG. 5, a red light emitting diode 40 is two-dimensionally arranged on a substrate 41 around a reflector 2 as shown in FIG.
On the front surface of these red light emitting diodes 40, a lens 42 for making the light flux from the light emitting diodes 40 substantially parallel is disposed.
Fly-eye lenses 5 and 6 are arranged on the front surfaces of the reflector 2 and the lens 42.
【0016】赤用の液晶パネル22にはランプ1からフ
ライアイレンズ5、6により分割された赤波長の光束
と、発光ダイオード40からの光束とが重畳して到達す
る。一方、青(B)用の液晶パネル13、緑(G)用の
液晶パネル17にはランプ1からのフライアイレンズ
5、6により分割された青波長、および緑波長の光束が
それぞれ到達する。これらの液晶パネル13、17、2
2により空間変調された光は、合成プリズム14で合成
され、投射レンズ15によりスクリーン上にフルカラー
映像として拡大投写される。The light beam of the red wavelength split by the fly-eye lenses 5 and 6 from the lamp 1 and the light beam from the light emitting diode 40 from the lamp 1 overlap and reach the liquid crystal panel 22 for red. On the other hand, the luminous fluxes of the blue wavelength and the green wavelength split by the fly-eye lenses 5 and 6 from the lamp 1 reach the liquid crystal panel 13 for blue (B) and the liquid crystal panel 17 for green (G), respectively. These liquid crystal panels 13, 17, 2
The light spatially modulated by 2 is combined by the combining prism 14 and is enlarged and projected as a full-color image on a screen by the projection lens 15.
【0017】これにより、赤色の光量が増加し、赤の色
純度も向上でき、色の再現性、ホワイトバランスが良好
な明るい映像を得ることができる。As a result, the amount of red light can be increased, the red color purity can be improved, and a bright image with good color reproducibility and white balance can be obtained.
【0018】図3は、第3の発明の実施の形態にかかわ
る図である。この実施の形態では、図5に示す従来例に
対して、ダイクロイックミラー20を図4に示すような
波長特性をもつ光学素子としてのダイクロイックミラー
20aとする。さらに、このダイクロイックミラー20
aの背後に、赤の発光ダイオード50を基板51上に2
次元に配置する。赤の発光ダイオード50の前面には発
光ダイオード50からの光束を略平行にするレンズ52
を置く。FIG. 3 is a diagram related to the embodiment of the third invention. In this embodiment, the dichroic mirror 20 is a dichroic mirror 20a as an optical element having a wavelength characteristic as shown in FIG. 4 as compared with the conventional example shown in FIG. Furthermore, this dichroic mirror 20
a, a red light emitting diode 50 is
Place in a dimension. On the front surface of the red light emitting diode 50, a lens 52 for making the light flux from the light emitting diode 50 substantially parallel is provided.
Put.
【0019】上記ダイクロイックミラー20aは、ラン
プ1からフライアイレンズ5、6により分割され、ダイ
クロイックミラー8、9、10を介してダイクロイック
ミラー20aに到達する赤波長の光を反射する反射特性
を有する。これとともに、ダイクロイックミラー20a
は、発光ダイオード50からの赤波長の光を透過する透
過特性をも有している。これらの特性によりダイクロイ
ックミラー20aは、ランプ1から分離された赤の光束
を反射するとともに、発光ダイオード50からの光束を
透過する。この結果、液晶パネル22にはランプ1から
分離された光束と発光ダイオード50からの光束とが重
畳して到達する。The dichroic mirror 20a has a reflection characteristic of reflecting light of a red wavelength which is split from the lamp 1 by the fly-eye lenses 5, 6 and reaches the dichroic mirror 20a via the dichroic mirrors 8, 9, 10. At the same time, the dichroic mirror 20a
Also has a transmission characteristic of transmitting red wavelength light from the light emitting diode 50. Due to these characteristics, the dichroic mirror 20a reflects the red light beam separated from the lamp 1 and transmits the light beam from the light emitting diode 50. As a result, the light beam separated from the lamp 1 and the light beam from the light emitting diode 50 arrive at the liquid crystal panel 22 in a superimposed manner.
【0020】これにより、赤色の光量が増加し、赤の色
純度も向上でき、色の再現性、ホワイトバランスが良好
な明るい映像を得ることができる。As a result, the amount of red light can be increased, the color purity of red can be improved, and a bright image with good color reproducibility and white balance can be obtained.
【0021】なお、上記した第3の実施の形態では、ダ
イクロイックミラーの特性を発光ダイオードからの光束
を透過し、ランプからの光束を反射するものとしたが、
発光ダイオードからの光束を反射し、ランプからの光束
を透過する特性のダイクロイックミラーを用いても良
い。この場合、ダイクロイックミラーは、ランプからの
光束の光路上に設置され、発光ダイオードからの光束を
反射するとともに、ランプからの光束を透過して合成プ
リズムに入射する。これにより、上記第3の実施の形態
と同様に、色の再現性、ホワイトバランスが良好な明る
い映像を得ることができる。In the third embodiment, the characteristics of the dichroic mirror are such that the light from the light emitting diode is transmitted and the light from the lamp is reflected.
A dichroic mirror having characteristics of reflecting a light beam from a light emitting diode and transmitting a light beam from a lamp may be used. In this case, the dichroic mirror is provided on the optical path of the light beam from the lamp, reflects the light beam from the light emitting diode, transmits the light beam from the lamp, and enters the combining prism. This makes it possible to obtain a bright image with good color reproducibility and white balance, similarly to the third embodiment.
【0022】なお、上記第1、第2、第3の実施の形態
では、赤、青、緑用の3つの液晶パネルを用いた複数の
空間変調素子からなる構成例について説明したが、これ
に限らず、1つの液晶パネル(空間変調素子)からなる
構成であっても良い。In the first, second, and third embodiments, an example of a configuration including a plurality of spatial modulation elements using three liquid crystal panels for red, blue, and green has been described. The present invention is not limited to this, and may be configured by one liquid crystal panel (spatial modulation element).
【0023】[0023]
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は、ラン
プ光源と半導体発光光源をもちいることにより、ホワイ
トバランスをとるのに必要な、赤、青、緑の光量が得ら
れ、色の再現性も広く、明るい投写型表示装置を提供で
きる。As described above in detail, according to the present invention, by using a lamp light source and a semiconductor light emitting light source, the amounts of red, blue, and green light necessary for white balance can be obtained, and Reproducibility is wide, and a bright projection display device can be provided.
【図1】 第1の実施の形態に係わる概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram according to a first embodiment.
【図2】 第2の実施の形態に係わる概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram according to a second embodiment.
【図3】 第3の実施の形態に係わる概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram according to a third embodiment.
【図4】 波長に対するミラー反射特性と半導体光強度
分布とを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a mirror reflection characteristic and a semiconductor light intensity distribution with respect to a wavelength.
【図5】 投写型表示装置の従来例の概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional example of a projection display device.
1…ランプ、5、6…フライアイレンズ、20a…ダイ
クロイックミラー、30、40、50…発光ダイオー
ド、32、42、52…レンズアレイ。Reference numeral 1 represents a lamp, 5, 6 represents a fly-eye lens, 20a represents a dichroic mirror, 30, 40, 50 represents a light-emitting diode, 32, 42, 52 represents a lens array.
───────────────────────────────────────────────────── 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 5G435 9/73 9/73 Z Fターム(参考) 2H088 EA14 HA13 HA21 HA24 HA25 HA28 MA05 MA06 2H091 FA05Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z LA16 LA20 MA07 5C058 EA12 EA26 EA51 5C060 BC05 DA04 HA18 HC20 HD02 JA18 JB06 5C066 AA03 CA08 EA14 KL01 KM10 KM13 5G435 AA04 BB12 BB17 CC12 DD02 DD05 DD09 FF03 GG01 GG02 GG03 GG04 GG23 GG26 GG46──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 9/31 H04N 9/31 C 5G435 9/73 9/73 Z F term (Reference) 2H088 EA14 HA13 HA21 HA24 HA25 HA28 MA05 MA06 2H091 FA05Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z LA16 LA20 MA07 5C058 EA12 EA26 EA51 5C060 BC05 DA04 HA18 HC20 HD02 JA18 JB06 5C066 AA03 CA08 EA14 KL01 KM10 KM13 5G03 GG02 GG03 DD03 GG02 DD17
Claims (5)
と、 特定の色の波長特性を有する光を発光する半導体発光光
源と、 上記光学素子により分離される光、および上記半導体発
光光源から発光される光を空間変調する空間変調素子
と、 前記空間変調素子により空間変調された光をスクリーン
上に投射する投射レンズとを有することを特徴とする投
写型表示装置。1. A white light source, an optical element for separating light from the light source into light of a plurality of colors, a semiconductor light emitting source for emitting light having a wavelength characteristic of a specific color, and the optical element for separation A spatial modulation element for spatially modulating the light to be emitted and the light emitted from the semiconductor light emitting source, and a projection lens for projecting the light spatially modulated by the spatial modulation element onto a screen. Type display device.
発光光源からの光とは、前記空間変調素子に入射するま
で別々の経路を通るように白色の光源と半導体発光光源
とが配置されていることを特徴とする請求項1に記載の
投写型表示装置。2. A white light source and a semiconductor light emitting source are arranged so that light from the white light source and light from the semiconductor light emitting source pass through different paths until entering the spatial light modulator. 2. The projection display device according to claim 1, wherein:
近傍に設けられ、上記白色の光源からの光と、上記半導
体発光光源からの光と同一の空間変調素子に対応づけら
れる白色の光源からの光が上記半導体発光光源からの光
と重畳して空間変調素子に入射するように配置されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の投写型表示装置。3. The semiconductor light emitting source is provided in the vicinity of the white light source. The light from the white light source and the white light source associated with the same spatial modulation element as the light from the semiconductor light emitting source are provided. 2. The projection display device according to claim 1, wherein the light is arranged so as to be superimposed on the light from the semiconductor light source and incident on the spatial light modulator. 3.
発光光源からの光とは、前記空間変調素子に入射するま
で別々の経路を通り、上記半導体発光光源からの光を透
過し、かつ上記白色の光源からの光を反射する素子によ
り同一の空間変調素子に対応づけられる上記半導体発光
光源からの光と白色の光源からの光とが重畳して空間変
調素子に入射するように配置されていることを特徴とす
る請求項1に記載の投写型表示装置。4. The light from the white light source and the light from the semiconductor light source pass through different paths until entering the spatial light modulator, transmit the light from the semiconductor light source, and The light from the semiconductor light emitting source and the light from the white light source, which are associated with the same spatial modulation element by the element that reflects the light from the white light source, are arranged so as to be superimposed and incident on the spatial modulation element. 2. The projection display device according to claim 1, wherein:
発光光源からの光とは、前記空間変調素子に入射するま
で別々の経路を通り、上記半導体発光光源からの光を反
射し、かつ白色の光源からの光を透過する素子により同
一の空間変調素子に対応づけられる上記半導体発光光源
からの光と白色の光源からの光とが重畳して空間変調素
子に入射するように配置されていることを特徴とする請
求項1に記載の投写型表示装置。5. The light from the white light source and the light from the semiconductor light source pass through different paths until entering the spatial light modulator, reflect the light from the semiconductor light source, and The light from the semiconductor light emitting source and the light from the white light source, which are associated with the same spatial modulation element by an element that transmits light from the white light source, are arranged so as to be superimposed and incident on the spatial modulation element. The projection display device according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11111009A JP2000305040A (en) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | Projection type display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11111009A JP2000305040A (en) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | Projection type display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JP2000305040A (en) |
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