JP2001305649A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JP2001305649A JP2001305649A JP2000120985A JP2000120985A JP2001305649A JP 2001305649 A JP2001305649 A JP 2001305649A JP 2000120985 A JP2000120985 A JP 2000120985A JP 2000120985 A JP2000120985 A JP 2000120985A JP 2001305649 A JP2001305649 A JP 2001305649A
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- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】小型で、簡素化され、コストダウンを実現する
ことができ、良好な画質を得ることが可能な投射型表示
装置を提供する。 【解決手段】光源１１と、前記光源からの光を変調する
光変調素子１７と、前記光変調素子により形成された像
をスクリーン８、９に投射する光学系とを有する投射型
表示装置において、前記光源と前記光変調素子との間に
インテグレータ１３を有し、該インテグレータによっ
て、前記スクリーンに対して主光線１０が傾きをもって
投射される際に発生する歪を補償する光パターンで前記
光変調素子を照明するように構成する。
ことができ、良好な画質を得ることが可能な投射型表示
装置を提供する。 【解決手段】光源１１と、前記光源からの光を変調する
光変調素子１７と、前記光変調素子により形成された像
をスクリーン８、９に投射する光学系とを有する投射型
表示装置において、前記光源と前記光変調素子との間に
インテグレータ１３を有し、該インテグレータによっ
て、前記スクリーンに対して主光線１０が傾きをもって
投射される際に発生する歪を補償する光パターンで前記
光変調素子を照明するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投射型表示装置に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータや、ＴＶ用の新しい
表示装置が各種提案されている。なかでも、投射型表示
装置は、より小型な光変調素子を光学的に拡大し、表示
するものであることから、大型になればなる程、よりコ
ストパーフォーマンスが高まり、４０インチ以上の大面
積のものにおいて多用されている。
表示装置が各種提案されている。なかでも、投射型表示
装置は、より小型な光変調素子を光学的に拡大し、表示
するものであることから、大型になればなる程、よりコ
ストパーフォーマンスが高まり、４０インチ以上の大面
積のものにおいて多用されている。
【０００３】しかしながら、このような投射型表示装置
においては、大面積になるに伴って投射距離が長くな
り、表示装置の奥行きが長くなって大型化し、そのた
め、設置場所をとり、また移動させる点で不便であり、
重量が増大するといった問題を招くこととなる。このよ
うなことから、特許第２８９３８７７号に開示された光
学系においては、スクリーン上での台形歪みを照明系側
で補正する光学系を提示している。これによると、主光
線の投射角度をスクリーンに対して斜めにし、上記奥行
きを削減する場合、スクリーン上で生じる台形歪みを補
正するべく構成した、スクリーン面に形成される像に共
役な、結像される像に生じる間延びを補正するように構
成されている。
においては、大面積になるに伴って投射距離が長くな
り、表示装置の奥行きが長くなって大型化し、そのた
め、設置場所をとり、また移動させる点で不便であり、
重量が増大するといった問題を招くこととなる。このよ
うなことから、特許第２８９３８７７号に開示された光
学系においては、スクリーン上での台形歪みを照明系側
で補正する光学系を提示している。これによると、主光
線の投射角度をスクリーンに対して斜めにし、上記奥行
きを削減する場合、スクリーン上で生じる台形歪みを補
正するべく構成した、スクリーン面に形成される像に共
役な、結像される像に生じる間延びを補正するように構
成されている。
【０００４】このように、スクリーン上での台形歪みを
照明系側で補正する場合、つぎの１）および２）のよう
な問題を有している。 １）照明系の構成が複雑となり、その調整マージンが狭
く実用的でなく、大きさが大きくなって、照明系自身を
入れるスペースで本来の奥行き削減の効果が削減されて
しまうこと、この方式の本来有するコストパフォーマン
スの良さを発揮することがてきない。 ２）スクリーン面内の輝度、色ムラが発生し、コントラ
ストが低くなる等、画質が従来方式より劣化しする。
照明系側で補正する場合、つぎの１）および２）のよう
な問題を有している。 １）照明系の構成が複雑となり、その調整マージンが狭
く実用的でなく、大きさが大きくなって、照明系自身を
入れるスペースで本来の奥行き削減の効果が削減されて
しまうこと、この方式の本来有するコストパフォーマン
スの良さを発揮することがてきない。 ２）スクリーン面内の輝度、色ムラが発生し、コントラ
ストが低くなる等、画質が従来方式より劣化しする。
【０００５】そこで、本発明は、上記課題を解決し、小
型で、簡素化され、コストダウンを実現することがで
き、良好な画質を得ることが可能な投射型表示装置を提
供することを目的とするものである。
型で、簡素化され、コストダウンを実現することがで
き、良好な画質を得ることが可能な投射型表示装置を提
供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの（１）〜（９）のように構成した投
射型表示装置を提供するものである。 （１）光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子
と、前記光変調素子により形成された像をスクリーンに
投射する光学系とを有する投射型表示装置において、前
記光源と前記光変調素子との間にインテグレータを有
し、該インテグレータによって、前記スクリーンに対し
て主光線が傾きをもって投射される際に発生する歪を補
償する光パターンで前記光変調素子を照明することを特
徴とする投射型表示装置。 （２）前記インテグレータが、ロッド型のインテグレー
タであることを特徴とする上記（１）に記載の投射型表
示装置。 （３）前記ロッド型のインテグレータは、前記光源から
の光束の出射側が前記歪を補償する断面形状を有するこ
とを特徴とする上記（２）に記載の投射型表示装置。 （４）前記ロッド型のインテグレータは、前記光源から
の光の入射側が出射側と同様の断面形状を有することを
特徴とする上記（３）に記載の投射型表示装置。 （５）前記ロッド型のインテグレータは、前記光源から
の光の入射側から出射側に向けて末広がりのテーパ形状
に形成されていることを特徴とする上記（２）に記載の
投射型表示装置。 （６）前記インテグレータが、フライアイ型のインテグ
レータであることを特徴とする上記（１）に記載の投射
型表示装置。 （７）前記フライアイ型のインテグレータが、複数のフ
ライアイレンズからなり、該複数のフライアイレンズの
少なくとも一部のレンズが光軸に対して傾きをもつよう
に形成されていることを特徴とする上記（６）に記載の
投射型表示装置。 （８）前記フライアイレンズにおいて、対のレンズ間の
第１のフライアイレンズの傾き角をθ、第２のフライア
イレンズの傾き角をψとし、正、負の関係がθ、ψ間で
逆の関係にあるとき、 θ×ψ≦０ の関係を満たすことを特徴とする上記（７）に記載の投
射型表示装置。 （９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の投射型表
示装置が、前記光源からの光を赤・青・緑の各色光に分
離する色光分離手段と、前記各色光を変調する光変調素
子と、該変調された各色光を合成する色光を合成手段
と、該合成された光の像をスクリーンに投射する光学系
とによって構成されていることを特徴とする投射型表示
装置。
成するため、つぎの（１）〜（９）のように構成した投
射型表示装置を提供するものである。 （１）光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子
と、前記光変調素子により形成された像をスクリーンに
投射する光学系とを有する投射型表示装置において、前
記光源と前記光変調素子との間にインテグレータを有
し、該インテグレータによって、前記スクリーンに対し
て主光線が傾きをもって投射される際に発生する歪を補
償する光パターンで前記光変調素子を照明することを特
徴とする投射型表示装置。 （２）前記インテグレータが、ロッド型のインテグレー
タであることを特徴とする上記（１）に記載の投射型表
示装置。 （３）前記ロッド型のインテグレータは、前記光源から
の光束の出射側が前記歪を補償する断面形状を有するこ
とを特徴とする上記（２）に記載の投射型表示装置。 （４）前記ロッド型のインテグレータは、前記光源から
の光の入射側が出射側と同様の断面形状を有することを
特徴とする上記（３）に記載の投射型表示装置。 （５）前記ロッド型のインテグレータは、前記光源から
の光の入射側から出射側に向けて末広がりのテーパ形状
に形成されていることを特徴とする上記（２）に記載の
投射型表示装置。 （６）前記インテグレータが、フライアイ型のインテグ
レータであることを特徴とする上記（１）に記載の投射
型表示装置。 （７）前記フライアイ型のインテグレータが、複数のフ
ライアイレンズからなり、該複数のフライアイレンズの
少なくとも一部のレンズが光軸に対して傾きをもつよう
に形成されていることを特徴とする上記（６）に記載の
投射型表示装置。 （８）前記フライアイレンズにおいて、対のレンズ間の
第１のフライアイレンズの傾き角をθ、第２のフライア
イレンズの傾き角をψとし、正、負の関係がθ、ψ間で
逆の関係にあるとき、 θ×ψ≦０ の関係を満たすことを特徴とする上記（７）に記載の投
射型表示装置。 （９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の投射型表
示装置が、前記光源からの光を赤・青・緑の各色光に分
離する色光分離手段と、前記各色光を変調する光変調素
子と、該変調された各色光を合成する色光を合成手段
と、該合成された光の像をスクリーンに投射する光学系
とによって構成されていることを特徴とする投射型表示
装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態においては、
上記した構成を適用して、インテグレータによって、前
記スクリーンに対して主光線が傾きをもって投射される
際に発生する歪を補償するパターンを前記光変調素子に
結像するように構成することで、小型で、簡素化され、
コストダウンを実現することができ、良好な画質を得る
ことが可能な投射型表示装置を提供することが可能とな
る。
上記した構成を適用して、インテグレータによって、前
記スクリーンに対して主光線が傾きをもって投射される
際に発生する歪を補償するパターンを前記光変調素子に
結像するように構成することで、小型で、簡素化され、
コストダウンを実現することができ、良好な画質を得る
ことが可能な投射型表示装置を提供することが可能とな
る。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］本発明の実施例１における投射型表示装置
の側断面図を図１に示す。図１において、１はキャビネ
ット、２は投射レンズ、３はランプ、光変調素子への照
明系、光変調素子、光変調素子用駆動回路基板、電源、
制御系基板等がはいっているボックス、４、５、６はミ
ラー、７はスクリーンユニット、８はレンチキュラーレ
ンズスクリーン、９はフレネルレンズスクリーンであ
る。
の側断面図を図１に示す。図１において、１はキャビネ
ット、２は投射レンズ、３はランプ、光変調素子への照
明系、光変調素子、光変調素子用駆動回路基板、電源、
制御系基板等がはいっているボックス、４、５、６はミ
ラー、７はスクリーンユニット、８はレンチキュラーレ
ンズスクリーン、９はフレネルレンズスクリーンであ
る。
【０００９】図１の１０に示す如く、変調された光束
は、投射レンズ２を通り、ミラー４、５、６で折りかえ
されて、スクリーンへ投影される。光束の主光線１０か
ら明らかなように、スクリーンへの入射角は斜めに傾い
ており、９に示すフレネルレンズは偏心系のものを用
い、９から８のレンチキュラレンズスクリーンへ入射す
る光束は、スクリーンの面に対して、極力、垂直になる
ように配置されている。したがってスクリーンへの斜め
投射にともなう歪は、光変調素子への照明パターンを、
その歪を打ち消す如く設定されており、スクリーン上で
は歪のない像が投射されている。
は、投射レンズ２を通り、ミラー４、５、６で折りかえ
されて、スクリーンへ投影される。光束の主光線１０か
ら明らかなように、スクリーンへの入射角は斜めに傾い
ており、９に示すフレネルレンズは偏心系のものを用
い、９から８のレンチキュラレンズスクリーンへ入射す
る光束は、スクリーンの面に対して、極力、垂直になる
ように配置されている。したがってスクリーンへの斜め
投射にともなう歪は、光変調素子への照明パターンを、
その歪を打ち消す如く設定されており、スクリーン上で
は歪のない像が投射されている。
【００１０】次に、スクリーン上で発生する歪を打ち消
す光学系の構成について、図２を用いて説明する。図２
において、１１はランプの発光管、１２はリフレクタ
ー、１３はロッド型インテグレーター、１４はリレー系
レンズ、１５はミラー、１６はダイクロもしくはカラー
フィルターの回転板、１７は光変調器、１８は投射レン
ズ、１９、２０、２１、２２、２３は光束、２４、２
５、２６、２７は上記１６のカラーフィルター回転板の
各フィルターを示す。
す光学系の構成について、図２を用いて説明する。図２
において、１１はランプの発光管、１２はリフレクタ
ー、１３はロッド型インテグレーター、１４はリレー系
レンズ、１５はミラー、１６はダイクロもしくはカラー
フィルターの回転板、１７は光変調器、１８は投射レン
ズ、１９、２０、２１、２２、２３は光束、２４、２
５、２６、２７は上記１６のカラーフィルター回転板の
各フィルターを示す。
【００１１】図２に示す如く、発光管１１から出射した
光束は、リフレクター１２により反射して、１９に示す
如く、ロッドインテグレータの開口にしぼり込まれる。
図２には、赤外、紫外カットフィルターは省略してある
が、従来通り設けることが望ましい。ロッドインテグレ
ータ１３の出射口の形状は、スクリーンへ斜入射により
発生する台型歪を補正する逆台形パターンの形状となっ
ており、リレー系レンズ１４により、インテグレータ出
射口は光変調素子１７と共役関係に配置されており、光
変調素子表面に、上記台形歪を補正する逆台形パターン
が結像される。上記構成が、本実施例の特徴的構成であ
り、これにより簡単な光学系で、補正パターンが光変調
素子に形成可能となる。
光束は、リフレクター１２により反射して、１９に示す
如く、ロッドインテグレータの開口にしぼり込まれる。
図２には、赤外、紫外カットフィルターは省略してある
が、従来通り設けることが望ましい。ロッドインテグレ
ータ１３の出射口の形状は、スクリーンへ斜入射により
発生する台型歪を補正する逆台形パターンの形状となっ
ており、リレー系レンズ１４により、インテグレータ出
射口は光変調素子１７と共役関係に配置されており、光
変調素子表面に、上記台形歪を補正する逆台形パターン
が結像される。上記構成が、本実施例の特徴的構成であ
り、これにより簡単な光学系で、補正パターンが光変調
素子に形成可能となる。
【００１２】図２に示す本実施例の構成において、光変
調素子としてＤＭＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｒｒｏｒ
ｄｅｖｉｃｅ）を１枚構成で用い、１６に示すカラーフ
ィルター回転板を図２（ｂ）に示すように、Ｒ、Ｇ、
Ｂ、Ｗと順次切換えることにより、フルーカラー表示を
行うように構成することができる。なお、図２では、
Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗと４種類のフィルターを用いて、表示を
行い例を示しているが、明るさよりも色再現を実現する
場合、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルターで構成しても良い。ま
た、図２には、ＤＭＤを用いた例を示したが、色順次表
示を行う場合でも、ＤＭＤ以外に、ミラーをアナログ的
に振る、Ａｕｕでも高速応答液晶をＳｉ基板に駆動回路
上に設けたデバイスでも良いことは言うまでもない。さ
らに、色順次を用いた単板構成以外に、一般的に用いら
れる３板構成の液晶表示素子型でも上記インテグレータ
の構成は有効である。
調素子としてＤＭＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｒｒｏｒ
ｄｅｖｉｃｅ）を１枚構成で用い、１６に示すカラーフ
ィルター回転板を図２（ｂ）に示すように、Ｒ、Ｇ、
Ｂ、Ｗと順次切換えることにより、フルーカラー表示を
行うように構成することができる。なお、図２では、
Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗと４種類のフィルターを用いて、表示を
行い例を示しているが、明るさよりも色再現を実現する
場合、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルターで構成しても良い。ま
た、図２には、ＤＭＤを用いた例を示したが、色順次表
示を行う場合でも、ＤＭＤ以外に、ミラーをアナログ的
に振る、Ａｕｕでも高速応答液晶をＳｉ基板に駆動回路
上に設けたデバイスでも良いことは言うまでもない。さ
らに、色順次を用いた単板構成以外に、一般的に用いら
れる３板構成の液晶表示素子型でも上記インテグレータ
の構成は有効である。
【００１３】次に、所望の歪補正パターン像が、インテ
グレータから出射可能な原理について、図３を用いて説
明する。図３（ａ）に、図２の１３に示すロッドインテ
グレータの斜視図を示す。ランプからの光束は、３２に
示すロッド開口から入射し、ロッド内部を全反射して、
ロッド出射部３３から出射する。この時、３２の開口部
の断面を図３（ｂ）の３４に、ロッド出射部３３の断面
を図３（ｃ）の３５に示す。図３から明らかなように、
ランプの光束の入口側からは、ランプの集光光束が、殆
んど入射する形状（図３で正方形をしているが）となっ
ているのに対して、出射側の形状は台形歪を補正（償）
する逆台形形状に加工されている。
グレータから出射可能な原理について、図３を用いて説
明する。図３（ａ）に、図２の１３に示すロッドインテ
グレータの斜視図を示す。ランプからの光束は、３２に
示すロッド開口から入射し、ロッド内部を全反射して、
ロッド出射部３３から出射する。この時、３２の開口部
の断面を図３（ｂ）の３４に、ロッド出射部３３の断面
を図３（ｃ）の３５に示す。図３から明らかなように、
ランプの光束の入口側からは、ランプの集光光束が、殆
んど入射する形状（図３で正方形をしているが）となっ
ているのに対して、出射側の形状は台形歪を補正（償）
する逆台形形状に加工されている。
【００１４】上記構成により、入射光束は、ロッド内部
で全反射をくり返し、ミキシングされるために、３３の
出射口では、ほぼ均一な形状に対応した光束が得られ
る。ミキシングを増やし均一化をより図るには、ロッド
の長さを長くすること、ロッド径を細くして、全反射回
数を増やすこと、等によって対応することができる。
で全反射をくり返し、ミキシングされるために、３３の
出射口では、ほぼ均一な形状に対応した光束が得られ
る。ミキシングを増やし均一化をより図るには、ロッド
の長さを長くすること、ロッド径を細くして、全反射回
数を増やすこと、等によって対応することができる。
【００１５】以上に説明したように、本実施例によれ
ば、複雑な光学系を用いずに、所望の補正パターンが光
変調素子上に結像することができ、調整部を用いること
なく、実用上の問題が極めて少ない投射型表示装置を構
成することができる。また、ロッドインテグレータも小
型であり、照明系あるいは光学ユニット等も小型化する
ことができ、奥行きの削減化を図ることが可能となる。
また、ロッド等は安い部材であることから、低コスト化
が実現できる。また、インテグレータによる、輝度ム
ラ、ランプの発光点の色差による色ムラ等も、低減で
き、画像品位を向上させることが可能となる。
ば、複雑な光学系を用いずに、所望の補正パターンが光
変調素子上に結像することができ、調整部を用いること
なく、実用上の問題が極めて少ない投射型表示装置を構
成することができる。また、ロッドインテグレータも小
型であり、照明系あるいは光学ユニット等も小型化する
ことができ、奥行きの削減化を図ることが可能となる。
また、ロッド等は安い部材であることから、低コスト化
が実現できる。また、インテグレータによる、輝度ム
ラ、ランプの発光点の色差による色ムラ等も、低減で
き、画像品位を向上させることが可能となる。
【００１６】次に、本発明のコンセプトであるインテグ
レータによる台形補正パターン形状の他の形態を用いた
実施例２〜実施例４について、以下に説明する。 ［実施例２］本発明の実施例２について、図４を用いて
説明する。図４（ａ）の４１はロッドインテグレータの
斜視図である。ランプからの光束入射側４２の断面を図
４（ｂ）の４４に、また出射側４３の断面を図４（ｃ）
の４５に示す。図４から明らかなように、所望の出射パ
ターンと同等のパターンが入口、開口の断面にも用いら
れている。上記構造を採用する事により、ロッドインテ
グレータの加工が容易となり、さらなるコストダウンが
実現できる。
レータによる台形補正パターン形状の他の形態を用いた
実施例２〜実施例４について、以下に説明する。 ［実施例２］本発明の実施例２について、図４を用いて
説明する。図４（ａ）の４１はロッドインテグレータの
斜視図である。ランプからの光束入射側４２の断面を図
４（ｂ）の４４に、また出射側４３の断面を図４（ｃ）
の４５に示す。図４から明らかなように、所望の出射パ
ターンと同等のパターンが入口、開口の断面にも用いら
れている。上記構造を採用する事により、ロッドインテ
グレータの加工が容易となり、さらなるコストダウンが
実現できる。
【００１７】［実施例３］本発明の実施例３について、
図５を用いて説明する。図５（ａ）の５１はロッドイン
テグレータの斜視図である。ランプからの光束が入射す
る部分５２の断面を図５（ｂ）の５４に、また出射箇所
５３の断面を図５（ｃ）の５５に示す。実施例３での構
成の特徴は、入射側から出口側に向かって、テーパー形
状となっている点である。ロッドへの入口はランプから
の光束が取り込める最小限のサイズとし、ロッドの径を
小さくして全反射回数を増やしミキシングが十分進むこ
とが望ましい。一方ロッドの出口は、光変調素子サイズ
と同等もしくは、それ以下程度の形状として、リレー系
レンズの結像倍率をそれ程大きくしない方が光学ユニッ
トサイズの小型化、リレー系レンズの小型化に便利とな
る。
図５を用いて説明する。図５（ａ）の５１はロッドイン
テグレータの斜視図である。ランプからの光束が入射す
る部分５２の断面を図５（ｂ）の５４に、また出射箇所
５３の断面を図５（ｃ）の５５に示す。実施例３での構
成の特徴は、入射側から出口側に向かって、テーパー形
状となっている点である。ロッドへの入口はランプから
の光束が取り込める最小限のサイズとし、ロッドの径を
小さくして全反射回数を増やしミキシングが十分進むこ
とが望ましい。一方ロッドの出口は、光変調素子サイズ
と同等もしくは、それ以下程度の形状として、リレー系
レンズの結像倍率をそれ程大きくしない方が光学ユニッ
トサイズの小型化、リレー系レンズの小型化に便利とな
る。
【００１８】したがって、ロッドの入口と出口の大きさ
は、それぞれの要求にあったサイズにするために、本実
施例では図５に示す如く、テーパー形状が採られてい
る。これによって、全体としてのエンジンサイズの小型
化を図ることができる。
は、それぞれの要求にあったサイズにするために、本実
施例では図５に示す如く、テーパー形状が採られてい
る。これによって、全体としてのエンジンサイズの小型
化を図ることができる。
【００１９】［実施例４］次に、台形補正パターン投射
インテグレータにおいて、上記したロッド型以外の構成
を採用した実施例４について、図６を用いて説明する。
図６において、６２は放物型形状のリフレクター、６３
は第１フライアイレンズ、６４は第２フライアイレン
ズ、６５はＰＳ変換素子、６６はミラー、６７は液晶表
示素子、６８は偏光板、６９はミラーである。
インテグレータにおいて、上記したロッド型以外の構成
を採用した実施例４について、図６を用いて説明する。
図６において、６２は放物型形状のリフレクター、６３
は第１フライアイレンズ、６４は第２フライアイレン
ズ、６５はＰＳ変換素子、６６はミラー、６７は液晶表
示素子、６８は偏光板、６９はミラーである。
【００２０】発光管１１から出射した光束は、放物リフ
レクター６２で反射され、７１に示す如く、第１フライ
アイレンズ６３へ、第１フライアイレンズ６３からの出
射光７２は、第２フライアイレンズ６４を経てＰＳ変換
素子に入射する。この第１フライアイレンズ６３と第２
フライアイレンズ６４との２枚構成により、補正パター
ンとなる逆台形パータンが形成される。
レクター６２で反射され、７１に示す如く、第１フライ
アイレンズ６３へ、第１フライアイレンズ６３からの出
射光７２は、第２フライアイレンズ６４を経てＰＳ変換
素子に入射する。この第１フライアイレンズ６３と第２
フライアイレンズ６４との２枚構成により、補正パター
ンとなる逆台形パータンが形成される。
【００２１】その詳細な構成に対して、図７を用いて説
明する。８１は第１フライアイレンズ、８２は第２フラ
イアイレンズで、各格子の領域に成形で作られたレンズ
部が配置されている。 第１フライアイレンズの上辺図８３の断面を（ａ−１）
に 第１フライアイレンズの下辺図８４の断面を（ａ−２）
に 第２フライアイレンズの上辺図８５の断面を（ｂ−１）
に 第２フライアイレンズの下辺図８６の断面を（ｂ−２）
に示す。
明する。８１は第１フライアイレンズ、８２は第２フラ
イアイレンズで、各格子の領域に成形で作られたレンズ
部が配置されている。 第１フライアイレンズの上辺図８３の断面を（ａ−１）
に 第１フライアイレンズの下辺図８４の断面を（ａ−２）
に 第２フライアイレンズの上辺図８５の断面を（ｂ−１）
に 第２フライアイレンズの下辺図８６の断面を（ｂ−２）
に示す。
【００２２】まず、第１フライアイレンズ８１の上辺部
の断面（ａ−１）から明らかなように、図７（ａ）に向
かって左側のレンズは、８３ラインの内側へ光束が向く
ようにレンズが傾いて配置され、外側の傾きを｜θ
1｜、｜θ4｜とし、内側部レンズの傾きを｜θ2｜、｜
θ3｜とすると、 ｜θ1｜、｜θ4｜＞｜θ2｜、｜θ3｜ と外側に向かうにつれて、内側への傾き角が大きくなっ
ている。中心をはさみ、対称な位置では、 ｜θ1｜＝｜θ4｜ ｜θ2｜＝｜θ3｜ で対応する角度となっており、その傾きの方向は、逆に
なっている。
の断面（ａ−１）から明らかなように、図７（ａ）に向
かって左側のレンズは、８３ラインの内側へ光束が向く
ようにレンズが傾いて配置され、外側の傾きを｜θ
1｜、｜θ4｜とし、内側部レンズの傾きを｜θ2｜、｜
θ3｜とすると、 ｜θ1｜、｜θ4｜＞｜θ2｜、｜θ3｜ と外側に向かうにつれて、内側への傾き角が大きくなっ
ている。中心をはさみ、対称な位置では、 ｜θ1｜＝｜θ4｜ ｜θ2｜＝｜θ3｜ で対応する角度となっており、その傾きの方向は、逆に
なっている。
【００２３】一方第１フライアイの下辺部の断面（ａ−
２）から明らかなように図７（ａ）に向って下側に位置
するレンズは、８４ラインの外側へ光束が向くようにレ
ンズが傾いて配置され、より外側の傾き角｜θ5｜、｜
θ8｜は、内側の傾き角｜θ6｜、｜θ7｜よりも大き
い。つまり｜θ5｜、｜θ8｜＞｜θ6｜、｜θ7｜とな
り、かつ対称な位置では、つぎのように、傾き角は等し
い。 ｜θ5｜＝｜θ8｜ ｜θ6｜＝｜θ7｜ また、８３、８４のラインにそっての第１フライアイの
長さｌ1、ｌ2とするとき、 ｌ1＝ｌ2 となっている。
２）から明らかなように図７（ａ）に向って下側に位置
するレンズは、８４ラインの外側へ光束が向くようにレ
ンズが傾いて配置され、より外側の傾き角｜θ5｜、｜
θ8｜は、内側の傾き角｜θ6｜、｜θ7｜よりも大き
い。つまり｜θ5｜、｜θ8｜＞｜θ6｜、｜θ7｜とな
り、かつ対称な位置では、つぎのように、傾き角は等し
い。 ｜θ5｜＝｜θ8｜ ｜θ6｜＝｜θ7｜ また、８３、８４のラインにそっての第１フライアイの
長さｌ1、ｌ2とするとき、 ｌ1＝ｌ2 となっている。
【００２４】一方、第２フライアイレンズ８２の方は、
第２フライアイレンズ８２の上辺部８５の断面を（ｂ−
１）、第２フライアイの下辺部８６の断面を（ｂ−２）
に示す。８５にそっての長さｌ3、８６にそっての長さ
ｌ4とするとき、 ｌ3＜ｌ4 となっている。
第２フライアイレンズ８２の上辺部８５の断面を（ｂ−
１）、第２フライアイの下辺部８６の断面を（ｂ−２）
に示す。８５にそっての長さｌ3、８６にそっての長さ
ｌ4とするとき、 ｌ3＜ｌ4 となっている。
【００２５】図７（ｂ）の紙面に向かって８５のライン
の左側よりレンズは外側に向い中央に向かうにつれ、以
下のように、その角度は小さくなり、｜θ9｜、｜θ12
｜＞｜θ10｜、｜θ11｜ 対称な位置では、つぎのように、その角度も対応してい
る。 ｜θ9｜＝｜θ12｜ ｜θ10｜＝｜θ11｜ 一方、第２フライアイの下底部８６は、逆に８６のライ
ンの左側より中央に向かって内側に傾き、外側になるに
つれ角度は大きくなっている。 ｜θ13｜、｜θ16｜＞｜θ14｜、｜θ15｜ ｜θ13｜＝｜θ10｜ ｜θ14｜＝｜θ15｜ 図８に、第１、第２フライアイの上底部の光束の進み方
（ａ）、第１、第２フライアイの下底部の光束の進み方
（ｂ）について示す。ランプから出射した光束のうち上
底部へ入射する光束９１、９４は９２、９５に示す如く
第１フライアイでより内側に曲げられ、第２フライアイ
で平行光９３、９６へ変換される。一方ランプから出射
した光束のうち、下底部へ入射する光束９７、１００
は、９８、１０１に示す如く、外側へ曲げられ、第２フ
ライアイで平行光へ変換される。
の左側よりレンズは外側に向い中央に向かうにつれ、以
下のように、その角度は小さくなり、｜θ9｜、｜θ12
｜＞｜θ10｜、｜θ11｜ 対称な位置では、つぎのように、その角度も対応してい
る。 ｜θ9｜＝｜θ12｜ ｜θ10｜＝｜θ11｜ 一方、第２フライアイの下底部８６は、逆に８６のライ
ンの左側より中央に向かって内側に傾き、外側になるに
つれ角度は大きくなっている。 ｜θ13｜、｜θ16｜＞｜θ14｜、｜θ15｜ ｜θ13｜＝｜θ10｜ ｜θ14｜＝｜θ15｜ 図８に、第１、第２フライアイの上底部の光束の進み方
（ａ）、第１、第２フライアイの下底部の光束の進み方
（ｂ）について示す。ランプから出射した光束のうち上
底部へ入射する光束９１、９４は９２、９５に示す如く
第１フライアイでより内側に曲げられ、第２フライアイ
で平行光９３、９６へ変換される。一方ランプから出射
した光束のうち、下底部へ入射する光束９７、１００
は、９８、１０１に示す如く、外側へ曲げられ、第２フ
ライアイで平行光へ変換される。
【００２６】上記第１、第２フライアイは、各レンズが
傾いて設けられているが、上記レンズの形成には、成形
にて作製するため、各レンズの傾き等の制御は不要で全
体の位置調整が実現できる。
傾いて設けられているが、上記レンズの形成には、成形
にて作製するため、各レンズの傾き等の制御は不要で全
体の位置調整が実現できる。
【００２７】本実施例においては、ロッド型よりもさら
に、優れた点を有する。この点について、図９を用いて
説明する。図９において、１０５は逆台形補正の光変調
素子上でのパターンである。台形パターンの短辺側の光
束１０６の全光量と、長辺側の光束１０７の全光量は、
ほぼ等しい。したがってスクリーン上で写し出される面
内の輝度も光学系で補正されており、表示でのダイナミ
ックレンジが拡大し、高コントラスト表示が可能になっ
た。
に、優れた点を有する。この点について、図９を用いて
説明する。図９において、１０５は逆台形補正の光変調
素子上でのパターンである。台形パターンの短辺側の光
束１０６の全光量と、長辺側の光束１０７の全光量は、
ほぼ等しい。したがってスクリーン上で写し出される面
内の輝度も光学系で補正されており、表示でのダイナミ
ックレンジが拡大し、高コントラスト表示が可能になっ
た。
【００２８】以上をまとめると、フライアイ型の場合、
少なくとも２つ以上のフライアイレンズがあり、光束が
通過する対のレンズの傾き角をθ、ψとする時、θが正
ならψは負、θが負ならψは正となり、次式の関係θ×
ψ≦０を満たすように構成することで、表示でのダイナ
ミックレンジが拡大し、高コントラスト表示が可能とな
る。
少なくとも２つ以上のフライアイレンズがあり、光束が
通過する対のレンズの傾き角をθ、ψとする時、θが正
ならψは負、θが負ならψは正となり、次式の関係θ×
ψ≦０を満たすように構成することで、表示でのダイナ
ミックレンジが拡大し、高コントラスト表示が可能とな
る。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型で、簡素化され、コストダウンを実現することがで
き、良好な画質を得ることが可能な投射型表示装置を実
現することができる。
小型で、簡素化され、コストダウンを実現することがで
き、良好な画質を得ることが可能な投射型表示装置を実
現することができる。
【図１】本発明の実施例１における投射型表示装置の側
断面図を示す図である。
断面図を示す図である。
【図２】本発明の実施例１の投射型表示装置において、
スクリーン上で発生する歪を打ち消す構成について説明
するための図である。
スクリーン上で発生する歪を打ち消す構成について説明
するための図である。
【図３】本発明の実施例１の投射型表示装置におけるロ
ッドインテグレータの斜視図を示す図である。
ッドインテグレータの斜視図を示す図である。
【図４】本発明の実施例２の投射型表示装置におけるロ
ッドインテグレータの斜視図を示す図である。
ッドインテグレータの斜視図を示す図である。
【図５】本発明の実施例３の投射型表示装置におけるロ
ッドインテグレータの斜視図を示す図である。
ッドインテグレータの斜視図を示す図である。
【図６】本発明の実施例４におけるフライアイ型のイン
テグレータの斜視図を示す図である。
テグレータの斜視図を示す図である。
【図７】本発明の実施例４におけるフライアイ型のイン
テグレータによる逆台形パータンの形成について説明す
るための図である。
テグレータによる逆台形パータンの形成について説明す
るための図である。
【図８】本発明の実施例４におけるフライアイ型のイン
テグレータによる光束の進み方について説明するための
図である。
テグレータによる光束の進み方について説明するための
図である。
【図９】本発明の実施例４におけるフライアイ型のイン
テグレータの特徴について説明するための図である。
テグレータの特徴について説明するための図である。
１：キャビネット ２：投射レンズ ３：ボックス ４：ミラー ５：ミラー ６：ミラー ７：スクリーンユニット ８：レンチキュラーレンズスクリーン ９：フレネルレンズスクリーン １０：主光線 １１：光源 １２：リフレクター １３：ロッド型インテグレータ １４：リレー系レンズ １５：ミラー １６：回転板 １７：光変調器 １８：投射レンズ １９：光束 ２０：光束 ２１：光束 ２２：光束 ２３：光束 ２４：フィルター ２５：フィルター ２６：フィルター ２７：フィルター ３２：ロッド開口部 ３３：ロッド射出部 ３４：ロッド開口部の断面 ３５：ロッド射出部の断面 ４１：ロッドインテグレータの斜視図 ４２：光束入射側 ４３：光束射出側 ４４：光束入射側の断面図 ４５：光束射出側の断面図 ５１：ロッドインテグレータの斜視図 ５２：光束入射側 ５３：光束射出側 ５４：光束入射側の断面図 ５５：光束射出側の断面図 ６２：放物型形状のリフレクター ６３：第１フライアイレンズ ６４：第２フライアイレンズ ６５：ＰＳ変換素子 ６７：液晶表示素子 ６８：偏光板 ６９：ミラー ８１：第１フライアイレンズ ８２：第２フライアイレンズ １０５：逆台形補正の光変調素子上でのパターン １０６：短辺側の光束 １０７：長辺側の光束
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ａ Ｃ
Claims (9)
- 【請求項１】光源と、前記光源からの光を変調する光変
調素子と、前記光変調素子により形成された像をスクリ
ーンに投射する光学系とを有する投射型表示装置におい
て、 前記光源と前記光変調素子との間にインテグレータを有
し、該インテグレータによって、前記スクリーンに対し
て主光線が傾きをもって投射される際に発生する歪を補
償する光パターンで前記光変調素子を照明することを特
徴とする投射型表示装置。 - 【請求項２】前記インテグレータが、ロッド型のインテ
グレータであることを特徴とする請求項１に記載の投射
型表示装置。 - 【請求項３】前記ロッド型のインテグレータは、前記光
源からの光束の出射側が前記歪を補償する断面形状を有
することを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装
置。 - 【請求項４】前記ロッド型のインテグレータは、前記光
源からの光の入射側が出射側と同様の断面形状を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の投射型表示装置。 - 【請求項５】前記ロッド型のインテグレータは、前記光
源からの光の入射側から出射側に向けて末広がりのテー
パ形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記
載の投射型表示装置。 - 【請求項６】前記インテグレータが、フライアイ型のイ
ンテグレータであることを特徴とする請求項１に記載の
投射型表示装置。 - 【請求項７】前記フライアイ型のインテグレータが、複
数のフライアイレンズからなり、該複数のフライアイレ
ンズの少なくとも一部のレンズが光軸に対して傾きをも
つように形成されていることを特徴とする請求項６に記
載の投射型表示装置。 - 【請求項８】前記フライアイレンズにおいて、対のレン
ズ間の第１のフライアイレンズの傾き角をθ、第２のフ
ライアイレンズの傾き角をψとし、正、負の関係がθ、
ψ間で逆の関係にあるとき、 θ×ψ≦０ の関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の投射
型表示装置。 - 【請求項９】請求項１〜８のいずれか１項に記載の投射
型表示装置が、前記光源からの光を赤・青・緑の各色光
に分離する色光分離手段と、前記各色光を変調する光変
調素子と、該変調された各色光を合成する色光を合成手
段と、該合成された光の像をスクリーンに投射する光学
系とによって構成されていることを特徴とする投射型表
示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120985A JP2001305649A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120985A JP2001305649A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 投射型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001305649A true JP2001305649A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18631706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000120985A Pending JP2001305649A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001305649A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0485596A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-18 | Yamaha Corp | 電子楽器用コントローラ |
| JP2004177479A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Seiko Epson Corp | ロッドインテグレータ、照明装置、プロジェクタ及び光学装置 |
| KR20050010495A (ko) * | 2003-07-16 | 2005-01-27 | 톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님 | 프로젝션 디스플레이 장치 |
| KR100531295B1 (ko) * | 2003-07-16 | 2005-11-28 | 엘지전자 주식회사 | 단판식 프로젝션 디바이스 |
| JP2006011069A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Funai Electric Co Ltd | プロジェクタ |
| JP2009276577A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Casio Comput Co Ltd | 導光装置及びプロジェクタ |
| JP2016541142A (ja) * | 2013-10-10 | 2016-12-28 | ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション | 拡張ダイナミックレンジ・プロジェクタにおけるｄｃｉおよびその他のコンテンツの表示 |
-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000120985A patent/JP2001305649A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20050010495A (ko) * | 2003-07-16 | 2005-01-27 | 톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님 | 프로젝션 디스플레이 장치 |
| KR100531295B1 (ko) * | 2003-07-16 | 2005-11-28 | 엘지전자 주식회사 | 단판식 프로젝션 디바이스 |
| JP2006011069A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Funai Electric Co Ltd | プロジェクタ |
| JP2009276577A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Casio Comput Co Ltd | 導光装置及びプロジェクタ |
| JP2016541142A (ja) * | 2013-10-10 | 2016-12-28 | ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション | 拡張ダイナミックレンジ・プロジェクタにおけるｄｃｉおよびその他のコンテンツの表示 |
| US10368044B2 (en) | 2013-10-10 | 2019-07-30 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Displaying DCI and other content on an enhanced dynamic range projector |
| US11122244B2 (en) | 2013-10-10 | 2021-09-14 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Displaying DCI and other content on an enhanced dynamic range projector |
| US11677917B2 (en) | 2013-10-10 | 2023-06-13 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Displaying DCI and other content on an enhanced dynamic range projector |
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