JP2002189263A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JP2002189263A JP2002189263A JP2000388800A JP2000388800A JP2002189263A JP 2002189263 A JP2002189263 A JP 2002189263A JP 2000388800 A JP2000388800 A JP 2000388800A JP 2000388800 A JP2000388800 A JP 2000388800A JP 2002189263 A JP2002189263 A JP 2002189263A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置の小型化を図ることができるとともに、
光変調装置に照射される色光の照度（輝度分布）を均一
化し、表示品質の優れた投射型表示装置を提供する。 【解決手段】 投射型表示装置１０は、異なる複数の色
光をそれぞれ出射する光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂと、
各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射された各色光の
照度を均一化する１個のロッドレンズ（照度均一化手
段）３０と、光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂにより出射さ
れた各色光をロッドレンズ３０に導く導光手段２２と、
ロッドレンス３０により照度が均一化された各色光を変
調する１個の光変調装置４０とを具備し、光源２０Ｒ、
２０Ｇ、２０Ｂから時間順次に色光を出射させ、各光源
２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射される色光に対応させ
て光変調装置４０を時間順次に駆動してカラー画像の合
成を行う。
光変調装置に照射される色光の照度（輝度分布）を均一
化し、表示品質の優れた投射型表示装置を提供する。 【解決手段】 投射型表示装置１０は、異なる複数の色
光をそれぞれ出射する光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂと、
各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射された各色光の
照度を均一化する１個のロッドレンズ（照度均一化手
段）３０と、光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂにより出射さ
れた各色光をロッドレンズ３０に導く導光手段２２と、
ロッドレンス３０により照度が均一化された各色光を変
調する１個の光変調装置４０とを具備し、光源２０Ｒ、
２０Ｇ、２０Ｂから時間順次に色光を出射させ、各光源
２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射される色光に対応させ
て光変調装置４０を時間順次に駆動してカラー画像の合
成を行う。
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】光変調装置として液晶装置等を用いて映
像光を合成し、合成された映像光を投射レンズ等からな
る投射光学系を介してスクリーンに拡大投影する投射型
表示装置が知られている。図６に基づいて、従来の投射
型表示装置の構造について説明する。図６において、８
１０はメタルハライド等のランプからなる光源、８１
３、８１４はダイクロイックミラー、８１５、８１６、
８１７は反射ミラー、８２２、８２３、８２４は光変調
装置、８２５はダイクロイックプリズム、８２６は投射
光学系を示す。
像光を合成し、合成された映像光を投射レンズ等からな
る投射光学系を介してスクリーンに拡大投影する投射型
表示装置が知られている。図６に基づいて、従来の投射
型表示装置の構造について説明する。図６において、８
１０はメタルハライド等のランプからなる光源、８１
３、８１４はダイクロイックミラー、８１５、８１６、
８１７は反射ミラー、８２２、８２３、８２４は光変調
装置、８２５はダイクロイックプリズム、８２６は投射
光学系を示す。
【０００３】ダイクロイックミラー８１３は、赤色光を
透過するとともに、青色光と緑色光とを反射する性質を
有し、光源８１０から出射された光のうち、ダイクロイ
ックミラー８１３を透過した赤色光は反射ミラー８１７
で反射されて、赤色光用光変調装置８２２に入射する。
一方、ダイクロイックミラー８１３で反射された色光の
うち緑色光は、緑色光を反射するダイクロイックミラー
８１４によって反射され、緑色光用光変調装置８２３に
入射し、青色光はダイクロイックミラー８１４も透過
し、反射ミラー８１５、８１６で反射された後、青色光
用光変調装置８２４に入射する。各光変調装置により変
調された３つの色光はダイクロイックプリズム８２５に
入射し、３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光
が形成される。合成された光は、投射光学系８２６によ
りスクリーン８２７上に投射され、画像が拡大されて表
示される構造になっている。
透過するとともに、青色光と緑色光とを反射する性質を
有し、光源８１０から出射された光のうち、ダイクロイ
ックミラー８１３を透過した赤色光は反射ミラー８１７
で反射されて、赤色光用光変調装置８２２に入射する。
一方、ダイクロイックミラー８１３で反射された色光の
うち緑色光は、緑色光を反射するダイクロイックミラー
８１４によって反射され、緑色光用光変調装置８２３に
入射し、青色光はダイクロイックミラー８１４も透過
し、反射ミラー８１５、８１６で反射された後、青色光
用光変調装置８２４に入射する。各光変調装置により変
調された３つの色光はダイクロイックプリズム８２５に
入射し、３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光
が形成される。合成された光は、投射光学系８２６によ
りスクリーン８２７上に投射され、画像が拡大されて表
示される構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の投射型表示
装置においては、光源から出射された光をダイクロイッ
クミラーを用いて３つの色光に分光し、それぞれ異なる
３個の光変調装置によって変調した後、再びダイクロイ
ックプリズムによって３つの色光を合成して１つの映像
光を形成する手段を採用しているため、多数の光学部品
が必要であり、小型化を図ることが困難であった。ま
た、従来の投射型表示装置においては、メタルハライド
等のランプを光源として用い、光源から出射される光を
分光した後、直接、光変調装置に照射しているため、色
光ごとの輝度がランプの発光スペクトルに依存してしま
い、色調節が困難であるとともに、光源の発光むらに起
因して、各色光の光束内で輝度むらが発生し、光変調装
置に照射される色光の照度が不均一となり、その結果、
スクリーンに表示される画像に色むらや輝度むらが生
じ、表示品質が悪化する恐れがある。
装置においては、光源から出射された光をダイクロイッ
クミラーを用いて３つの色光に分光し、それぞれ異なる
３個の光変調装置によって変調した後、再びダイクロイ
ックプリズムによって３つの色光を合成して１つの映像
光を形成する手段を採用しているため、多数の光学部品
が必要であり、小型化を図ることが困難であった。ま
た、従来の投射型表示装置においては、メタルハライド
等のランプを光源として用い、光源から出射される光を
分光した後、直接、光変調装置に照射しているため、色
光ごとの輝度がランプの発光スペクトルに依存してしま
い、色調節が困難であるとともに、光源の発光むらに起
因して、各色光の光束内で輝度むらが発生し、光変調装
置に照射される色光の照度が不均一となり、その結果、
スクリーンに表示される画像に色むらや輝度むらが生
じ、表示品質が悪化する恐れがある。
【０００５】そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされ
たもので、装置の小型化を図ることができるとともに、
光変調装置に照射される色光の照度を均一化し、表示品
質の優れた投射型表示装置を提供することを目的とす
る。
たもので、装置の小型化を図ることができるとともに、
光変調装置に照射される色光の照度を均一化し、表示品
質の優れた投射型表示装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の投射型表示装置
は、異なる色光をそれぞれ出射することが可能な複数の
光源と、前記複数の光源から出射された各色光の照度を
均一化するための１個の照度均一化手段と、前記複数の
光源により出射された各色光を前記照度均一化手段に導
く導光手段と、前記照度均一化手段により照度が均一化
された各色光を変調する１個の光変調装置とを具備する
とともに、各光源から色光を出射するタイミングを制御
し、前記複数の光源から時間順次に色光を出射させるこ
とが可能な光出射制御手段と、各光源から出射される色
光に対応させて前記光変調装置を時間順次に駆動する光
変調装置駆動手段と、各光源から色光を出射するタイミ
ングと前記光変調装置を駆動するタイミングとを同期さ
せる同期信号を発生し、前記光出射制御手段及び前記光
変調装置駆動手段に入力する同期信号発生手段とを具備
することを特徴とする。
は、異なる色光をそれぞれ出射することが可能な複数の
光源と、前記複数の光源から出射された各色光の照度を
均一化するための１個の照度均一化手段と、前記複数の
光源により出射された各色光を前記照度均一化手段に導
く導光手段と、前記照度均一化手段により照度が均一化
された各色光を変調する１個の光変調装置とを具備する
とともに、各光源から色光を出射するタイミングを制御
し、前記複数の光源から時間順次に色光を出射させるこ
とが可能な光出射制御手段と、各光源から出射される色
光に対応させて前記光変調装置を時間順次に駆動する光
変調装置駆動手段と、各光源から色光を出射するタイミ
ングと前記光変調装置を駆動するタイミングとを同期さ
せる同期信号を発生し、前記光出射制御手段及び前記光
変調装置駆動手段に入力する同期信号発生手段とを具備
することを特徴とする。
【０００７】すなわち、本発明では異なる色光をそれぞ
れ出射することが可能な複数の光源を用い、複数の光源
により出射された各色光を導光手段により、１個の照度
均一化手段に導き、同一の照度均一化手段により、各色
光の照度を均一化した後、照度が均一化された各色光を
１個の光変調装置により変調させて表示を行う構成とし
ている。このように、本発明では、複数の光源により出
射された各色光の照度を１個の照度均一化手段により均
一化する構成としているので、複数の色光の輝度を各々
独立に設定することができ、色調整が容易となるととも
に、各色光の光束内における輝度分布を均一化すること
ができ、スクリーンに表示される画像に色むらや輝度む
らが生じることを防止し、表示品質の優れた投射型表示
装置を提供することができる。
れ出射することが可能な複数の光源を用い、複数の光源
により出射された各色光を導光手段により、１個の照度
均一化手段に導き、同一の照度均一化手段により、各色
光の照度を均一化した後、照度が均一化された各色光を
１個の光変調装置により変調させて表示を行う構成とし
ている。このように、本発明では、複数の光源により出
射された各色光の照度を１個の照度均一化手段により均
一化する構成としているので、複数の色光の輝度を各々
独立に設定することができ、色調整が容易となるととも
に、各色光の光束内における輝度分布を均一化すること
ができ、スクリーンに表示される画像に色むらや輝度む
らが生じることを防止し、表示品質の優れた投射型表示
装置を提供することができる。
【０００８】さらに、本発明では、各光源から色光を出
射するタイミングを制御し、複数の光源から時間順次に
色光を出射させることが可能な光出射制御手段と、各光
源から出射される色光に対応させて光変調装置を時間順
次に駆動する光変調装置駆動手段と、各光源から色光を
出射するタイミングと光変調装置を駆動するタイミング
とを同期させる同期信号を、光出射制御手段及び光変調
装置駆動手段に出力する同期信号発生手段とを具備する
構成としている。
射するタイミングを制御し、複数の光源から時間順次に
色光を出射させることが可能な光出射制御手段と、各光
源から出射される色光に対応させて光変調装置を時間順
次に駆動する光変調装置駆動手段と、各光源から色光を
出射するタイミングと光変調装置を駆動するタイミング
とを同期させる同期信号を、光出射制御手段及び光変調
装置駆動手段に出力する同期信号発生手段とを具備する
構成としている。
【０００９】すなわち、本発明では、１フレームを時分
割し、複数の光源から時間順次に色光を出射させ、各光
源から色光を出射するタイミングと光変調装置を駆動す
るタイミングとを同期させることにより、各光源から出
射される色光に対応させて光変調装置を時間順次に駆動
し、各光源から出射される色光に対応する画像信号を出
力することにより、カラー画像を合成する構成としてい
る。このように、光変調装置の駆動方式として色順次駆
動方式を採用することにより、色毎に画素を形成して表
示を行う必要がないので、光変調装置の高精細化を図る
ことができ、表示品質の優れた投射型表示装置を提供す
ることができる。
割し、複数の光源から時間順次に色光を出射させ、各光
源から色光を出射するタイミングと光変調装置を駆動す
るタイミングとを同期させることにより、各光源から出
射される色光に対応させて光変調装置を時間順次に駆動
し、各光源から出射される色光に対応する画像信号を出
力することにより、カラー画像を合成する構成としてい
る。このように、光変調装置の駆動方式として色順次駆
動方式を採用することにより、色毎に画素を形成して表
示を行う必要がないので、光変調装置の高精細化を図る
ことができ、表示品質の優れた投射型表示装置を提供す
ることができる。
【００１０】また、従来は１個の光源を用い、この光源
から出射される光を複数の色光に分光した後、複数の光
変調装置で変調し、その後複数の色光を再度合成して画
像を表示していたのに対し、本発明では、複数の色光に
分光する手段や、複数の色光を再合成する手段が不要で
あり、また、従来複数設けられていた光変調装置を１個
にすることができるので、使用する光学部品を少なくす
ることができ、装置の小型化を図ることができる。
から出射される光を複数の色光に分光した後、複数の光
変調装置で変調し、その後複数の色光を再度合成して画
像を表示していたのに対し、本発明では、複数の色光に
分光する手段や、複数の色光を再合成する手段が不要で
あり、また、従来複数設けられていた光変調装置を１個
にすることができるので、使用する光学部品を少なくす
ることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００１１】本発明の投射型表示装置において、前記照
度均一化手段としては、具体的にはロッドレンズあるい
は一対のフライアイレンズを例示することができ、ま
た、前記導光手段としては、具体的にはダイクロイック
プリズムを例示することができる。また、前記複数の光
源により出射される色光としては、具体的には、赤色
光、緑色光、青色光を例示することができる。
度均一化手段としては、具体的にはロッドレンズあるい
は一対のフライアイレンズを例示することができ、ま
た、前記導光手段としては、具体的にはダイクロイック
プリズムを例示することができる。また、前記複数の光
源により出射される色光としては、具体的には、赤色
光、緑色光、青色光を例示することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施形態につ
いて詳述する。図１〜図５に基づいて、本発明に係る実
施形態の投射型表示装置の構造について説明する。図１
は本実施形態の投射型表示装置１０の全体構造を示す概
略図、図２は投射型表示装置１０に備えられた後述する
光源の一構成例を示す概略斜視図、図３（ａ）、（ｂ）
は投射型表示装置１０に備えられた後述するロッドレン
ズ（照度均一化手段）の構造を示す概略斜視図及び概略
断面図、図４は投射型表示装置１０に備えられる照度均
一化手段のその他の例を示す図、図５は本実施形態の投
射型表示装置１０における、光源から色光を出射するタ
イミングと、光変調装置を駆動するタイミングとの関係
を示す図である。なお、本実施形態の投射型表示装置は
一例であって、本発明はこれに限定されるものではな
い。
いて詳述する。図１〜図５に基づいて、本発明に係る実
施形態の投射型表示装置の構造について説明する。図１
は本実施形態の投射型表示装置１０の全体構造を示す概
略図、図２は投射型表示装置１０に備えられた後述する
光源の一構成例を示す概略斜視図、図３（ａ）、（ｂ）
は投射型表示装置１０に備えられた後述するロッドレン
ズ（照度均一化手段）の構造を示す概略斜視図及び概略
断面図、図４は投射型表示装置１０に備えられる照度均
一化手段のその他の例を示す図、図５は本実施形態の投
射型表示装置１０における、光源から色光を出射するタ
イミングと、光変調装置を駆動するタイミングとの関係
を示す図である。なお、本実施形態の投射型表示装置は
一例であって、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００１３】図１に示すように、本実施形態の投射型表
示装置１０は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光
（Ｂ）をそれぞれ出射することが可能な光源２０Ｒ、２
０Ｇ、２０Ｂと、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出
射された各色光の照度を均一化するためのロッドレンズ
（照度均一化手段）３０と、ロッドレンズ３０により照
度が均一化された各色光を変調して、画像を合成する光
変調装置４０と、光変調装置４０により合成された画像
を拡大投影するための投射光学系５０と、投射光学系５
０により拡大された画像を表示するスクリーン６０とを
主体として構成されている。
示装置１０は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光
（Ｂ）をそれぞれ出射することが可能な光源２０Ｒ、２
０Ｇ、２０Ｂと、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出
射された各色光の照度を均一化するためのロッドレンズ
（照度均一化手段）３０と、ロッドレンズ３０により照
度が均一化された各色光を変調して、画像を合成する光
変調装置４０と、光変調装置４０により合成された画像
を拡大投影するための投射光学系５０と、投射光学系５
０により拡大された画像を表示するスクリーン６０とを
主体として構成されている。
【００１４】各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、赤色
光、緑色光、青色光をそれぞれ発光することが可能な発
光ダイオードやエレクトロルミネッセンス等の発光素子
から構成されており、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは
各々１個の発光素子から構成されていてもよいし、複数
の発光素子が、例えば図２に示すようにアレイ状に配列
されたものであってもよい。なお、図２において、各発
光素子を符号２で示している。このように、各光源２０
Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを１個若しくは複数の発光素子によ
り構成することにより、従来のように、光源としてメタ
ルハライド等のランプを用いる場合に比較して光源の寿
命を長くすることができる。また、各光源２０Ｒ、２０
Ｇ、２０Ｂを独立に配置させることにより、光源ごとに
発光素子の配列等を自由に設計することができるので、
各光源から出射される各色光の輝度を自由に調節するこ
とができる。
光、緑色光、青色光をそれぞれ発光することが可能な発
光ダイオードやエレクトロルミネッセンス等の発光素子
から構成されており、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは
各々１個の発光素子から構成されていてもよいし、複数
の発光素子が、例えば図２に示すようにアレイ状に配列
されたものであってもよい。なお、図２において、各発
光素子を符号２で示している。このように、各光源２０
Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを１個若しくは複数の発光素子によ
り構成することにより、従来のように、光源としてメタ
ルハライド等のランプを用いる場合に比較して光源の寿
命を長くすることができる。また、各光源２０Ｒ、２０
Ｇ、２０Ｂを独立に配置させることにより、光源ごとに
発光素子の配列等を自由に設計することができるので、
各光源から出射される各色光の輝度を自由に調節するこ
とができる。
【００１５】各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、光出射
制御回路（光出射制御手段）７０に接続されており、こ
の光出射制御回路７０により、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、
２０Ｂから色光を出射するタイミングが制御され、光源
２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから時間順次に色光を出射させ
ることが可能な構造になっている。
制御回路（光出射制御手段）７０に接続されており、こ
の光出射制御回路７０により、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、
２０Ｂから色光を出射するタイミングが制御され、光源
２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから時間順次に色光を出射させ
ることが可能な構造になっている。
【００１６】各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射さ
れた色光は、各光源に対応して設けられたレンズ２１
Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂにより集光された後、導光手段２２
によりロッドレンズ３０に導かれる。導光手段２２は、
例えば、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面
に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘
電体多層膜とが十字状に形成されたクロスダイクロイッ
クプリズムからなり、異なる３方向（図示上方向、図示
左方向、図示下方向）から入射した各色光は導光手段２
２により、すべて図示右方に位置するロッドレンズ３０
に導かれる構造になっている。
れた色光は、各光源に対応して設けられたレンズ２１
Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂにより集光された後、導光手段２２
によりロッドレンズ３０に導かれる。導光手段２２は、
例えば、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面
に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘
電体多層膜とが十字状に形成されたクロスダイクロイッ
クプリズムからなり、異なる３方向（図示上方向、図示
左方向、図示下方向）から入射した各色光は導光手段２
２により、すべて図示右方に位置するロッドレンズ３０
に導かれる構造になっている。
【００１７】ロッドレンズ３０は図３（ａ）に示すよう
に、その形状は直方体状であり、ロッドレンズ３０の図
示左端が光入射面３１、図示右端が光出射面３２になっ
ている。図３（ｂ）に示すように、種々の方向から光入
射面３１に入射した光はロッドレンズ３０内において、
直進して、あるいは側面で１回若しくは複数回全反射さ
れて、光出射面３２から出射される構造になっている。
そして、ロッドレンズ３０に入射する光の密度分布に関
係なく、光出射面３２の全面から均一な密度分布で光を
出射することができ、その結果、光の照度（輝度分布）
を均一化することができる構造になっている。なお、図
１に示すように、導光手段２２がクロスダイクロイック
プリズムからなる場合には、導光手段２２の光出射面を
ロッドレンズ３０の光入射面３１に接合させることによ
り、導光手段２２から出射される色光をすべてロッドレ
ンズ３０に導くことができる。
に、その形状は直方体状であり、ロッドレンズ３０の図
示左端が光入射面３１、図示右端が光出射面３２になっ
ている。図３（ｂ）に示すように、種々の方向から光入
射面３１に入射した光はロッドレンズ３０内において、
直進して、あるいは側面で１回若しくは複数回全反射さ
れて、光出射面３２から出射される構造になっている。
そして、ロッドレンズ３０に入射する光の密度分布に関
係なく、光出射面３２の全面から均一な密度分布で光を
出射することができ、その結果、光の照度（輝度分布）
を均一化することができる構造になっている。なお、図
１に示すように、導光手段２２がクロスダイクロイック
プリズムからなる場合には、導光手段２２の光出射面を
ロッドレンズ３０の光入射面３１に接合させることによ
り、導光手段２２から出射される色光をすべてロッドレ
ンズ３０に導くことができる。
【００１８】また、照度均一化手段としては、ロッドレ
ンズ３０の他に、図４に示すように、所定間隔で対向配
置された一対のフライアイレンズ３５、３６により構成
することもできる。図４に示すように、一方の表面に多
数の凸状レンズが配設された一対のフライアイレンズ３
５、３６を、凸状レンズが互いに対向するように配置さ
せることにより、導光手段２２から出射された色光は、
図示左側のフライアイレンズ３５の各凸状レンズにより
集光された後、図示右側のフライアイレンズ３６の各凸
状レンズにより拡散されて出射される。このように一対
のフライアイレンズ３５、３６を通過させることによ
り、各凸状レンズを通過した光を光変調装置上で重ね合
わせることで色光の照度を均一化することができる。
ンズ３０の他に、図４に示すように、所定間隔で対向配
置された一対のフライアイレンズ３５、３６により構成
することもできる。図４に示すように、一方の表面に多
数の凸状レンズが配設された一対のフライアイレンズ３
５、３６を、凸状レンズが互いに対向するように配置さ
せることにより、導光手段２２から出射された色光は、
図示左側のフライアイレンズ３５の各凸状レンズにより
集光された後、図示右側のフライアイレンズ３６の各凸
状レンズにより拡散されて出射される。このように一対
のフライアイレンズ３５、３６を通過させることによ
り、各凸状レンズを通過した光を光変調装置上で重ね合
わせることで色光の照度を均一化することができる。
【００１９】ロッドレンズ３０（フライアイレンズ３
５、３６）から種々の方向に均一な照度で出射された各
色光は、レンズ３７、３８を介して集光され、液晶装置
などからなる光変調装置４０に照射される。なお、図１
においては、透過型の光変調装置４０を用いた場合につ
いて図示しているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、反射型の光変調装置を用いても良い。光変調装
置４０は光変調装置駆動回路（光変調装置駆動手段）８
０に接続されており、この光変調装置駆動回路８０によ
り各色光に対応させて光変調装置４０を時間順次に駆動
することが可能な構造になっている。
５、３６）から種々の方向に均一な照度で出射された各
色光は、レンズ３７、３８を介して集光され、液晶装置
などからなる光変調装置４０に照射される。なお、図１
においては、透過型の光変調装置４０を用いた場合につ
いて図示しているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、反射型の光変調装置を用いても良い。光変調装
置４０は光変調装置駆動回路（光変調装置駆動手段）８
０に接続されており、この光変調装置駆動回路８０によ
り各色光に対応させて光変調装置４０を時間順次に駆動
することが可能な構造になっている。
【００２０】また、本実施形態において、同期信号発生
回路（同期信号発生手段）９０が備えられており、この
同期信号発生回路９０により、同期信号ＳＹＮＣを発生
させ、光出射制御回路７０及び光変調装置駆動回路８０
に入力することにより、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ
から色光を出射するタイミングと光変調装置４０を駆動
するタイミングとを同期させることができる構造になっ
ている。
回路（同期信号発生手段）９０が備えられており、この
同期信号発生回路９０により、同期信号ＳＹＮＣを発生
させ、光出射制御回路７０及び光変調装置駆動回路８０
に入力することにより、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ
から色光を出射するタイミングと光変調装置４０を駆動
するタイミングとを同期させることができる構造になっ
ている。
【００２１】すなわち、本実施形態の投射型表示装置１
０では、１フレームを時分割し、光源２０Ｒ、２０Ｇ、
２０Ｂから時間順次に赤色光、緑色光、青色光を出射さ
せ、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから色光を出射する
タイミングと光変調装置４０を駆動するタイミングとを
同期させることにより、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ
から出射される色光に対応させて光変調装置４０を時間
順次に駆動し、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射
される色光に対応する画像信号を出力することにより、
カラー画像を合成することが可能な構造になっている。
０では、１フレームを時分割し、光源２０Ｒ、２０Ｇ、
２０Ｂから時間順次に赤色光、緑色光、青色光を出射さ
せ、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから色光を出射する
タイミングと光変調装置４０を駆動するタイミングとを
同期させることにより、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ
から出射される色光に対応させて光変調装置４０を時間
順次に駆動し、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射
される色光に対応する画像信号を出力することにより、
カラー画像を合成することが可能な構造になっている。
【００２２】このことを図５に基づいて説明する。図５
に示すように、１フレームを３つに時分割し、光源２０
Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから順次赤色光、青色光、緑色光を
出射させ、光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射される
光の出射タイミングに合わせて光変調装置４０を駆動
し、出射される色光に対応した画像信号を出力する。具
体的には、光源２０Ｒにより赤色光（Ｒ）が出射されて
いる間には、光変調装置４０により、赤色光（Ｒ）に対
応した画像信号ＳＲが出力される。緑色光、青色光につ
いても同様に、光源２０Ｇあるいは２０Ｂにより、緑色
光（Ｇ）あるいは青色光（Ｂ）が出射されている間に
は、光変調装置４０により、緑色光（Ｇ）あるいは青色
光（Ｂ）に対応した画像信号ＳＧあるいは画像信号ＳＢ
が出力される。そして、１フレームごとに、赤色光、緑
色光、青色光に対応した画像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢに基
づいてカラー画像を合成することが可能になっている。
なお、図５においては、赤色光、緑色光、青色光の順
に、色光を出射させる場合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、どのような順に色光
を出射させてもよい。
に示すように、１フレームを３つに時分割し、光源２０
Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから順次赤色光、青色光、緑色光を
出射させ、光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射される
光の出射タイミングに合わせて光変調装置４０を駆動
し、出射される色光に対応した画像信号を出力する。具
体的には、光源２０Ｒにより赤色光（Ｒ）が出射されて
いる間には、光変調装置４０により、赤色光（Ｒ）に対
応した画像信号ＳＲが出力される。緑色光、青色光につ
いても同様に、光源２０Ｇあるいは２０Ｂにより、緑色
光（Ｇ）あるいは青色光（Ｂ）が出射されている間に
は、光変調装置４０により、緑色光（Ｇ）あるいは青色
光（Ｂ）に対応した画像信号ＳＧあるいは画像信号ＳＢ
が出力される。そして、１フレームごとに、赤色光、緑
色光、青色光に対応した画像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢに基
づいてカラー画像を合成することが可能になっている。
なお、図５においては、赤色光、緑色光、青色光の順
に、色光を出射させる場合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、どのような順に色光
を出射させてもよい。
【００２３】このように、本実施形態によれば、光変調
装置４０の駆動方式として色順次駆動方式を採用するこ
とにより、色毎に画素を形成して表示を行う必要がない
ので、光変調装置４０の高精細化を図ることができ、表
示品質の優れた投射型表示装置１０を提供することがで
きる。また、光変調装置４０により合成されたカラー画
像は、投射レンズ等からなる投射光学系５０を介してス
クリーン６０に拡大投影され、表示が行われる。
装置４０の駆動方式として色順次駆動方式を採用するこ
とにより、色毎に画素を形成して表示を行う必要がない
ので、光変調装置４０の高精細化を図ることができ、表
示品質の優れた投射型表示装置１０を提供することがで
きる。また、光変調装置４０により合成されたカラー画
像は、投射レンズ等からなる投射光学系５０を介してス
クリーン６０に拡大投影され、表示が行われる。
【００２４】本実施形態によれば、複数の光源２０Ｒ、
２０Ｇ、２０Ｂにより出射された各色光の照度（輝度分
布）を１個の照度均一化手段（ロッドレンズ３０あるい
はフライアイレンズ３５、３６）により均一化する構成
としているので、色光ごとの輝度を独立に設定すること
ができるとともに、各色光の光束内における輝度分布を
均一化することができ、スクリーン６０に表示される画
像に色むらや輝度むらが生じることを防止し、表示品質
の優れた投射型表示装置１０を提供することができる。
２０Ｇ、２０Ｂにより出射された各色光の照度（輝度分
布）を１個の照度均一化手段（ロッドレンズ３０あるい
はフライアイレンズ３５、３６）により均一化する構成
としているので、色光ごとの輝度を独立に設定すること
ができるとともに、各色光の光束内における輝度分布を
均一化することができ、スクリーン６０に表示される画
像に色むらや輝度むらが生じることを防止し、表示品質
の優れた投射型表示装置１０を提供することができる。
【００２５】また、従来は１個の光源を用い、この光源
から出射される光を複数の色光に分光した後、複数の光
変調装置で変調し、その後複数の色光を再度合成して画
像を表示していたのに対し、本実施形態によれば、複数
の色光に分光する手段や、複数の色光を再合成する手段
が不要であり、また、従来複数設けられていた光変調装
置を１個にすることができるので、使用する光学部品を
少なくすることができ、装置の小型化を図ることができ
る。
から出射される光を複数の色光に分光した後、複数の光
変調装置で変調し、その後複数の色光を再度合成して画
像を表示していたのに対し、本実施形態によれば、複数
の色光に分光する手段や、複数の色光を再合成する手段
が不要であり、また、従来複数設けられていた光変調装
置を１個にすることができるので、使用する光学部品を
少なくすることができ、装置の小型化を図ることができ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、異なる色光をそれぞれ出射することが可能な複
数の光源と、複数の光源から出射された各色光の照度を
均一化するための１個の照度均一化手段と、光源により
出射された各色光を照度均一化手段に導く導光手段と、
照度均一化手段により照度が均一化された各色光を変調
する１個の光変調装置とを設ける構成とすることによ
り、色光ごとの輝度を均一化することができるととも
に、各色光の光束内における輝度分布を均一化すること
ができ、スクリーンに表示される画像に色むらや輝度む
らが生じることを防止し、表示品質の優れた投射型表示
装置を提供することができる。
よれば、異なる色光をそれぞれ出射することが可能な複
数の光源と、複数の光源から出射された各色光の照度を
均一化するための１個の照度均一化手段と、光源により
出射された各色光を照度均一化手段に導く導光手段と、
照度均一化手段により照度が均一化された各色光を変調
する１個の光変調装置とを設ける構成とすることによ
り、色光ごとの輝度を均一化することができるととも
に、各色光の光束内における輝度分布を均一化すること
ができ、スクリーンに表示される画像に色むらや輝度む
らが生じることを防止し、表示品質の優れた投射型表示
装置を提供することができる。
【００２７】また、本発明によれば、複数の光源から時
間順次に色光を出射させ、各光源から出射される色光に
対応させて光変調装置を時間順次に駆動して、表示を行
う構成を採用しているので、複数の色光に分光する手段
や、複数の色光を再合成する手段が不要であり、また、
従来複数設けられていた光変調装置を１個にすることが
できるので、使用する光学部品を少なくすることがで
き、装置の小型化を図ることができる。
間順次に色光を出射させ、各光源から出射される色光に
対応させて光変調装置を時間順次に駆動して、表示を行
う構成を採用しているので、複数の色光に分光する手段
や、複数の色光を再合成する手段が不要であり、また、
従来複数設けられていた光変調装置を１個にすることが
できるので、使用する光学部品を少なくすることがで
き、装置の小型化を図ることができる。
【図１】 図１は、本発明に係る実施形態の投射型表示
装置の全体構造を示す概略図である。
装置の全体構造を示す概略図である。
【図２】 図２は、本発明に係る実施形態の投射型表示
装置に備えられた光源の一構成例を示す概略斜視図であ
る。
装置に備えられた光源の一構成例を示す概略斜視図であ
る。
【図３】 図３（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る実施形
態の投射型表示装置に備えられたロッドレンズ（照度均
一化手段）の構造を示す概略斜視図及び概略断面図であ
る。
態の投射型表示装置に備えられたロッドレンズ（照度均
一化手段）の構造を示す概略斜視図及び概略断面図であ
る。
【図４】 図４は、本発明に係る実施形態の投射型表示
装置に備えられる照度均一化手段のその他の例を示す図
である。
装置に備えられる照度均一化手段のその他の例を示す図
である。
【図５】 図５は、本発明に係る実施形態の投射型表示
装置における、光源から色光を出射するタイミングと、
光変調装置を駆動するタイミングとの関係を示す図であ
る。
装置における、光源から色光を出射するタイミングと、
光変調装置を駆動するタイミングとの関係を示す図であ
る。
【図６】 図６は、従来の投射型表示装置の構造を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
１０ 投射型表示装置 ２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ 光源 ２２ 導光手段 ３０ ロッドレンズ（照度均一化手
段） ３５、３６ フライアイレンズ（照度均一
化手段） ４０ 光変調装置 ５０ 投射光学系 ６０ スクリーン ７０ 光出射制御回路（光出射制御
手段） ８０ 光変調装置駆動回路（光変調
装置駆動手段） ９０ 同期信号発生回路（同期信号
発生手段）
段） ３５、３６ フライアイレンズ（照度均一
化手段） ４０ 光変調装置 ５０ 投射光学系 ６０ スクリーン ７０ 光出射制御回路（光出射制御
手段） ８０ 光変調装置駆動回路（光変調
装置駆動手段） ９０ 同期信号発生回路（同期信号
発生手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 異なる色光をそれぞれ出射することが可
能な複数の光源と、前記複数の光源から出射された各色
光の照度を均一化するための１個の照度均一化手段と、
前記複数の光源により出射された各色光を前記照度均一
化手段に導く導光手段と、前記照度均一化手段により照
度が均一化された各色光を変調する１個の光変調装置と
を具備するとともに、 各光源から色光を出射するタイミングを制御し、前記複
数の光源から時間順次に色光を出射させることが可能な
光出射制御手段と、 各光源から出射される色光に対応させて前記光変調装置
を時間順次に駆動する光変調装置駆動手段と、 各光源から色光を出射するタイミングと前記光変調装置
を駆動するタイミングとを同期させる同期信号を発生
し、前記光出射制御手段及び前記光変調装置駆動手段に
入力する同期信号発生手段とを具備することを特徴とす
る投射型表示装置。 - 【請求項２】 前記照度均一化手段がロッドレンズある
いは一対のフライアイレンズからな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】 前記導光手段がダイクロイックプリズム
からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の投射型表示装置。 - 【請求項４】 前記複数の光源により出射される色光
が、赤色光、緑色光、青色光であることを特徴とする請
求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の投射型
表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000388800A JP2002189263A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000388800A JP2002189263A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 投射型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002189263A true JP2002189263A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18855475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000388800A Withdrawn JP2002189263A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002189263A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000388800A patent/JP2002189263A/ja not_active Withdrawn
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