JP2003307777A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、より具
体的には、光束を走査してライトバルブに照射し、ライ
トバルブで変調することによって画像光を生成し、画像
光の投写等によって画像表示を行う表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more specifically, to image light generated by scanning a light beam, irradiating the light valve and modulating the light valve, and by projecting the image light. The present invention relates to a display device that displays an image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光源と、ライトバルブと、照明光をライ
トバルブ上で走査させる光学系とを有し、ライトバルブ
で変調することにより表示画像光を得るようにした表示
装置が提供されている。このような表示装置は、投写レ
ンズ等の投写手段によってライトバルブによって得られ
た画像光をスクリーン等に投写するようにした投写表示
装置を構成することができる。上記のライトバルブにお
ける照明光の変調は、駆動電子回路によってライトバル
ブの各部分をアドレスして、各部分に変調のための駆動
信号を付与することにより実行される。2. Description of the Related Art A display device is provided which has a light source, a light valve, and an optical system for scanning illumination light on the light valve, and obtains display image light by modulating the light valve. . Such a display device can constitute a projection display device in which the image light obtained by the light valve is projected onto a screen or the like by a projection means such as a projection lens. Modulation of the illumination light in the light valve described above is performed by addressing each part of the light valve by the drive electronics and applying to each part a drive signal for modulation.
【０００３】上記のごとくの表示装置に関し、例えば、
特開平６−３１９１４８号公報によれば、単一のライト
バルブと、そのライトバルブ上を走査する照明光を提供
するために互いに同軸に配置した３つの回転プリズムを
用いた照明系を備えた彩色表示装置が開示されている。
上記公報に記載されている光学系においては、照明光を
ライトバルブ上で走査する手段として、３つの回転プリ
ズムの入射側光路上にそれぞれ方形のスリットを備え、
ライトバルブ上で走査する照明光を整形して方形となる
ようにしている。Regarding the display device as described above, for example,
According to Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-319148, coloring with a single light valve and an illumination system using three rotating prisms coaxially arranged to provide illumination light for scanning the light valve. A display device is disclosed.
In the optical system described in the above publication, as means for scanning the illumination light on the light valve, rectangular slits are provided on the incident side optical paths of the three rotating prisms, respectively.
The illumination light scanned on the light valve is shaped into a rectangular shape.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような装置においては、照明光の走査方向に垂直な方向
において光密度の不均一が生じると、ライトバルブで生
成される画面の輝度不均一に直結する。また、このよう
な不均一性を解消するために、フライアイレンズを使用
して照明光の均一性を向上させることができるが、ライ
トバルブの画面内輝度不均一を完全に解消するために、
フライアイレンズの製造上の誤差を抑えて高精度のフラ
イアイレンズを得ようとすると、フライアイレンズの製
造条件が厳しくなって高価なものになってしまうという
問題がある。However, in the above-mentioned device, when the light density becomes uneven in the direction perpendicular to the scanning direction of the illumination light, the brightness of the screen generated by the light valve becomes uneven. Be directly connected. Further, in order to eliminate such non-uniformity, it is possible to improve the uniformity of the illumination light by using a fly-eye lens, but in order to completely eliminate the non-uniform brightness in the screen of the light valve,
If an attempt is made to obtain a high-precision fly-eye lens by suppressing an error in manufacturing the fly-eye lens, there is a problem that the manufacturing conditions of the fly-eye lens become strict and expensive.
【０００５】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、フライアイレンズのような輝度の均一性を
向上させる部材の有無にかかわらず、ライトバルブにお
ける走査照明光の輝度を均一にし、またフライアイレン
ズを使用する構成においてもそれを高価なものにする必
要なく、均一輝度の照明光によって画像表示を行うこと
ができる表示装置を提供することを目的とするものであ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and makes the brightness of the scanning illumination light in the light valve uniform regardless of the presence or absence of a member such as a fly-eye lens for improving the uniformity of brightness. It is another object of the present invention to provide a display device capable of displaying an image with illumination light of uniform brightness without the need to make the fly-eye lens expensive even in a configuration using the fly-eye lens.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】第１の技術手段は、光源
と、該光源から出射した光を複数の波長帯域光に分離す
る光分離手段と、入射光を変調して画像を形成するライ
トバルブと、前記光分離手段で分離されたそれぞれの光
を走査して前記ライトバルブに入射させる光走査手段
と、前記光分離手段と前記光走査手段の間の光路上に配
置され前記ライトバルブに入射させる光の形状を整形す
るためのスリットとを備える表示装置において、前記ス
リットの開口形状は、方形以外の特定の形状とすること
を特徴としたものである。A first technical means is a light source, a light separating means for separating light emitted from the light source into a plurality of wavelength band lights, and a light for modulating an incident light to form an image. A valve, an optical scanning means for scanning the respective lights separated by the light separating means to enter the light valve, and a light valve arranged on an optical path between the light separating means and the light scanning means. In a display device provided with a slit for shaping the shape of incident light, the opening shape of the slit is a specific shape other than a square shape.
【０００７】第２の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記スリットの特定の開口形状は、前記光分離手段
で分離された光束の走査方向に直交する方向における輝
度ムラに基づいて決定された曲線を有する形状とするこ
とを特徴としたものである。According to a second technical means, in the first technical means, the specific opening shape of the slit is determined based on luminance unevenness in a direction orthogonal to the scanning direction of the light beam separated by the light separating means. It is characterized by having a curved shape.
【０００８】第３の技術手段は、第１または２の技術手
段において、前記スリットの特定の開口形状は、前記走
査方向に直交する方向の両端部と該両端部を除く中央部
において、前記走査方向の幅が前記両端部で広く、前記
中央部で狭くなるように構成とすることを特徴としたも
のである。A third technical means is the same as the first or second technical means, wherein the specific opening shape of the slit is the scanning at the both end portions in the direction orthogonal to the scanning direction and at the central portion excluding the both end portions. The width in the direction is wide at the both end portions and narrow at the central portion.
【０００９】第４の技術手段は、第３の技術手段におい
て、前記スリットの特定の開口形状は、前記両端部の走
査方向の幅は該両端部の全域において均一で、かつ前記
中央部の走査方向の幅は該中央部の全域において均一
で、該両端部と該中央部の接続部分は階段状に幅が変化
するように構成とすることを特徴としたものである。A fourth technical means is the same as the third technical means, in which the specific opening shape of the slit has a uniform width in the scanning direction at the both ends, and a scanning at the central part. The width in the direction is uniform in the entire area of the central portion, and the connecting portion between the both end portions and the central portion is configured so that the width changes stepwise.
【００１０】第５の技術手段は、第４の技術手段におい
て、前記スリットの開口が形成される部材は、前記スリ
ットの中央部の走査方向と直交方向の長さ及び該中央部
の走査方向における幅を自在に調整可能に構成とするこ
とを特徴としたものである。A fifth technical means is the same as the fourth technical means, wherein the member in which the opening of the slit is formed has a length in the direction orthogonal to the scanning direction of the central portion of the slit and in the scanning direction of the central portion. The feature is that the width can be freely adjusted.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明による表示装置の実施形態
の一例を添付された図面を参照して以下に説明する。な
お、実施形態を説明するための全図において、同様の機
能を有する部分には同じ符号を付け、その繰り返しの説
明は省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of a display device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, the parts having the same functions are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
【００１２】（実施形態１）図１は、本発明に係る表示
装置の第１の実施形態を示す概略構成図で、図中、１０
は光源部、１１はランプ、１２は楕円面反射鏡、１３は
コールドミラー、１４は照明光出射口、２０はダイクロ
イックミラー系、２１，２２はダイクロイックミラー、
２３，２４はミラー、３０は開口板、ＯR，ＯG，ＯBは
それぞれ赤，緑，青の３原色光を通過させるためのスリ
ット、４０は回転プリズム、５０，６０はリレーレン
ズ、７０はライトバルブ、８０は投写レンズである。(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic structural view showing a first embodiment of a display device according to the present invention.
Is a light source unit, 11 is a lamp, 12 is an elliptical reflecting mirror, 13 is a cold mirror, 14 is an illumination light emission port, 20 is a dichroic mirror system, 21 and 22 are dichroic mirrors,
23 and 24 mirror, 30 aperture plate, O R, O G, O and B are red, green, slits for passing the three primary colors of blue, 40 rotating prism, 50 and 60 relay lenses 70 Is a light valve, and 80 is a projection lens.
【００１３】光源部１０は、ランプ１１及び楕円面反射
鏡１２を有している。ランプ１１からの出射光は、コー
ルドミラー１３に照射される。コールドミラー１３で反
射した光束は一連のレンズ群（図示せず）によって変形
され、方形断面光束となって照明光出射口１４を通過
し、ダイクロイックミラー系２０に入射する。ダイクロ
イックミラー系２０は、入射した白色光束を赤、緑、青
の三原色光束に分離する。The light source section 10 has a lamp 11 and an elliptical reflecting mirror 12. The light emitted from the lamp 11 is applied to the cold mirror 13. The light flux reflected by the cold mirror 13 is deformed by a series of lens groups (not shown), becomes a light flux having a rectangular cross section, passes through the illumination light emission port 14, and enters the dichroic mirror system 20. The dichroic mirror system 20 separates the incident white light flux into three primary color light fluxes of red, green and blue.
【００１４】ダイクロイックミラー系２０は、入射光束
の中央部で互いに直交するように配置された２つのダイ
クロイックミラー２１，２２と、これらダイクロイック
ミラー２１，２２で分離された光を反射する２つのミラ
ー２３，２４とを有している。ダイクロイックミラー２
１，２２では、入射する白色光束のうち緑色光成分のみ
を通過させ、赤色光成分を上方に反射させてミラー２３
に向かわせるとともに、青色光成分を下方に反射させて
ミラー２４に向かわせる。そしてミラー２３は赤色成分
を反射させ、ミラー２４は青色成分を反射させ、それぞ
れ緑色光の進行方向に出射させる。The dichroic mirror system 20 includes two dichroic mirrors 21 and 22 arranged so as to be orthogonal to each other at the center of the incident light flux, and two mirrors 23 that reflect the light separated by these dichroic mirrors 21 and 22. , 24 and. Dichroic mirror 2
In 1 and 22, only the green light component of the incident white light flux is transmitted and the red light component is reflected upward so that the mirror 23
The blue light component is reflected downward and directed toward the mirror 24. Then, the mirror 23 reflects the red component and the mirror 24 reflects the blue component to emit the green light in the traveling direction.
【００１５】すなわちダイクロイックミラー系２０は、
白色光束を三原色のカラーバンドＲ，Ｇ，Ｂの光束に分
離し、これら分離光を垂直方向に並進する状態で出射さ
せる機能を有する。分離された光束は、開口板３０に垂
直方向に並設された３つのスリットＯR，ＯG，ＯBをそ
れぞれ通過する。That is, the dichroic mirror system 20 is
It has a function of separating a white light flux into light fluxes of three primary color bands R, G, and B and emitting these separated lights in a state of being translated in the vertical direction. The light beam separation passes three slits O R juxtaposed vertically to the opening plate 30, O G, and O B, respectively.
【００１６】各スリットＯR，ＯG，ＯBを通過した三原
色の光束は、回転プリズム４０による光学的走査機構に
入射する。回転プリズム４０は、例えば、断面が方形
で、かつ平坦な等面積の４側面を有するプリズム部材に
よって構成され、映像信号に同期して駆動するモータ
（図示せず）により水平方向の中心軸の周りに回転す
る。これにより、回転プリズム４０に入射する入射光
は、上記等面積の４側面のいずれかに入射して屈折し、
リレーレンズ５０に向かって出射する。このときに、回
転プリズム４０の回転によって、三原色の光束が上方も
しくは下方に順次に走査される。The light fluxes of the three primary colors that have passed through the slits O R , O G , and O B are incident on the optical scanning mechanism by the rotating prism 40. The rotating prism 40 is composed of, for example, a prism member having a rectangular cross section and four flat equal-area side surfaces, and is rotated around a central axis in the horizontal direction by a motor (not shown) driven in synchronization with a video signal. Rotate to. As a result, the incident light entering the rotating prism 40 enters one of the four side surfaces having the same area and is refracted.
The light is emitted toward the relay lens 50. At this time, the rotation of the rotary prism 40 causes the light beams of the three primary colors to be sequentially scanned upward or downward.
【００１７】走査された三原色の光束Ｒ，Ｇ，Ｂは、２
つのリレーレンズ５０，６０を経て、ライトバルブ７０
に向かって出射する。リレーレンズ５０，６０は、各ス
リットＯR，ＯG，ＯBから出射した光束をライトバルブ
７０上で結像する結像系を構成している。ライトバルブ
７０は、方形作動面を有する透過型ＬＣＤからなり、順
次走査される三原色の光束が入射される。ライトバルブ
７０には、色に応じた映像情報が入力され、その映像情
報に応じて入射光を変調して映像光を得る。この映像光
を投射レンズ８０で投写することによって、例えば投射
スクリーンのような適切な観測面上に表示画面を投影表
示することができる。The scanned three primary color luminous fluxes R, G, B are 2
Light valve 70 through two relay lenses 50 and 60
It emits toward. Relay lenses 50 and 60 constitute respective slits O R, O G, the imaging system for imaging a light beam emitted from O B on the light valve 70. The light valve 70 is composed of a transmissive LCD having a rectangular operation surface, and light beams of three primary colors that are sequentially scanned are incident on the light valve 70. Image information according to color is input to the light valve 70, and incident light is modulated according to the image information to obtain image light. By projecting this image light by the projection lens 80, the display screen can be projected and displayed on an appropriate observation surface such as a projection screen.
【００１８】図２は、本発明のスリット構成を導くため
の矩形スリット構成を示す図で、図３は、図２に示すス
リットを使用した場合の表示画面に生じる輝度の不均一
を概念的に示す図である。上述したような表示装置の光
学系において、図２に示すような方形の開口Ｏ1を有す
るスリットを使用した場合に、図３に示すように、投影
表示される表示画面９０において輝度の不均一が生じる
ことがある。すなわち、表示画面９０の走査方向９１の
直交方向における中央部９２から両端部９３にかけてグ
ラデーション状に徐々に輝度が低下して、連続的な輝度
の不均一が発生する。FIG. 2 is a diagram showing a rectangular slit structure for guiding the slit structure of the present invention, and FIG. 3 conceptually shows uneven brightness occurring on the display screen when the slit shown in FIG. 2 is used. FIG. When the slit having the square opening O 1 as shown in FIG. 2 is used in the optical system of the display device as described above, as shown in FIG. May occur. That is, the luminance gradually decreases in a gradation manner from the central portion 92 to both end portions 93 in the direction orthogonal to the scanning direction 91 of the display screen 90, and continuous unevenness in luminance occurs.
【００１９】図４は、本発明の表示装置に適用されるス
リット構成の一例を示す図である。本実施形態では、図
４に示したような形状の開口Ｏ2を有するスリットを使
用することにより、投影画像の輝度分布を均一にする。
例えば、図３において走査方向の直交方向に対応するｘ
軸上の位置ｘにおける輝度がＬ（ｘ）であるとき、輝度
を均一にするスリット形状は、図４に示すようにｙ方向
（走査方向に対応）が直線で、ｘ方向（走査方向の直交
方向に対応）が曲線のスリット形状となる。このとき曲
線部分は、ｙ（ｘ）＝Ｃ÷Ｌ（ｘ）（Ｃは定数）で表す
ことができる。なお、ここではスリットをｘ軸に対称な
形状とし、ｙ（ｘ）は片側の形状を表す。また図２及び
図４のスリットのいずれの場合においても、スリットの
開口が照明光で満たされていることを前提とする。ま
た、上記関係式を満足するとき、Ｃの値はできる限り大
きくとるほうが、表示画面の輝度が向上する。FIG. 4 is a diagram showing an example of a slit structure applied to the display device of the present invention. In the present embodiment, the brightness distribution of the projected image is made uniform by using the slit having the opening O 2 having the shape shown in FIG.
For example, in FIG. 3, x corresponding to the direction orthogonal to the scanning direction
When the luminance at the position x on the axis is L (x), the slit shape that makes the luminance uniform is a straight line in the y direction (corresponding to the scanning direction) as shown in FIG. (Corresponding to the direction) has a curved slit shape. At this time, the curve portion can be expressed by y (x) = C ÷ L (x) (C is a constant). Here, the slit has a shape symmetrical with respect to the x-axis, and y (x) represents the shape on one side. Further, in both cases of the slits of FIGS. 2 and 4, it is assumed that the opening of the slit is filled with the illumination light. Further, when the above relational expression is satisfied, the brightness of the display screen is improved by making the value of C as large as possible.
【００２０】（実施形態２）図５は、本発明に係る表示
装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。本実施
形態の光学系は、図１で示した第１の実施形態の光学系
に対して光束平均化レンズ群１６を加え、さらに図１の
楕円面反射鏡１２を放物面反射鏡１５に変更した光学系
である。なお、楕円面反射鏡１２はその断面が楕円の一
部によって構成された形状を有し、また放物面反射鏡１
５は、断面が放物線によって構成されたものである。光
束平均化レンズ群１６は、フライアイレンズ１７，ＰＳ
コンバータ１８、及びコンデンサレンズ１９により構成
されている。(Embodiment 2) FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of a display device according to the present invention. The optical system of the present embodiment includes a light flux averaging lens group 16 in addition to the optical system of the first embodiment shown in FIG. 1, and further replaces the elliptical reflecting mirror 12 of FIG. 1 with a parabolic reflecting mirror 15. It is a modified optical system. The elliptical reflecting mirror 12 has a cross section formed by a part of an ellipse, and the parabolic reflecting mirror 1
No. 5 has a parabolic cross section. The light flux averaging lens group 16 includes a fly-eye lens 17, PS
It is composed of a converter 18 and a condenser lens 19.
【００２１】本実施形態の光学系では、光束平均化レン
ズ群１６にフライアイレンズ１７を使用するため、第１
の実施形態における楕円面反射鏡１２で集光した光学系
よりも集光効率や光束の均一性に優れる。ランプ１１か
ら出射した光束は、フライアイレンズ１７を通過するこ
とにより、３原色の各色に対応するスリットＯR，ＯG，
ＯBにおいて長方形に集光されるが、フライアイレンズ
１７は製造上の制約から、完璧な形状を得ることができ
ない場合がある。In the optical system of this embodiment, since the fly-eye lens 17 is used in the light flux averaging lens group 16,
The condensing efficiency and the uniformity of the luminous flux are superior to those of the optical system condensing by the elliptical reflecting mirror 12 in the above embodiment. The light beam emitted from the lamp 11 passes through the fly-eye lens 17, a slit O R corresponding to each of the three primary colors, O G,
In O B is focused to a rectangle, but the fly-eye lens 17 in some cases from manufacturing limitations, it is impossible to obtain a perfect shape.
【００２２】図６は、フライアイレンズの精度によって
生じる照明光の形状を概念的に示す図で、フライアイレ
ンズ系を経てスリットに入射する直前の照明光の形状を
図６（Ａ）に、スリットを通過したあとの照明光を図６
（Ｂ）に示すものである。例えば、フライアイレンズ１
７を構成する各セルの端部形状が設計値からずれて製作
された場合、照明光がその部分においてぼやけてしま
う。すなわち、図６（Ａ）に示したように、スリットＯ
R，ＯG，ＯBに入射する照明光は、投影画面の両端に相
当する両端部１０１において、光束の密度が低くなって
広がった形状となる。そのため、理想の照明光形状に基
づいた図２に示したような方形の開口Ｏ1を有するスリ
ットを通過させると、スリットの両端部１０１では中央
部１００よりもより多くの光量が遮られるため、図６
（Ｂ）に示すように、両端部１０１の光量が少なく、中
央部１００に比して両端部１０１の輝度が低い光束とな
ってしまう。FIG. 6 is a view conceptually showing the shape of the illumination light generated by the accuracy of the fly-eye lens. The shape of the illumination light immediately before entering the slit through the fly-eye lens system is shown in FIG. Figure 6 shows the illumination light after passing through the slit.
It is shown in (B). For example, fly eye lens 1
When the end shape of each cell forming 7 is manufactured with a deviation from the design value, the illumination light is blurred in that part. That is, as shown in FIG.
The illumination light incident on R , O G , and O B has a shape in which the density of the light flux is reduced and spreads at both end portions 101 corresponding to both ends of the projection screen. Therefore, when passing through a slit having a rectangular opening O 1 as shown in FIG. 2, which is based on the ideal illumination light shape, a larger amount of light is blocked at both ends 101 of the slit than at the central portion 100. Figure 6
As shown in (B), the amount of light at both end portions 101 is small, and the luminous flux has a lower brightness at both end portions 101 than in the central portion 100.
【００２３】図７は、本発明の表示装置に適用するスリ
ットの構成の他の例を示す図である。上記のように両端
部１０１の光密度が低い照明光をライトバルブの画面上
に走査させると、走査方向の長さが等しいにもかかわら
ず、照明光の両端部１０１と中央部１００で光密度が異
なるため、結果として不均一な輝度分布となってしま
う。そこで、図７に示すような開口Ｏ3を有するスリッ
トを構成する。FIG. 7 is a diagram showing another example of the configuration of slits applied to the display device of the present invention. When the illumination light having the low light density at both ends 101 is scanned on the screen of the light valve as described above, the light density at both ends 101 and the central portion 100 of the illumination light is equal, although the lengths in the scanning direction are equal. Are different, resulting in an uneven brightness distribution. Therefore, a slit having an opening O 3 as shown in FIG. 7 is formed.
【００２４】すなわち、走査方向に直交する方向の両端
部１０１と両端部を除く中央部１００において、走査方
向の幅が両端部１０１で広く、中央部１００で狭くなる
ようにし、両端部１０１の走査方向の幅はその全域にお
いて均一で、かつ中央部１００の走査方向の幅はその全
域において均一で、両端部１０１と中央部１００の接続
部分は階段状に幅が変化するように構成されている。す
なわち本実施形態のスリットの開口Ｏ3は、凹形状の底
辺を対象軸として左右対称に凹型の開口を有する１２角
形を有している。このような形状にすることにより、密
度が低下した部分の照明光の通過面積を相対的に増加さ
せ、画面上を走査したときに、照明光の面積と密度が積
分されて均一な輝度分布を得ることができるようにな
る。That is, in both end portions 101 in the direction orthogonal to the scanning direction and in the central portion 100 excluding both end portions, the width in the scanning direction is wide at both end portions 101 and narrow at the central portion 100, and the scanning of both end portions 101 is performed. The width in the direction is uniform over the entire area, the width in the scanning direction of the central portion 100 is uniform over the entire area, and the connecting portion between the both end portions 101 and the central portion 100 is configured so that the width changes stepwise. . That is, the opening O 3 of the slit of the present embodiment has a dodecagonal shape having a concave-shaped opening symmetrically with the bottom of the concave shape as the target axis. With such a shape, the passing area of the illumination light in the portion where the density is lowered is relatively increased, and when the screen is scanned, the area and the density of the illumination light are integrated to obtain a uniform luminance distribution. You will be able to get it.
【００２５】また、上記のようなフライアイレンズ１７
による照明光密度の不均一に起因するものでなくても、
画面上を走査させた状態で輝度分布が同様の状態で不均
一になっていれば、図７に示すような形状の開口Ｏ3を
有するスリットを用いることによって、輝度分布を補正
することが可能である。輝度分布の不均一の要因に関わ
りなく、図２に示したような方形の開口Ｏ1を有するス
リットを使用したときの輝度分布が、図８に示す表示画
面９０において中央部の高輝度部分９４と両端部の低輝
度部分９５とに別れてしまう場合、以下の手法で輝度の
不均一を改善できる。The fly-eye lens 17 as described above is also used.
Even if it is not due to uneven illumination light density due to
If the brightness distribution is non-uniform in the same state when the screen is scanned, the brightness distribution can be corrected by using a slit having an opening O 3 having a shape as shown in FIG. Is. Regardless of the cause of the uneven brightness distribution, the brightness distribution when using the slit having the rectangular opening O 1 as shown in FIG. 2 is as shown in FIG. And the low-brightness portions 95 at both ends are separated, the unevenness of the brightness can be improved by the following method.
【００２６】すなわち、表示画面９０における高輝度部
分９４の輝度をａ、低輝度部分９５の輝度をｂとすると
き、輝度不均一を改善するためには、図７におけるｘと
ｙの比がｘ：ｙ＝ｂ：ａであるスリットを用いればよ
い。なお、いずれの場合においても、スリットの開口が
照明光で満たされていることを前提とする。また、上記
関係式と前提を満たせば、ｘの値はできる限り大きくと
るほうが表示画面の輝度が向上する。That is, assuming that the brightness of the high brightness portion 94 and the brightness of the low brightness portion 95 on the display screen 90 are a and b, respectively, the ratio of x and y in FIG. A slit with: y = b: a may be used. In any case, it is premised that the slit opening is filled with illumination light. Further, if the above relational expression and the premise are satisfied, the brightness of the display screen is improved by setting the value of x as large as possible.
【００２７】（実施形態３）図９は、本発明による表示
装置の第３の実施形態を説明するための概略構成図で、
表示装置に適用するスリットの開口形状を可変に設定可
能な開口板の他の構成例を示すものである。本実施形態
の表示装置は、実施形態２で説明した図５に示す光学系
において、図９に示すスリットを適用した構成を有する
ものである。(Third Embodiment) FIG. 9 is a schematic configuration diagram for explaining a third embodiment of the display device according to the present invention.
6 shows another example of the configuration of an aperture plate that can variably set the aperture shape of the slit applied to the display device. The display device of the present embodiment has a configuration in which the slit shown in FIG. 9 is applied to the optical system shown in FIG. 5 described in the second embodiment.
【００２８】スリットが形成された開口板３０は可動部
を有し、スリットの開口形状を調整することができる。
すなわち、開口板３０は、スリット用の開口が設けられ
たベースユニット３１を有し、そのベースユニット３１
に対してスリットの開口Ｏの形状を変化させるための遮
光板３２が留め具３５によって固定されている。そして
さらにベースユニット３１の裏側にも、同様の目的で同
形状の遮光板３３が留め具３５と同じ部材を用いて固定
されている。また、２つの遮光板３２，３３は、互いに
バンド３４で接続され、遮光板３２，３３の位置を移動
させることができるようになっている。The opening plate 30 having the slits has a movable portion so that the opening shape of the slits can be adjusted.
That is, the opening plate 30 has a base unit 31 provided with an opening for slit, and the base unit 31
On the other hand, a light shielding plate 32 for changing the shape of the opening O of the slit is fixed by a fastener 35. Further, a light blocking plate 33 having the same shape is fixed to the back side of the base unit 31 for the same purpose by using the same member as the fastener 35. Further, the two light blocking plates 32 and 33 are connected to each other by a band 34, and the positions of the light blocking plates 32 and 33 can be moved.
【００２９】バンド３４の長さは、遮光板３２，３３を
一つの遮光板とみなしたときに、遮光板３２，３３がス
リットの開口Ｏにおいて走査方向の直交方向に対応する
方向（図８の縦方向）の中心に位置するように、決めら
れている。遮光板３２，３３は、走査方向に対応する方
向及びその直交方向（図８の横方向及び縦方向）に、バ
ンド３４をたるませることなく自在に移動させることが
でき、また移動させた状態で留め具３５によって固定す
ることができる。The length of the band 34 is such that when the light shielding plates 32 and 33 are regarded as one light shielding plate, the light shielding plates 32 and 33 correspond to the direction orthogonal to the scanning direction in the opening O of the slit (see FIG. 8). It is decided to be located at the center of the vertical direction. The light shielding plates 32 and 33 can be freely moved in the direction corresponding to the scanning direction and the directions orthogonal thereto (horizontal direction and vertical direction in FIG. 8) without sagging the band 34, or in the moved state. It can be fixed by a fastener 35.
【００３０】上記のような遮光板３２，３３とその保持
のための留め具３５及びバンド３４によるユニットは、
スリットの両側（走査方向に対応する方向における両
側）に設けられていて、これらのユニットによってスリ
ットの開口Ｏの形状を調整することができる。The unit composed of the light shielding plates 32 and 33 and the fastener 35 and the band 34 for holding them as described above is
It is provided on both sides of the slit (both sides in the direction corresponding to the scanning direction), and the shape of the opening O of the slit can be adjusted by these units.
【００３１】ここで、図１に示す実施形態１と同様な構
成を持つ光学系において、図９に示したような開口板３
０を適用する。このときにスリットの開口Ｏを最大に広
げて開口形状を長方形にし、この状態で画像の輝度分布
を確認する。このとき、図８に示す表示画面９０内で、
中央部の高輝度部分９４の輝度をａ、両端部の低輝度部
分９５の輝度をｂとし、またその幅がｐ：ｑであった場
合、この輝度不均一を改善するためには、図９において
ｕ：ｖ＝ｐ：ｑ、かつｘ：ｙ＝ｂ：ａとなるように開口
Ｏを調整する。ただし、いずれの場合においても、スリ
ットの開口Ｏが照明光で満たされていることを前提とす
る。Here, in the optical system having the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the aperture plate 3 as shown in FIG. 9 is used.
0 is applied. At this time, the opening O of the slit is widened to the maximum to make the opening shape rectangular, and the luminance distribution of the image is confirmed in this state. At this time, in the display screen 90 shown in FIG.
When the brightness of the central high-intensity part 94 is a, the brightness of the low-intensity parts 95 at both ends is b, and the width is p: q, in order to improve this uneven brightness, FIG. In, the opening O is adjusted so that u: v = p: q and x: y = b: a. However, in any case, it is premised that the opening O of the slit is filled with the illumination light.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光分離手段で分離された光束の走査方向に直
交する方向における輝度ムラに基づいて、スリットの開
口形状を方形以外の特定の形状とすることにより、表示
画面の輝度分布を均一にすることができる表示装置を得
ることができる。また、フライアイレンズを使用する場
合には、スリットにおいて表示画面の輝度が均一になる
ように調整できるため、フライアイレンズ自体の高い精
度を要求しなくてもよく、低コストで光学系を作製する
ことができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the opening shape of the slit is set to a shape other than square based on the uneven brightness in the direction orthogonal to the scanning direction of the light beam separated by the light separating means. With a specific shape, a display device can be obtained in which the luminance distribution of the display screen can be made uniform. Also, when using a fly-eye lens, the slits can be adjusted so that the brightness of the display screen is uniform, so the fly-eye lens does not need to have high precision, and an optical system can be manufactured at low cost. can do.
【図１】本発明に係る表示装置の第１の実施形態を示す
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a display device according to the present invention.
【図２】本発明のスリット構成を導くための矩形スリッ
ト構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a rectangular slit configuration for guiding the slit configuration of the present invention.
【図３】図２に示すスリットを使用した場合の表示画面
に生じる輝度の不均一を概念的に示す図である。FIG. 3 is a diagram conceptually showing non-uniformity of brightness occurring on a display screen when the slit shown in FIG. 2 is used.
【図４】本発明の表示装置に適用されるスリット構成の
一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a slit configuration applied to the display device of the present invention.
【図５】本発明に係る表示装置の第２の実施形態を示す
概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of a display device according to the present invention.
【図６】フライアイレンズの精度によって生じる照明光
の形状を概念的に示す図である。FIG. 6 is a diagram conceptually showing the shape of illumination light generated by the accuracy of a fly-eye lens.
【図７】本発明の表示装置に適用するスリットの構成の
他の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the configuration of slits applied to the display device of the present invention.
【図８】表示画面における輝度分布の一例を説明するた
めの図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a luminance distribution on a display screen.
【図９】本発明による表示装置の第３の実施形態を説明
するための概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram for explaining a third embodiment of a display device according to the present invention.
１０…光源部、１１…ランプ、１２…楕円面反射鏡、１
３…コールドミラー、１４…照明光出射口、１５…放物
面反射鏡、１６…光束平均化レンズ群、１７…フライア
イレンズ、１８…ＰＳコンバータ、１９…コンデンサレ
ンズ、２０…ダイクロイックミラー系、２１，２２…ダ
イクロイックミラー、２３，２４…ミラー、３０…開口
板、３１…ベースユニット、３２，３３…遮光板、３４
…バンド、３５…留め具、４０…回転プリズム、５０，
６０…リレーレンズ、７０…ライトバルブ、８０…投写
レンズ、９０…表示画面、９１…走査方向、９２…中央
部、９３…両端部、９４…高輝度部分、９５…低輝度部
分、１００…中央部、１０１…両端部。10 ... Light source part, 11 ... Lamp, 12 ... Ellipsoidal reflector, 1
3 ... Cold mirror, 14 ... Illumination light exit port, 15 ... Parabolic reflector, 16 ... Luminous flux averaging lens group, 17 ... Fly eye lens, 18 ... PS converter, 19 ... Condenser lens, 20 ... Dichroic mirror system, 21, 22 ... Dichroic mirror, 23, 24 ... Mirror, 30 ... Opening plate, 31 ... Base unit, 32, 33 ... Shading plate, 34
… Bands, 35… Fasteners, 40… Rotating prisms, 50,
60 ... Relay lens, 70 ... Light valve, 80 ... Projection lens, 90 ... Display screen, 91 ... Scanning direction, 92 ... Central part, 93 ... Both ends, 94 ... High brightness part, 95 ... Low brightness part, 100 ... Center Part, 101 ... Both ends.
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｚ (72)発明者 北川 真 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 猪子 和宏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H041 AA02 AA08 AB03 AC01 AZ01 AZ05 2H042 AA12 AA28 2H052 BA02 BA03 BA09 BA14 2K103 AA01 AB05 BC01 BC09 BC19 BC38 5C058 AB03 BA06 EA11 EA12 EA26─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 5/74 H04N 5/74 Z (72) Inventor Makoto Kitagawa 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka In-house (72) Inventor, Kazuhiro Inoko, 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture AB05 BC01 BC09 BC19 BC38 5C058 AB03 BA06 EA11 EA12 EA26
Claims (5)
波長帯域光に分離する光分離手段と、入射光を変調して
画像を形成するライトバルブと、前記光分離手段で分離
されたそれぞれの光を走査して前記ライトバルブに入射
させる光走査手段と、前記光分離手段と前記光走査手段
の間の光路上に配置され前記ライトバルブに入射させる
光の形状を整形するためのスリットとを備える表示装置
において、前記スリットの開口形状は、方形以外の特定
の形状であることを特徴とする表示装置。1. A light source, a light separating means for separating light emitted from the light source into a plurality of wavelength band lights, a light valve for modulating incident light to form an image, and the light separating means. Optical scanning means for scanning each light to enter the light valve, and slits arranged on the optical path between the light separating means and the optical scanning means for shaping the shape of the light incident on the light valve. In the display device including the display device, the opening shape of the slit is a specific shape other than a square shape.
記スリットの特定の開口形状は、前記光分離手段で分離
された光束の走査方向に直交する方向における輝度ムラ
に基づいて決定された曲線を有する形状であることを特
徴とする表示装置。2. The display device according to claim 1, wherein the specific opening shape of the slit is a curve determined based on luminance unevenness in a direction orthogonal to the scanning direction of the light beam separated by the light separating means. A display device having a shape having.
いて、前記スリットの特定の開口形状は、前記走査方向
に直交する方向の両端部と該両端部を除く中央部におい
て、前記走査方向の幅が前記両端部で広く、前記中央部
で狭くなるように構成されていることを特徴とする表示
装置。3. The display device according to claim 1, wherein the specific opening shape of the slit is defined in the scanning direction at both end portions in a direction orthogonal to the scanning direction and a central portion excluding the both end portions. A display device, characterized in that the width is wide at both end portions and narrow at the central portion.
記スリットの特定の開口形状は、前記両端部の走査方向
の幅は該両端部の全域において均一で、かつ前記中央部
の走査方向の幅は該中央部の全域において均一で、該両
端部と該中央部の接続部分は階段状に幅が変化するよう
に構成されていることを特徴とする表示装置。4. The display device according to claim 3, wherein the specific opening shape of the slit has a uniform width in the scanning direction of the both end portions in the entire area of the both end portions, and a width in the scanning direction of the central portion. The display device is characterized in that the width is uniform over the entire central portion, and the connecting portions between the both end portions and the central portion have a stepwise varying width.
記スリットの開口が形成される部材は、前記スリットの
中央部の走査方向と直交方向の長さ及び該中央部の走査
方向における幅を自在に調整可能に構成されていること
を特徴とする表示装置。5. The display device according to claim 4, wherein the member in which the opening of the slit is formed has a length in a direction orthogonal to the scanning direction of the central portion of the slit and a width in the scanning direction of the central portion. A display device, which is configured to be freely adjustable.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2002-04-15 JP JP2002112405A patent/JP3998503B2/en not_active Expired - Fee Related
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