JP2004029238A - Image projector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源からの光源光を照射し、表示パネルに表示された画像をスクリーンに投影する画像投影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
前面投影方式の画像投影装置は、表示パネルに表示された画像を反射型スクリーンに拡大して表示する。しかし、表示パネルに表示された画像を反射型スクリーンに対して垂直に投影すると、反射型スクリーンに投影される像が台形型に歪んでしまうという問題があった。この問題を解決する方法として、光源から出射される光源の光軸を反射型スクリーンの主平面に対して傾斜させることにより、反射型スクリーンに投影される画像の歪みを補正する方法が従来から知られている。
【0003】
また、背面投影方式の画像投影装置においては、表示パネルと投影レンズを、透過型スクリーンに対して傾斜させることにより、装置の奥行き寸法を小さくする技術が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の画像投影装置のように、光源からの光軸をスクリーンの主平面に対して傾斜させた場合、表示パネルにおける光入射面は、光源光軸に対して傾斜して配置される。したがって、光源から表示パネルに入射する光線の一部が表示パネルの光入射面において反射されてしまい、表示パネルにおける透過効率が低下するという問題があった。
【0005】
この問題を解決する方法として、例えば特開平6−289354号公報では、光源光軸に対して垂直な面と水平な面とを交互に有する表示パネルを提案している。しかし、このような表示パネルの作成は容易ではなく、また非常に高価であった。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、台形歪の問題を解消しつつ、かつ光源からの光を効率的に利用して、原画像を正確にスクリーンに投影することのできる画像投影装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1にかかる発明は、光源からの光源光を照射し、表示パネルに表示された画像をスクリーンに投影する画像投影装置であって、前記表示パネルの主平面に対して傾斜して配置され、前記表示パネルに表示される画像を前記スクリーン上に投影する投影レンズと、前記表示パネルと前記投影レンズの間に設けられ、前記光源光の光線を前記投影レンズの主平面に垂直な方向に偏向する第1の偏向手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
この請求項1の発明によれば、表示パネルと投影レンズの間に設けられた第1の偏向手段は、表示パネルの主平面に垂直に入射した光源光の光線を、投影レンズの入射面に対して垂直な方向に屈折させることができる。これにより、投影レンズの入射面に対して透過光が斜めに入射することにより生じる収差、口径食などの問題を避けることができる。したがって、表示パネルを投影レンズに傾斜させて配置することにより台形歪みを光学的に補正しつつ、かつ光源からの光の透過効率を下げることなく効率的に画像をスクリーンに投影することができる。
【0009】
また、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の画像投影装置において、前記第1の偏向手段は、前記光源光の光線を前記投影レンズの主平面に垂直な方向に偏向する偏向面を有する第1のプリズムであることを特徴とする。
【0010】
この請求項2の発明によれば、第1のプリズムの偏向面は、光源光の光線を投影レンズの主平面に垂直な方向に偏向するように設けられているので、光源光は投影レンズに対して垂直に入射する。これにより、投影レンズにおいて収差、口径食などの問題が生じ、スクリーンに投影される画像の輝度が低下するのを避けることができる。したがって、台形歪を解消しつつ、光源光を効率的に利用して、原画像をスクリーンに投影することができる。
【0011】
また、請求項3にかかる発明は、請求項1または2に記載の画像投影装置において、前記第1の偏向手段は、前記表示パネルを通過した前記光源光の光軸に対して垂直に設けられた入射面を有する第1のプリズムであることを特徴とする。
【0012】
この請求項3の発明によれば、第1のプリズムの入射面は、表示パネルを通過した光源光の光軸に対して垂直に設けられているので、第1のプリズムにおいて光源光が反射するのを避け、かつ第1のプリズムに入射する光束が細くなることにより透過効率が低下するのを避けることができる。したがって、台形歪を解消しつつ、光源光を効率的に利用して、原画像をスクリーンに投影することができる。
【0013】
また、請求項4にかかる発明は、請求項2または3に記載の画像投影装置において、前記第1のプリズムは、前記光源光の波長に応じて定められた角度の頂角を有することを特徴とする。
【0014】
この請求項4の発明によれば、第1のプリズムの頂角の角度は、光源光の波長に応じて定められている。これにより、プリズムを透過した透過光の光線と投影レンズの光軸とがずれることにより、スクリーンに投影される画像において色ずれが生じるのを避けることができるので、スクリーンに投影される画像の色再現性を良好に保つことができる。
【0015】
また、請求項5にかかる発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の画像投影装置において、前記光源と前記表示パネルの間に設けられ、前記投影レンズに対して垂直な前記光源光の光線を前記表示パネルの主平面に垂直な方向に偏向する第2の偏向手段をさらに備えたことを特徴とする。
【0016】
この請求項5の発明によれば、第1の偏向手段および第2の偏向手段により、光源光を2度偏向することができる。すなわち、光源から投影レンズに対して垂直に照射した光源光を、表示パネルの主平面に垂直な方向に偏向することができるので、台形歪を解消し、光源光の光を効率的に利用することができる。さらに、投影レンズに垂直な方向に光源光を照射させることができるので、光源を適切な場所に配置することにより、画像投影装置の本体のサイズをより小さくすることができる。
【0017】
また、請求項6にかかる発明は、請求項5に記載の画像投影装置において、前記第2の偏向手段は、前記光源光の光線を前記表示パネルの主平面に垂直な方向に偏向する偏向面を有する第2のプリズムであることを特徴とする。
【0018】
この請求項6の発明によれば、第2のプリズムの偏向面は、光源光の光線を表示パネルの主平面に垂直な方向に偏向するように設けられているので、光源光は表示パネルに対して垂直に入射する。これにより、表示パネルにおいて光源光が反射する、または表示パネルに入射する光束が細くなることにより透過効率が低下するのを避けることができる。したがって、台形歪を解消しつつ、光源光を効率的に利用して、原画像をスクリーンに投影することができる。
【0019】
また、請求項7にかかる発明は、請求項5または6に記載の画像投影装置において、前記第2の偏向手段は、前記光源光の光軸に対して垂直に設けられた入射面を有する第2のプリズムを有することを特徴とする。
【0020】
この請求項7の発明によれば、第2のプリズムの入射面は、光源光の光軸に対して垂直に設けられているので、第2のプリズムにおいて光源光が反射するのを避け、かつ第2のプリズムに入射する光束が細くなることにより透過効率が低下するのを避けることができる。したがって、台形歪を解消しつつ、光源光を効率的に利用して、原画像をスクリーンに投影することができる。
【0021】
また、請求項8にかかる発明は、請求項6または7に記載の画像投影装置において、前記第2のプリズムは、前記光源光の波長に応じて定められた角度の頂角を有することを特徴とする。
【0022】
この請求項8の発明によれば、第2のプリズムの頂角の角度は、光源光の波長に応じて定められている。これにより、第2のプリズムを透過した透過光の光線と投影レンズの光軸とがずれることにより、スクリーンに投影される画像において色ずれが生じるのを避けることができるので、スクリーンに投影する画像の色再現性を良好に保つことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像投影装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態に記載の「投影レンズ側プリズム」および「光源側プリズム」は、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「第1のプリズム」および「第2のプリズム」の一例である。
【0024】
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1にかかる画像投影装置10の構成を示すブロック図である。画像投影装置10は、主に、白色光を照射する光源部110と、白色光をRGBの各成分の光に分離するダイクロックミラー130,132と、RGB各色光に対して設けられたB成分投影系ユニット200、G成分投影系ユニット300、およびR成分投影系ユニット400と、RGB各色光を色合成するクロスプリズム180と、色合成された光をスクリーン(図示せず)に投影する投影レンズ182とを備えている。
【0025】
光源部110は、白色光を照射する超高圧水銀ランプ112と、超高圧水銀ランプ112により照射された白色光を反射する楕円曲面反射板114とを有している。なお、楕円曲面反射板114にかえて、自由曲面反射板を有してもよい。
【0026】
楕円曲面反射板114によって反射された光源光は、マルチレンズ(インテグレータ)120を介して、ある範囲において均一の明るさの光に変換される。さらに、偏向板122は、マルチレンズ120を通過した光源光の偏波面を揃える。偏向板122は、偏向ビームスプリッタなどであってもよい。
【0027】
さらに、コンデンサーレンズ124は、偏向板122を通過した光源光を集光する。ミラー126は、コンデンサーレンズ124により集光された光源光を屈折し、ダイクロックミラー130に入射させる。ダイクロックミラー130,132は、光源光をRGB各成分の光に分解する。ダイクロックミラー130により分離されたB成分の光は、ミラー134により屈折し、B成分投影系ユニット200に入る。
【0028】
B成分投影系ユニット200は、コリメートレンズ202と、表示パネル210と、投影レンズ側プリズム220とを有している。表示パネル210は、例えば透過型液晶ライトバルブであってもよい。スクリーンに投影される画像における台形歪を解消すべく、表示パネル210は、投影レンズ182に対して斜めに配置されている。
【0029】
B成分投影系ユニット200においてコリメートレンズ202により平行光にされたB成分の光は、表示パネル210を照射する。表示パネル210を透過したB成分の光は、投影レンズ側プリズム220によって偏向された後、近傍に構成されたクロスプリズム180により、G成分の光、R成分の光と合成される。そして、合成後の光が、投影レンズ182によって図示せぬスクリーン面に結像される。
【0030】
ダイクロックミラー130を透過し、ダイクロックミラー132により分離されたG成分の光は、G成分投影系ユニット300に入る。また、ダイクロックミラー130およびダイクロックミラー132を透過したR成分の光は、さらにコリメートレンズ136、ミラー138、コリメートレンズ140、およびミラー142を経てR成分投影系ユニット400に入る。
【0031】
なお、G成分投影系ユニット300およびR成分投影系ユニット400の構成は、B成分投影系ユニット200の構成と同様であるので説明を省略する。
【0032】
図2は、図1に示す画像投影装置10に特徴的な構成を模式的に示している。なお、図2においては、光源部110と表示パネル210の間での光軸の屈折は省略して示している。
【0033】
表示パネル210は、投影レンズ182に対して傾いて配置されている。すなわち、表示パネル210の主平面である入射面212は、投影レンズ182の主平面183に対して傾斜している。表示パネル210の入射面212はまた、B成分の光の光軸510に対して垂直に配置されている。
【0034】
ここで、図3を参照しつつ、表示パネル210と、表示パネル210に入射する光の光軸との関係について説明する。図3は、表示パネル210と、表示パネル210に入射する光の光軸510との関係を示す図である。
【0035】
表示パネル210Aは、光軸510に垂直な方向に入射面212Aを向けて配置されている。ここで、表示パネル210Aにおける入射面212Aの面積をAとする。一方、表示パネル210Bは、表示パネル210Aを光軸510に垂直な方向から角度θだけ傾斜した状態に配置されている。表示パネル210Bにおける入射面212Bの光軸510に投影された領域の面積Bは、
B=Acosθ(0°<θ<90°) ・・・(1)
となる。ここで、0<cosθ<1なので、B<Aである。すなわち、入射面212が光軸510に垂直な方向に対して傾斜すると、入射面212に入射する光束が細くなる。また、入射する光のうち反射光成分が増加する。したがって、表示パネル210における光の透過効率が低下する。そこで、入射面212が、入射光に対して垂直になるように配置するのが望ましい。
【0036】
ここで、説明を実施の形態1にかかる画像投影装置10に戻す。図2に示すように、実施の形態1にかかる画像投影装置10においては、表示パネル210の入射面212は、光軸510に対して垂直に設けられているので、表示パネル210を透過するときに透過効率が低下するのを避けることができる。
【0037】
また、投影レンズ側プリズム220は、表示パネル210と投影レンズ182の間に配置されている。投影レンズ側プリズム220は、表示パネル210を透過した後の光を偏向して、クロスプリズム180を介して投影レンズ182へ導く。投影レンズ側プリズム220の入射面222は、光軸510に対して垂直に配置されている。
【0038】
このように、投影レンズ側プリズム220の入射面222は、光軸510に対して垂直に設けられているので、投影レンズ側プリズム220を透過するときに、反射構成分の増加等により光の透過効率が低下するのを避けることができる。
【0039】
また、投影レンズ側プリズム220の入射面222および偏向面224により形成される頂角226は、投影レンズ側プリズム220を通過する光の波長、すなわちB成分の光の波長における屈折率に基づいて定められた角度に設けられている。具体的には、入射面222に入射したB成分の光が投影レンズ182の主平面183に対して垂直な方向に屈折するような角度εに設けられている。
【0040】
したがって、投影レンズ側プリズム220は、表示パネル210を透過した光の光線を投影レンズ182の主平面183に対して垂直な方向に偏向することができる。したがって、投影レンズ182は、光源部110において照射された光を効率的に利用して、画像を投影することができる。
【0041】
さらに、頂角226の大きさは、投影レンズ側プリズム220を通過する光の波長に応じて定められているので、投影レンズ側プリズム220に入射した光のうち所定の波長の光の光線を、投影レンズ182の主平面183に垂直な方向に偏向することができ、原画像の色と異なる色の光が投影レンズ182に入射するのを避けることができる。
【0042】
(実施の形態2)
図4は、実施の形態2にかかる画像投影装置10に特徴的な構成を模式的に示す図である。なお、図4においては、光源部110と光源側プリズム230の間での光軸の屈折は省略して示している。実施の形態2にかかる画像投影装置10は、実施の形態1にかかる画像投影装置10の構成に加えて光源側プリズム230をさらに備えている。また、本実施の形態2においては、光源部110は、投影レンズ182の主平面183に垂直な方向を光軸とするような光源光を照射する。すなわち、光源部110から照射される光源光の光軸510と、投影レンズ側プリズム220により偏向された後の光の光軸522とは平行である。この点で、実施の形態1にかかる画像投影装置10と異なる。
【0043】
光源側プリズム230は、表示パネル210に隣接し、かつ表示パネル210よりも光源部110側に配置されている。光源側プリズム230は、光源部110からの光を偏向して表示パネル210へ導く。
【0044】
光源側プリズム230の入射面232は、光軸510に対して垂直に設けられている。また、光源側プリズム230の入射面232および偏向面234により形成される頂角236は、投影レンズ側プリズム220を通過する光の波長、すなわちB成分の光の波長における屈折率に基づいて定められた角度ε’に設けられているので、光源側プリズム230を透過した透過光の光軸と投影レンズに対する光軸とがずれるのを避けることができる。
【0045】
このように、実施の形態2によれば、画像投影装置10は、光源側プリズム230を備えているので、光源部110が投影レンズ182の主平面183に対して垂直な方向に光源光を照射した場合でも、主平面183に対して傾斜して配置した表示パネル210の入射面222に対して垂直に光源光を入射させることができる。
【0046】
また、光源光が主平面183に垂直な方向に照射されるような位置に光源部110を配置することができるので、光源光が主平面183に対して斜めに照射されるような位置に光源部110を配置した場合に比べて、画像投影装置10の本体のサイズを小さくすることができる。
【0047】
さらに、光源側プリズム230は、光軸522に平行な光軸510を表示パネル210の入射面212に垂直な方向の光軸520に偏向するので、表示パネル210において光の透過効率が低下するのを避けることができる。また、入射面232は、光軸510に対して垂直に設けられているので、光源側プリズム230において、反射構成分の増加等により、透過効率が低下するのを避けることができる。
【0048】
以上、実施の形態1および実施の形態2における画像投影装置10の特徴的な構成について、B成分投影系ユニット200を例に説明したが、G成分投影系ユニット300およびR成分投影系ユニット400においても同様の構成を有している。
【0049】
なお、G成分投影系ユニット300におけるプリズムの頂角の角度εおよび角度ε’は、G成分の光の波長に基づいて定められている。また、R成分投影系ユニット400におけるプリズムの頂角の角度εおよび角度ε’は、R成分の光の波長に基づいて定められている。
【0050】
また、実施の形態1および実施の形態2においては、表示パネル210の画像中心を光軸510および光軸520が貫通するように、表示パネル210が配置されたが、表示パネル210の位置は、これに限定されない。例えば、表示パネル210は、光軸510および光軸520に対して垂直な方向にシフトしてもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1にかかる発明によれば、表示パネルと投影レンズの間に設けられた第1の偏向手段は、表示パネルの主平面に垂直に入射した光源光の光線を、投影レンズの入射面に対して垂直な方向に屈折させることができる。これにより、投影レンズの入射面に対して透過光が斜めに入射することにより生じる収差、口径食などの問題を避けることができる。したがって、表示パネルを投影レンズに傾斜させて配置することにより台形歪みを光学的に補正しつつ、かつ光源からの光の透過効率を下げることなく効率的に画像をスクリーンに投影することができるという効果を奏する。
【0052】
また、請求項2にかかる発明によれば、第1のプリズムの偏向面は、光源光の光線を投影レンズの主平面に垂直な方向に偏向するように設けられているので、光源光は投影レンズに対して垂直に入射する。これにより、投影レンズにおいて収差、口径食などの問題が生じ、スクリーンに投影される画像の輝度が低下するのを避けることができる。したがって、台形歪を解消しつつ、光源光を効率的に利用して、原画像をスクリーンに投影することができるという効果を奏する。
【0053】
また、請求項3にかかる発明によれば、第1のプリズムの入射面は、表示パネルを通過した光源光の光軸に対して垂直に設けられているので、第1のプリズムにおいて光源光が反射するのを避け、かつ第1のプリズムに入射する光束が細くなることにより透過効率が低下するのを避けることができる。したがって、台形歪を解消しつつ、光源光を効率的に利用して、原画像をスクリーンに投影することができるという効果を奏する。
【0054】
また、請求項4にかかる発明によれば、第1のプリズムの頂角の角度は、光源光の波長に応じて定められている。これにより、プリズムを透過した透過光の光線と投影レンズの光軸とがずれることにより、スクリーンに投影される画像において色ずれが生じるのを避けることができるので、スクリーンに投影される画像の色再現性も良好に保つことができるという効果を奏する。
【0055】
また、請求項5にかかる発明によれば、第1の偏向手段および第2の偏向手段により、光源光を2度偏向することができる。すなわち、光源から投影レンズに対して垂直に照射した光源光を、表示パネルの主平面に垂直な方向に偏向することができるので、台形歪を解消し、光源光の光を効率的に利用することができる。さらに、投影レンズに垂直な方向に光源光を照射させることができるので、光源を適切な場所に配置することにより、画像投影装置の本体のサイズをより小さくすることができるという効果を奏する。
【0056】
また、請求項6にかかる発明によれば、第2のプリズムの偏向面は、光源光の光線を表示パネルの主平面に垂直な方向に偏向するように設けられているので、光源光は表示パネルに対して垂直に入射する。これにより、表示パネルにおいて光源光が反射する、または表示パネルに入射する光束が細くなることにより透過効率が低下するのを避けることができる。したがって、台形歪を解消しつつ、光源光を効率的に利用して、原画像をスクリーンに投影することができるという効果を奏する。
【0057】
また、請求項7にかかる発明によれば、第2のプリズムの入射面は、光源光の光軸に対して垂直に設けられているので、第2のプリズムにおいて光源光が反射するのを避け、かつ第2のプリズムに入射する光束が細くなることにより透過効率が低下するのを避けることができる。したがって、台形歪を解消しつつ、光源光を効率的に利用して、原画像をスクリーンに投影することができるという効果を奏する。
【0058】
また、請求項8にかかる発明によれば、第2のプリズムの頂角の角度は、光源光の波長に応じて定められている。これにより、第2のプリズムを透過した透過光の光線と投影レンズの光軸とがずれることにより、スクリーンに投影される画像において色ずれが生じるのを避けることができるので、スクリーンに投影される画像の色再現性を良好に保つことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1にかかる画像投影装置の概略構成を示す図である。
【図2】図1に示す画像投影装置に特徴的な構成を模式的に示す図である。
【図3】表示パネルと入射光との関係を示す図である。
【図4】実施の形態2にかかる画像投影装置に特徴的な構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
10 画像投影装置
110 光源部
112 超高圧水銀ランプ
114 楕円曲面反射板
120 マルチレンズ
122 偏向板
124 コンデンサーレンズ
130,132 ダイクロックミラー
180 クロスプリズム
182 投影レンズ
200 B成分投影系ユニット
202 コリメートレンズ
210 表示パネル
220 投影レンズ側プリズム
230 光源側プリズム
300 G成分投影系ユニット
400 R成分投影系ユニット
510,512,520,522 光軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image projection device that emits light from a light source and projects an image displayed on a display panel onto a screen.
[0002]
[Prior art]
The front projection type image projection apparatus enlarges an image displayed on a display panel on a reflection type screen and displays the image. However, when the image displayed on the display panel is projected perpendicularly to the reflective screen, there is a problem that the image projected on the reflective screen is distorted into a trapezoidal shape. As a method of solving this problem, a method of correcting distortion of an image projected on a reflective screen by tilting an optical axis of a light source emitted from the light source with respect to a main plane of the reflective screen has been conventionally known. Have been.
[0003]
Also, in a rear projection type image projection device, a technology for reducing the depth dimension of the device by inclining a display panel and a projection lens with respect to a transmission screen is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the optical axis from the light source is inclined with respect to the main plane of the screen as in the above-described image projection device, the light incident surface of the display panel is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the light source. Therefore, there is a problem that a part of the light beam incident on the display panel from the light source is reflected on the light incident surface of the display panel, and the transmission efficiency in the display panel is reduced.
[0005]
As a method for solving this problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-289354 proposes a display panel having alternately vertical and horizontal surfaces with respect to the light source optical axis. However, the production of such a display panel is not easy and is very expensive.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an image capable of accurately projecting an original image on a screen while solving the problem of trapezoidal distortion and efficiently using light from a light source. It is an object to provide a projection device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an image projection device that irradiates a light source light from a light source and projects an image displayed on a display panel onto a screen. A projection lens that is arranged to be inclined with respect to the projection panel and projects an image displayed on the display panel onto the screen, and is provided between the display panel and the projection lens, and emits a light beam of the light source light from the projection lens. A first deflecting means for deflecting in a direction perpendicular to the main plane.
[0008]
According to the first aspect of the invention, the first deflecting means provided between the display panel and the projection lens causes the light beam of the light source light, which is perpendicularly incident on the main plane of the display panel, to be incident on the incident surface of the projection lens. It can be refracted in a direction perpendicular to the direction. Thereby, it is possible to avoid problems such as aberration and vignetting caused by oblique incidence of transmitted light on the incident surface of the projection lens. Therefore, by arranging the display panel at an angle to the projection lens, it is possible to optically correct trapezoidal distortion and efficiently project an image on the screen without lowering the transmission efficiency of light from the light source.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the image projection device according to the first aspect, the first deflecting unit deflects a light beam of the light source light in a direction perpendicular to a main plane of the projection lens. Characterized in that it is a first prism having
[0010]
According to the second aspect of the present invention, the deflecting surface of the first prism is provided so as to deflect the light beam of the light source light in a direction perpendicular to the main plane of the projection lens. It is incident perpendicular to the light. As a result, it is possible to avoid problems such as aberration and vignetting in the projection lens and decrease in luminance of an image projected on the screen. Therefore, the original image can be projected on the screen by efficiently using the light source light while eliminating the trapezoidal distortion.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the image projection device according to the first or second aspect, the first deflecting unit is provided perpendicular to an optical axis of the light source light passing through the display panel. And a first prism having an incident surface.
[0012]
According to the third aspect of the invention, since the incident surface of the first prism is provided perpendicular to the optical axis of the light source light passing through the display panel, the light source light is reflected by the first prism. This can be avoided, and the transmission efficiency can be prevented from lowering due to the thinner light beam incident on the first prism. Therefore, the original image can be projected on the screen by efficiently using the light source light while eliminating the trapezoidal distortion.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image projection device according to the second or third aspect, the first prism has a vertex angle determined according to a wavelength of the light source light. And
[0014]
According to the fourth aspect of the present invention, the vertex angle of the first prism is determined according to the wavelength of the light source light. Accordingly, it is possible to avoid a color shift in an image projected on the screen due to a shift between a light beam of transmitted light transmitted through the prism and an optical axis of the projection lens. Good reproducibility can be maintained.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image projection device according to any one of the first to fourth aspects, the light source is provided between the light source and the display panel, and is perpendicular to the projection lens. The display device further includes a second deflecting unit that deflects the light beam in a direction perpendicular to the main plane of the display panel.
[0016]
According to the fifth aspect of the invention, the light source light can be deflected twice by the first deflecting means and the second deflecting means. In other words, light from the light source radiated perpendicularly to the projection lens can be deflected in a direction perpendicular to the main plane of the display panel, so that trapezoidal distortion is eliminated and light from the light source is efficiently used. be able to. Furthermore, since the light source light can be emitted in a direction perpendicular to the projection lens, the size of the main body of the image projection device can be further reduced by arranging the light source at an appropriate place.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image projection apparatus according to the fifth aspect, the second deflecting unit deflects the light beam of the light source light in a direction perpendicular to a main plane of the display panel. Characterized in that it is a second prism having
[0018]
According to the sixth aspect of the present invention, the deflecting surface of the second prism is provided so as to deflect the light beam of the light source light in a direction perpendicular to the main plane of the display panel. It is incident perpendicular to the light. Thus, it is possible to prevent the light source light from being reflected on the display panel or the light flux incident on the display panel from becoming thinner, thereby preventing the transmission efficiency from being reduced. Therefore, the original image can be projected on the screen by efficiently using the light source light while eliminating the trapezoidal distortion.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image projection device according to the fifth or sixth aspect, the second deflecting unit has an incident surface provided perpendicular to an optical axis of the light source light. It is characterized by having two prisms.
[0020]
According to the seventh aspect of the present invention, the incident surface of the second prism is provided perpendicular to the optical axis of the light source light, so that the light source light is prevented from being reflected by the second prism, and It is possible to avoid a decrease in transmission efficiency due to a thinner light beam incident on the second prism. Therefore, the original image can be projected on the screen by efficiently using the light source light while eliminating the trapezoidal distortion.
[0021]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image projection device according to the sixth or seventh aspect, the second prism has an apex angle of an angle determined according to a wavelength of the light source light. And
[0022]
According to the eighth aspect of the present invention, the angle of the vertex of the second prism is determined according to the wavelength of the light from the light source. Accordingly, it is possible to avoid the occurrence of color shift in the image projected on the screen due to the deviation of the light beam of the transmitted light transmitted through the second prism and the optical axis of the projection lens. Can maintain good color reproducibility.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The “projection lens side prism” and the “light source side prism” described in the embodiments of the invention are examples of the “first prism” and the “second prism”, respectively, in the claims. .
[0024]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
[0025]
The
[0026]
The light source light reflected by the elliptical
[0027]
Further, the
[0028]
The B component
[0029]
The B component light collimated by the
[0030]
The G component light transmitted through the
[0031]
The configuration of the G component
[0032]
FIG. 2 schematically shows a characteristic configuration of the
[0033]
The
[0034]
Here, the relationship between the
[0035]
The
B = Acos θ (0 ° <θ <90 °) (1)
It becomes. Here, B <A because 0 <cos θ <1. That is, when the
[0036]
Here, the description returns to the
[0037]
The projection
[0038]
As described above, since the
[0039]
Further, the
[0040]
Therefore, the projection lens-
[0041]
Further, since the magnitude of the
[0042]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a characteristic configuration of the
[0043]
The light
[0044]
The
[0045]
As described above, according to the second embodiment, since the
[0046]
Further, since the
[0047]
Furthermore, since the light
[0048]
As described above, the characteristic configuration of the
[0049]
The angle ε and the angle ε ′ of the apex angle of the prism in the G component
[0050]
Further, in Embodiment 1 and Embodiment 2,
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the first deflecting means provided between the display panel and the projection lens converts the light beam of the light source light perpendicularly incident on the main plane of the display panel, The light can be refracted in a direction perpendicular to the plane of incidence of the projection lens. Thereby, it is possible to avoid problems such as aberration and vignetting caused by oblique incidence of transmitted light on the incident surface of the projection lens. Therefore, by arranging the display panel at an angle to the projection lens, it is possible to optically correct trapezoidal distortion and efficiently project an image on the screen without reducing the transmission efficiency of light from the light source. It works.
[0052]
According to the second aspect of the present invention, the deflecting surface of the first prism is provided so as to deflect the light beam of the light source light in a direction perpendicular to the main plane of the projection lens. Incident perpendicular to the lens. As a result, it is possible to avoid problems such as aberration and vignetting in the projection lens and decrease in luminance of an image projected on the screen. Therefore, it is possible to effectively utilize the light source light and project the original image onto the screen while eliminating the trapezoidal distortion.
[0053]
Further, according to the third aspect of the present invention, since the incident surface of the first prism is provided perpendicular to the optical axis of the light source light that has passed through the display panel, the light source light is transmitted through the first prism. Reflection can be avoided, and a reduction in transmission efficiency due to a thinner light beam incident on the first prism can be avoided. Therefore, it is possible to effectively utilize the light source light and project the original image onto the screen while eliminating the trapezoidal distortion.
[0054]
According to the invention of claim 4, the angle of the apex angle of the first prism is determined according to the wavelength of the light source light. Accordingly, it is possible to avoid a color shift in an image projected on the screen due to a shift between a light beam of transmitted light transmitted through the prism and an optical axis of the projection lens. This has the effect that the reproducibility can be kept good.
[0055]
Further, according to the invention according to claim 5, the light source light can be deflected twice by the first deflecting means and the second deflecting means. In other words, light from the light source radiated perpendicularly to the projection lens can be deflected in a direction perpendicular to the main plane of the display panel, so that trapezoidal distortion is eliminated and light from the light source is efficiently used. be able to. Furthermore, since the light source light can be irradiated in a direction perpendicular to the projection lens, by arranging the light source in an appropriate place, there is an effect that the size of the main body of the image projection apparatus can be further reduced.
[0056]
According to the sixth aspect of the present invention, the deflecting surface of the second prism is provided so as to deflect the light beam of the light source light in a direction perpendicular to the main plane of the display panel. Incident perpendicular to the panel. Thus, it is possible to prevent the light source light from being reflected on the display panel or the light flux incident on the display panel from becoming thinner, thereby preventing the transmission efficiency from being reduced. Therefore, it is possible to effectively utilize the light source light and project the original image onto the screen while eliminating the trapezoidal distortion.
[0057]
According to the seventh aspect of the present invention, since the incident surface of the second prism is provided perpendicular to the optical axis of the light of the light source, it is possible to prevent the light source light from being reflected by the second prism. In addition, it is possible to avoid a decrease in transmission efficiency due to a thin light beam incident on the second prism. Therefore, it is possible to effectively utilize the light source light and project the original image onto the screen while eliminating the trapezoidal distortion.
[0058]
Further, according to the invention of claim 8, the angle of the apex angle of the second prism is determined according to the wavelength of the light source light. Accordingly, it is possible to avoid a color shift in an image projected on the screen due to a shift between the light beam of the transmitted light transmitted through the second prism and the optical axis of the projection lens. This has the effect of maintaining good color reproducibility of the image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image projection device according to a first embodiment;
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration characteristic of the image projection apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a display panel and incident light.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a characteristic configuration of the image projection apparatus according to the second embodiment;
[Explanation of symbols]
Claims (8)
前記表示パネルの主平面に対して傾斜して配置され、前記表示パネルに表示される画像を前記スクリーン上に投影する投影レンズと、
前記表示パネルと前記投影レンズの間に設けられ、前記光源光の光線を前記投影レンズの主平面に垂直な方向に偏向する第1の偏向手段と
を備えたことを特徴とする画像投影装置。An image projection device that irradiates light from a light source and projects an image displayed on a display panel onto a screen,
A projection lens arranged to be inclined with respect to a main plane of the display panel, and projecting an image displayed on the display panel onto the screen;
An image projection apparatus, comprising: a first deflecting unit provided between the display panel and the projection lens, for deflecting a light beam of the light source light in a direction perpendicular to a main plane of the projection lens.
Priority Applications (1)
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JP2002183298A JP2004029238A (en) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | Image projector |
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2002
- 2002-06-24 JP JP2002183298A patent/JP2004029238A/en active Pending
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