JP2004295123A - 投射型画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 照明ユニット、照明ユニットから入射された光を画像データに合せて変調する光変調素子、光変調素子から出射された光を拡大投射する投射光学系を含み、照明ユニットは、少なくとも一つの光源と、光源から出射する光のうち投射光学系から有効に投射されうる出射角度範囲を外れた光の少なくとも一部を投射光学系から有効に投射されうる出射角度範囲に変換して出力する光リサイクリング手段とを含む。
【選択図】 図3
Description
200 液晶パネル
300 色合成プリズム
400 投射光学系
401 投射レンズ
Claims (38)
- 照明ユニット、前記照明ユニットから入射された光を画像データに合せて変調する光変調素子、前記光変調素子から出射された光を拡大投射する投射光学系を含み、
前記照明ユニットは、
少なくとも一つの光源と、
前記光源から出射する光のうち前記投射光学系から有効に投射されうる出射角度範囲を外れた光の少なくとも一部を前記投射光学系から有効に投射されうる出射角度範囲に変換して出力する光リサイクリング手段とを含む投射型画像表示装置。 - 前記光源は、発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項1に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光源は、多数の発光ダイオードが備わった発光ダイオードアレイを含むことを特徴とする請求項2に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光源は、有機ELを含むことを特徴とする請求項1に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光リサイクリング手段は、
前記光源から入射された光を前記光変調素子側に伝播させるものであって、伝播される光の伝播角度を変換させる光角度変換器が備わったインテグレータと、
前記インテグレータの出光側に設けられるものであって、光の入射角度によって選択的透過または反射させる光角度選択器とを含むことを特徴とする請求項1ないし4のうち何れか一項に記載の投射型画像表示装置。 - 前記インテグレータは、全反射角度を利用してその内部に光を伝播させる平板状の導光板を含み、
前記光源は、前記導光板の少なくとも一側面に光を投射することを特徴とする請求項5に記載の投射型画像表示装置。 - 前記光角度変換器は、前記導光板の出光面とそれに対向する面のうち少なくとも何れか一面に設けられる散乱パターンを含むことを特徴とする請求項6に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光角度変換器は、前記導光板の出光面とそれに対向する面のうち少なくとも何れか一面に設けられる回折パターンを含むことを特徴とする請求項6に記載の投射型画像表示装置。
- 前記インテグレータは、その内壁に光を反射させる反射面が備わった中空角柱状のライトトンネルを含み、
前記光源は、前記ライトトンネルの一側端部に光を放射することを特徴とする請求項5に記載の投射型画像表示装置。 - 前記光角度変換器は、前記ライトトンネルの前記光源と対向する側端部に設けられることを特徴とする請求項9に記載の投射型画像表示装置。
- 前記インテグレータは、光透過性材質で形成される角柱状の導光管を含み、
前記光源は、前記導光管の一側端部に光を放射することを特徴とする請求項5に記載の投射型画像表示装置。 - 前記光角度変換器は、前記ライトトンネルの前記光源と対向する側端部に設けられることを特徴とする請求項11に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光角度選択器は、
前記インテグレータを出射する光のうち前記投射光学系から有効に投射されうる出射角度範囲以内の光は透過させ、残りの光は反射させる選択的透過部材を含むことを特徴とする請求項5ないし12のうち何れか一項に記載の投射型画像表示装置。 - 前記光角度選択器は、
前記光変調素子が一定した偏光方向の光だけを通過させる透過型光学素子である場合、前記光変調素子を通過できる偏光成分の光だけを通過させ、残りは反射させる偏光部材をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の投射型画像表示装置。 - 前記偏光部材は、前記選択的透過部材の出光側に設けられることを特徴とする請求項14に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光角度選択器は、
頂端が前記光変調素子側に向かうプリズムパターンが形成されたプリズムシートをさらに含むことを特徴とする請求項13または14に記載の投射型画像表示装置。 - 前記プリズムシートは、前記インテグレータと前記選択的透過部材との間に位置することを特徴とする請求項16に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光角度選択器は、
前記インテグレータと前記プリズムシートとの間に介在されるものであって、その入射角度が0°付近である光は散乱透過させ、残りの光はそのまま透過させる異方性拡散部材をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の投射型画像表示装置。 - 前記光角度選択器は、
頂端が前記光変調素子側に向かうプリズムパターンが形成されたプリズムシートを含むことを特徴とする請求項5ないし12のうち何れか一項に記載の投射型画像表示装置。 - 前記光角度選択器は、
前記インテグレータと前記プリズムシートとの間に介在されるものであって、その入射角度が0°付近である光は散乱透過させ、残りの光はそのまま透過させる異方性拡散部材をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の投射型画像表示装置。 - 前記光角度選択器は、
前記光変調素子が一定した偏光方向の光だけを通過させる透過型光学素子である場合、前記光変調素子を通過できる偏光成分の光だけを通過させ、残りは反射させる偏光部材をさらに含むことを特徴とする請求項19または20に記載の投射型画像表示装置。 - 照明ユニット、前記照明ユニットから入射された光を画像データに合せて変調する透過型光変調素子、前記透過型光変調素子から出射された光を拡大投射する投射光学系を含み、
前記照明ユニットは、
全反射角度を利用して光をその内部に伝播させるものであって、その出光面とそれに対向する面のうち少なくとも何れか一面にはその内部に伝播される光の伝播角度を変換させる光角度変換器が設けられた導光板と、
前記導光板の少なくとも一側面に光を投射する少なくとも一つの光源と、
前記導光板を出射する光のうち前記投射光学系から有効に投射されうる角度範囲の光を通過させ、残りは前記導光板に戻らせる選択的透過部材と、を含むことを特徴とする投射型画像表示装置。 - 前記光源は、多数の発光ダイオードが備わった発光ダイオードアレイを含むことを特徴とする請求項22に記載の投射型画像表示装置。
- 前記照明ユニットは、
前記導光板と選択的透過部材との間に位置するものであって、前記頂端が前記液晶パネル側に向かうプリズムパターンが形成されたプリズムシートをさらに含むことを特徴とする請求項22または23に記載の投射型画像表示装置。 - 前記照明ユニットは、
前記導光板と前記プリズムシートとの間に介在され、前記プリズムシートの全反射角以内の角度に入射される光は散乱透過させ、残りの光はそのまま透過させる異方性拡散部材をさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の投射型画像表示装置。 - 前記照明ユニットは、
前記選択的透過部材の一側に設けられるものであって、偏光方向が前記光変調素子を通過できる光だけを通過させ、残りは反射させる偏光部材をさらに含むことを特徴とする請求項22ないし25のうち何れか一項に記載の投射型画像表示装置。 - 照明ユニット、前記照明ユニットから入射された光を画像データに合せて変調する反射型光変調素子、前記照明ユニットから入射された光を前記反射型光変調素子に集光させる照明光学系、前記反射型光変調素子から出射された光を拡大投射する投射光学系を含み、
前記照明ユニットは、
少なくとも一つの光源と、
前記光源から入射された光を前記反射型光変調素子側に伝播させるものであって、伝播される光の伝播角度を変換させる光角度変換器が備わったインテグレータと、
頂端が前記光変調素子側に向かうプリズムパターンが形成されたプリズムシートと、を含むことを特徴とする投射型画像表示装置。 - 前記光源は、多数の発光ダイオードが備わった発光ダイオードアレイを含むことを特徴とする請求項27に記載の投射型画像表示装置。
- 前記インテグレータは、その内壁に光を反射させる反射面が備わった中空角柱状のライトトンネルを含み、
前記光源は、前記ライトトンネルの一側端部に光を放射することを特徴とする請求項27または28に記載の投射型画像表示装置。 - 前記インテグレータは、光透過性材質で形成される角柱状の導光管を含み、
前記光源は、前記導光管の一側端部に光を放射することを特徴とする請求項27または28に記載の投射型画像表示装置。 - 前記照明ユニットは、
前記インテグレータと前記プリズムシートとの間に介在されるものであって、前記プリズムシートの全反射角以内の角度に入射される光は散乱透過させ、残り光はそのまま透過させる異方性拡散部材をさらに含むことを特徴とする請求項27ないし30のうち何れか一項に記載の投射型画像表示装置。 - 前記照明ユニットは、
前記プリズムシートの一側に設けられて、前記投射光学系から有効に投射されうる角度範囲の光を通過させ、残りは前記インテグレータに戻らせる選択的透過部材をさらに含むことを特徴とする請求項31に記載の投射型画像表示装置。 - プリズムと、
前記プリズムの一側に位置する投射光学系と、
第1側と第2側とを有し、前記第1側は前記プリズムの入光側に位置する多数の液晶パネルと、
前記多数の液晶パネルの前記第1側に位置する多数の照明ユニットとを含み、前記照明ユニットは、
導光板と、
前記導光板の一側面に光を照射する少なくとも一つの光源と、
前記導光板の下面に設けられる光角度変換器と、
前記光角度変換器の下側に位置する反射板と、
前記導光板の上側に位置する選択的透過部材とを含むことを特徴とする投射型画像表示装置。 - 前記照明ユニットは、前記導光板の前記光源周囲に位置する少なくとも一つの反射板をさらに備え、前記少なくとも一つの反射板は、前記光源から放出された光を反射させて前記導光板の一側面に入射させることを特徴とする請求項33に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光源は、発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項33に記載の投射型画像表示装置。
- 前記光源は、多数の発光ダイオードを備えた発光ダイオードアレイを含むことを特徴とする請求項33に記載の投射型画像表示装置。
- 前記照明ユニットは、前記選択的透過部材の一側に位置する偏光板をさらに備えることを特徴とする請求項33に記載の投射型画像表示装置。
- プリズムと、
前記プリズムの出光側に位置する投射光学系と、
第1側と第2側とを有し、前記第1側は前記プリズムの入光側に位置する多数の液晶パネルと、
前記多数の液晶パネルの前記第1側に位置する多数の照明ユニットとを含み、前記照明ユニットは、
導光板と、
前記導光板の一側面に光を照射する少なくとも一つの光源と、
前記導光板の前記光源周囲に位置し、前記光源から放出された光を反射させて前記導光板の一側面に入射させる少なくとも一つの反射板と、
前記導光板の下面に設けられる光角度変換器と、
前記光角度変換器の下側に位置する反射板と、
前記導光板の上側に位置する選択的透過部材と、
前記選択的透過部材の一側に位置する偏光板とを含むことを特徴とする投射型画像表示装置。
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