JP2004302357A - Light source device of projection display device - Google Patents
Light source device of projection display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004302357A JP2004302357A JP2003097934A JP2003097934A JP2004302357A JP 2004302357 A JP2004302357 A JP 2004302357A JP 2003097934 A JP2003097934 A JP 2003097934A JP 2003097934 A JP2003097934 A JP 2003097934A JP 2004302357 A JP2004302357 A JP 2004302357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- angle
- light source
- display device
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投写型表示装置の光源装置に関するものであり、さらなる小型軽量化を追求した投写型表示装置の光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
大画面を比較的容易に得られる電子機器として投写型表示装置がある。従来の投写型表示装置は、使用する2次元光変調器の数の違いにより3板式と単板式が知られている。いずれの方式も光源には主に白色の放電ランプを用いている。
【0003】
3板式では、光源からの白色光をダイクロイックミラー等を用いR、G、Bの3色に分光して対応する3つの2次元光変調器の照明を行い、その画像をダイクロイックプリズム等を使って合成し、投写レンズを用いてスクリーン上に拡大投写するものである。2次元光変調器には主に透過型の液晶パネルが使われることが多い。
【0004】
一方単板式は2次元光変調器に反射型の素子であるDMDが一般的に使用されている。この方式では光源からの白色光がダイクロイックミラーが領域分割して蒸着された回転式の円盤を使用して時分割的にR、G、Bの3色が形成されDMDを照明する。DMDの画像は投写レンズを介してスクリーン上に拡大投写される。液晶パネルを使用した3板型に比べて、2次元光変調器が1つで済むため光学系は簡素なものとなり、小型軽量そして低コストに有利である。
【0005】
さて、このような従来の投写型表示装置で使用されている放電ランプは、その発光成分に紫外および赤外成分が含まれており、これらの成分は画像表示に必要としないため何らかの手段を講じて除去する必要がある。
【0006】
具体的には、紫外線および赤外線カットの光学フィルタを配置することになるが、これらのフィルタを用いても完全に除去できないという問題がある。紫外線成分に関しては、長期間にわたり、徐々に表示デバイスに致命的なダメージを与え、深刻な問題である。特に青用液晶パネルに強く働く。また、赤外成分も同様に表示デバイスの動作特性に影響を与えるほか、最終的には装置の外部に排出する必要があるため、ファンを設置する必要が生じる。
【0007】
さらにまた、放電ランプの本質的な問題として寿命特性が良くないということが上げられる。この種の放電ランプの寿命公称値は、ランプの電力にも依るが1500時間から3000時間程度と言われている。民生需要の用途においては、ランプの交換に係わるランニングコストの低減は重要なファクターである。故に放電ランプに変えて固体光源を利用した投写型表示装置の実現への動きがある。
【0008】
固体光源としては、発光ダイオードや半導体レーザー等が知られている。特に最近の発光ダイオードの高輝度化は目覚ましいものがある。発光ダイオードは消費電力が比較的小さく、しかも長寿命かつ単色の発光色を呈するという点で、従来の白色放電ランプの問題点を解決できる可能性がある。
【0009】
このような発光ダイオードの投写型表示装置への適用に関して例えば、(米)Lumileds Lighting 社が発表した非特許文献1によれば、図9に示すような構成が検討されている。図9において、R901、G902、B903の3色の発光ダイオードからの光束は、順次点灯し2種類のダイクロイックミラー904および905を用いて選択反射または透過をさせて最終的に同一経路にすることで、時分割のカラーの照明光として全反射プリズム906を介して2次元光変調器であるDMD907に照射される。なお、この図においては、発光ダイオードからの射出光線の平行性を向上させるために、すり鉢状で中央付近に凸レンズが形成された合成樹脂の補助光学素子908を用いている。
【0010】
DMD907で変調された画像は、プリズム906を透過し、投写レンズ909でスクリーン上に拡大投写されるというものである。R、G、Bの発光ダイオード901、902、903には単色の発光ダイオードを使用しているので、紫外線および赤外線の心配は無く、その上、回転式の円盤も必要なくコンパクトな構成となり、従来のDMDを用いた単板型に比べて、さらに小型軽量そして低コストなものとなる。
【0011】
上記の構成ではダイクロイックミラーを2つ有しており、小型軽量化を実現していく観点からだと、ダイクロイックミラーのような光合成手段は、1つで済ませたいところである。
【0012】
特許文献1の技術では、光合成手段が1つで済むような構成を備えた表示システムを提供しており、第3、第4の実施例にて説明されている。
【0013】
しかし、特許文献1に示した表示システムの構造では光源より照射された光束の光利用効率が悪く、表示の明るさが乏しい。
【0014】
即ち第3の実施例においては、図13〜15に示されているように、ミラーアレイ71は1つで済むものの、R、G、Bの光束全てがミラーアレイ71には当たらない。というのも図15のように、ミラー要素が1列おきにR/B、Gというようになっているので、これでは、R、G、Bの光束をライン状に形成しない限り、光束のロスが発生することになる。ミラーの1つ1つは非常に微少なので、R、G、Bの光束を、この微少ミラーに対応するようにライン状に形成するのは不可能であり、この第3の実施例の構成では第1の実施例のそれに比べて、明るさが原理的に1/2以下となる。
【0015】
また第4の実施例においては、図21に示されているように、R、G、B用に別々のミラー素子が対応することになるので、図21の方が図15よりさらに光を反射する面積が小さくなり、光利用効率が悪くなる。
【0016】
【特許文献1】
特表2000−501197号公報
【非特許文献1】
Gerard Harbers,Steve Paolini,Matthijs Keuper,”Performance of High−Power LED Illuminators in Projection Displays”,MICRODISPLAY 2002 DIGEST PAPER,p22−25
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を鑑みて、その目的とするところは、小型軽量、低コスト化に有利な、発光ダイオードを光源にした単板型の投写型表示装置の光源装置に関し、光利用効率を低下させることなく、さらに一層の小型軽量化を実現することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を解決するため、請求項1に記載の発明は、2次元光変調器を表示デバイスとする投写型表示装置の光源装置であって、前記光源装置は、所定の単色光の光束を照射する3種類の発光手段と、前記発光手段より照射される単色光の光束を前記投写型表示装置に照射する光合成手段とを有しており、前記光合成手段は、光の波長選択性を備えた膜が形成され、前記発光手段より照射される単色光の光束を反射させる反射面を有する可動状態の反射手段と、前記反射手段を駆動する駆動手段とを有しており、前記駆動手段は、前記投写型表示装置に照射される光束の光軸に垂直な面と前記反射面とがなす第1の角度または第2の角度を形成する2種類の傾斜状態に前記反射手段を駆動することを特徴とし、第1の前記発光手段は、前記反射手段の第1の角度に傾斜した前記反射面に対して照射することにより、前記2次元光変調器へ光束を発光し、第2の前記発光手段は、前記反射手段の第2の角度に傾斜した前記反射面に対して照射することにより、前記2次元光変調器へ光束を発光し、第3の前記発光手段は、前記反射手段を透過して前記2次元光変調器へ光束を発光することを特徴とする。
【0019】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1から第3の発光手段は、異なる発光色を呈した発光ダイオードを光源とすることを特徴とする。
【0020】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記第1から第3の発光手段は、アレイ状に配列された複数の発光ダイオードを光源とし、構成されることを特徴とする。
【0021】
請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載の発明において、前記光源装置は、前記発光手段の単色光の光束を交互に照射するように照射タイミングを制御する発光制御手段をさらに有することを特徴とし、前記発光制御手段は、前記反射手段の反射面が第1の角度に傾斜したときに、第1の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、前記反射手段の反射面が第2の角度に傾斜したときに、第2の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、前記反射手段の反射面が第1の角度と第2の角度に傾斜している間に、第3の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させるように照射タイミングを制御することを特徴とする。
【0022】
請求項5に記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載の発明において、前記光源装置は、前記発光手段の単色光の光束を交互に照射するように照射タイミングを制御する発光制御手段をさらに有することを特徴とし、前記発光制御手段は、前記反射手段の反射面が第1の角度に傾斜したときに、第1の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、その後第2の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、前記反射手段の反射面が第2の角度に傾斜したときに、第3の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、前記反射手段の反射面が第1の角度と第2の角度に傾斜している間に、前記発光手段は対応する単色光の光束を照射させることのないように照射タイミングを制御することを特徴とする。
【0023】
請求項6に記載の発明は、請求項1から5の何れか1項に記載の発明において、前記第1の角度または前記第2の角度の範囲が、10°〜20°であることを特徴とする。
【0024】
上記構成とすることで、従来は少なくとも2種類のダイクロイックミラーが必要とされていたのに対して1つの波長選択性を有するミラー(ダイクロイックミラー)により、光合成の光学系を構成し時分割のカラー光束を形成することができ、各光束は同じ光束幅で光源装置から射出され、光利用効率も高く、光学系が簡素なものとなり、小型化が可能である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0026】
<第1の実施の形態の構成>
図1は本発明の光源装置の第1の実施の形態を示す図である。図1において、光合成手段104は、2つの傾斜状態(105または106)を有する可動ミラーとこれを動作させる駆動手段(不図示)とで構成されており、この可動ミラーには波長選択性を有する誘電体多層膜が蒸着されている。
【0027】
光合成手段104としては、市販のガルバノミラーを応用することができる。ガルバノミラーは、図2のガルバノスキャナの外観図に示すようにミラー201が支持部材202に固定されており、支持部材202が、駆動軸203およびコロガリ軸受204を介して、ガルバノ本体205に回転自在に支持されており、ガルバノ本体205に内蔵された、例えばモーターような駆動装置により極めて小さな角度の範囲で、双方向に交互に回転し、これにより、ミラー201が駆動軸203のまわりに揺動する仕組みとなっている。従って、このミラー201を前記誘電体多層膜が蒸着したダイクロイックミラーとすることで容易に構成可能である。
【0028】
緑色の発光ダイオード101と赤色の発光ダイオード102とは、各々から発せられる光束が、光合成手段104の、可動ミラーが第1の傾斜状態105ならびに第2の傾斜状態106に達しているときに各々反射後に同一経路となるような位置関係に配置されている。そして、青用の発光ダイオード103は可動ミラーの傾斜状態に係わらず透過して、緑色および赤色の発光ダイオードからの反射光束と略合致するように配置されている。
【0029】
すなわち、図6に示すように、可動ミラーでの反射後の光軸を601としたときに、可動ミラーの第1および第2の傾斜状態(105および106)が、+α°および−α°傾いているとすれば、光軸601に対して各々+2α°および−2α°となるような位置関係である。
【0030】
なお、装置の小型軽量化を考慮すると、αとしてはできるだけ小さな値であることが望ましいが、緑色の発光ダイオード101と赤色の発光ダイオード102自身の大きさや照射される単色光の干渉現象等を考慮すると、密接になりすぎるのも望まれず、可動ミラーの傾斜状態としては、10°≦α≦20°くらいでよい。
【0031】
<第1の実施の形態の動作>
次に第1の実施の形態の動作について図3を参照しながら説明する。可動ミラー301はα°と−α°の傾斜状態を繰り返し行うよう駆動されている。
【0032】
まず、赤用の発光ダイオード102の点灯が行われる(図3(a))。このとき、可動ミラー301はα°傾斜している状態である。赤用の発光ダイオード102による左上方向からの光束は、可動ミラー301の傾斜角度に応じた反射作用を受けて真上方向に進行方向が変化する。
【0033】
次に、可動ミラー301がα°から−α°の方向に傾く期間に青用の発光ダイオード103の点灯が行われる(図3(b))。ここで可動ミラーには、赤および緑の光を反射させて青の光を透過させる特性を有するダイクロイックミラーコーティングが施されており、この特性により発光ダイオード103からの光束は、可動ミラー301を透過して真上方向に進行する。なお、青色発光ダイオード103が点灯している時には、赤用の発光ダイオード102は消灯している。可動ミラー103で反射された赤色の光束と、可動ミラー103を透過した青色の光束の進行方向はほぼ同一である。
【0034】
そして可動ミラー301が−α°傾いたところに達したら、緑用発光ダイオード101の点灯が行われる(図3(c))。なお、緑色発光ダイオード101の点灯直前に青色の発光ダイオード102は消灯される。可動ミラー301で反射された右上方向からの緑色の光束は、反射ミラーにより真上方向に進行方向が変わる。この光束と、可動ミラー301を透過した青色の光束の進行方向はほぼ同一である。
【0035】
次に、可動ミラー301はα°の傾斜状態に移行するが、この間は青色の発光ダイオード103の点灯が行われる(図3(b))。緑色の発光ダイオード101は消灯している。これを1サイクルとして、繰り返し実施されることで、赤→青→緑→青→赤→青→緑…という繰り返しの時分割によるカラー照明光束が形成されるので、この照明光束により2次元光変調器を同期させることで、単板型の投写型表示装置を構成することが可能である。なお、上記の点灯タイミングを図で表せば図5のようになる。
【0036】
なお、発光ダイオードは、複数のアレイ構成のものを使用しても構わない。この場合、使用する数に応じて高輝度な照明光束が得られる。また、赤、青、緑の発光ダイオードはそれぞれ同数使用しなくとも良い。一般に発光ダイオードの発光効率は発光色により異なる。すなわち、同じ系列品種(発光チップサイズ、外形等)の発光ダイオードでも得られる輝度が異なるのである。
【0037】
例えば、日亜化学社製の、高光度タイプの発光ダイオードでは、標準的な光度ランクのもので、赤用(型名NSPR346BS)は0.305カンデラ、青用(型名NSPB346BS)は0.5カンデラ、緑用(型名NSPG346BS)では1.73カンデラとなっている。
【0038】
また、米ルミレッズ社製のLuxeonシリーズの発光ダイオードは赤用(型名LXHL−BD01)は25ルーメン、青用(型名LXHL−BB01)は5ルーメン、緑用(型名LXHL−BM01)では25ルーメンとなっている。これは、発光素子の材料その他に起因すると考えられる。
【0039】
もし、同数を使用しても全ての発光ダイオードを最大の光出力が得られる状態で使用することができない場合がある。具体的には、NTSCでは、ホワイトを構成する赤、緑、青の光量比はおおよそ3:6:1とされる。
【0040】
従って、日亜化学製の発光ダイオードでは緑用が1個に対して赤用が2.8個、青用が0.57個という比率で各発光ダイオードを配備する必要がある。緑に対して赤は2.8倍個が必要で、そして青は0.56倍個で良いということになる。
【0041】
また、米ルミレッズ社のLuxeonシリーズでは、緑用が1個に対して赤用が0.5個、青用が0.83個という比率である。従って、ホワイトバランスを考慮した所定の数の発光ダイオードで構成することが望ましい。
【0042】
<第2の実施の形態>
図4は本発明の光源装置の第2の実施の形態を示す図である。第1の実施の形態との違いは、光合成手段104の可動ミラー部に形成するダイクロイックミラーの特性を赤および青の波長成分を反射し、緑の波長成分を透過する特性とし、これに応じて左上方向に青の発光ダイオード103を、右上に赤の発光ダイオード102を、そして緑の発光ダイオード101を中央下に配置した点である。
【0043】
また、緑の発光ダイオード101を可動ミラーの一方の傾斜状態に点灯するように制御している。すなわち、第1の実施の形態では時分割のカラー光束が、赤→青→緑→青→赤→青→緑…という繰り返しのサイクルであったのに対して、第2の実施の形態では青→緑→赤の繰り返しになるように構成してある。このように構成することで、同期させる2次元光変調器の信号処理が簡素化できる。
【0044】
さらに、第1の実施の形態の図5に示すように回転期間にも点灯を実施する場合と比べて、可動ミラーがどちらかの傾斜位置に静止しているときのみ、全ての発光ダイオードの点灯が実施されるようになっている。このように構成することで、同期させる2次元光変調器の信号処理が簡素化できる。上記の点灯タイミングを図で示すと図7のようになる。
【0045】
図8は、第1、2の実施の形態の光源装置を用いた投写型表示装置の構成を示す図である。赤、青、緑の発光ダイオード102、103、101および、光合成手段104、そして光合成手段104を駆動する駆動機構802とで構成される光源装置801と、プリズム804、2次元光変調器であるDMD805と投写レンズ806、DMD805を制御する信号処理回路803とから構成される。
【0046】
光源装置801で形成される時分割のカラー光束はプリズム804を介してDMD805を照明し、DMD805の画像は再度プリズム804を経て投写レンズ806により拡大投写される。このようにして、単板型の投写型表示装置を実現できる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光源装置によれば、赤、青、緑の発光ダイオードからの光束を1つのダイクロイックミラーを有する光合成手段で時分割のカラー光束を形成するので、一定の光利用効率を保持しながら小型の光源装置を実現できる。
また、発光ダイオードは複数配備するこができるので、容易に高輝度化が可能であり、小型で明るい投写型表示装置の光源装置を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の投写型表示装置の光源装置の構成図である。
【図2】ガルバノスキャナの外観図である。
【図3】第1の実施の形態の投写型表示装置の光源装置の状態遷移図である。
【図4】第2の実施の形態の投写型表示装置の光源装置の構成図である。
【図5】第1の実施の形態での各発光ダイオードの点灯タイミングを説明するための図である。
【図6】可動ミラーの傾斜状態に関する図である。
【図7】第2の実施の形態での各発光ダイオードの点灯タイミングを説明するための図である。
【図8】投写型表示装置の構成図である。
【図9】非特許文献1の投写型表示装置の構成図である。
【符号の説明】
101、902 緑色発光ダイオード
102、901 赤色発光ダイオード
103、903 青色発光ダイオード
104 光合成手段
105 第一の傾斜状態
106 第二の傾斜状態
201 ミラー
202 支持部材
203 駆動軸
204 コロガリ軸受
205 ガルバノ本体
301 可動ミラー
601 光軸
801 光源装置
802 駆動機構
803 信号処理回路
804、906 プリズム
805、907 DMD
806、909 投写レンズ
904、905 ダイクロイックミラー
908 補助光学素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device of a projection display device, and more particularly to a light source device of a projection display device pursuing further reduction in size and weight.
[0002]
[Prior art]
There is a projection display device as an electronic device capable of obtaining a large screen relatively easily. Conventional projection display devices are known as a three-panel type or a single-panel type depending on the number of two-dimensional light modulators used. In each system, a white discharge lamp is mainly used as a light source.
[0003]
In the three-plate type, white light from a light source is separated into three colors of R, G, and B using a dichroic mirror or the like to illuminate three corresponding two-dimensional light modulators, and the image is then used by a dichroic prism or the like. The images are synthesized and enlarged and projected on a screen using a projection lens. In many cases, a transmission type liquid crystal panel is mainly used for the two-dimensional light modulator.
[0004]
On the other hand, in a single-plate type, a DMD which is a reflection type element is generally used for a two-dimensional optical modulator. In this method, three colors of R, G, and B are formed in a time-division manner using a rotary disk on which a dichroic mirror is formed by depositing white light from a light source in a region-divided manner to illuminate a DMD. The DMD image is enlarged and projected on a screen via a projection lens. Compared to a three-panel type using a liquid crystal panel, only one two-dimensional light modulator is required, so that the optical system is simpler, which is advantageous for small size, light weight and low cost.
[0005]
By the way, the discharge lamp used in such a conventional projection display device has an ultraviolet component and an infrared component in its luminescent component, and these components are not required for image display. Need to be removed.
[0006]
Specifically, an optical filter that cuts ultraviolet light and infrared light is disposed, but there is a problem that even if these filters are used, they cannot be completely removed. The ultraviolet component is a serious problem that gradually causes fatal damage to the display device over a long period of time. It works especially well for blue liquid crystal panels. In addition, the infrared component similarly affects the operation characteristics of the display device, and it is necessary to finally discharge the infrared light to the outside of the device, so that it is necessary to install a fan.
[0007]
Furthermore, an essential problem of the discharge lamp is that the life characteristics are not good. The nominal life of this type of discharge lamp is said to be about 1500 to 3000 hours, depending on the lamp power. In consumer demand applications, reducing the running costs associated with lamp replacement is an important factor. Therefore, there is a movement to realize a projection display device using a solid-state light source instead of a discharge lamp.
[0008]
Light emitting diodes and semiconductor lasers are known as solid state light sources. Particularly, the recent increase in luminance of light-emitting diodes is remarkable. Light-emitting diodes have the potential to solve the problems of conventional white discharge lamps in that they consume relatively little power, have a long life, and exhibit a single luminescent color.
[0009]
Regarding the application of such a light emitting diode to a projection display device, for example, according to Non-Patent Document 1 published by Lumileds Lighting (US), a configuration as shown in FIG. 9 is being studied. In FIG. 9, the luminous fluxes from the light emitting diodes of three colors R901, G902, and B903 are sequentially turned on and selectively reflected or transmitted using two types of
[0010]
The image modulated by the
[0011]
In the above configuration, two dichroic mirrors are provided, and from the viewpoint of realizing reduction in size and weight, only one light combining unit such as a dichroic mirror is desired.
[0012]
The technique of Patent Document 1 provides a display system having a configuration that requires only one light combining unit, and is described in the third and fourth embodiments.
[0013]
However, in the structure of the display system disclosed in Patent Document 1, the light utilization efficiency of the light beam emitted from the light source is poor, and the brightness of the display is poor.
[0014]
That is, in the third embodiment, as shown in FIGS. 13 to 15, only one mirror array 71 is required, but not all of the R, G, and B light beams hit the mirror array 71. This is because, as shown in FIG. 15, the mirror elements are arranged in R / B and G every other row, so that the R, G and B light fluxes are not changed unless the R, G and B light fluxes are formed in a line. Will occur. Since each of the mirrors is very small, it is impossible to form the R, G, and B light fluxes in a line so as to correspond to the minute mirror. In the configuration of the third embodiment, Compared with that of the first embodiment, the brightness is 以下 or less in principle.
[0015]
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 21, separate mirror elements are used for R, G, and B, so that FIG. 21 reflects light more than FIG. The area to be used is small, and the light use efficiency is deteriorated.
[0016]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 2000-501197 [Non-Patent Document 1]
Gerard Harbors, Steve Paolini, Matthijs Kepper, "Performance of High-Power LED Illuminators in Projection Displays", MICRODISP PLAYER, 2002-2002DIGE.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light source device for a single-plate projection display device using a light emitting diode as a light source, which is advantageous in reducing the size, weight, and cost. An object of the present invention is to realize a further reduction in size and weight without lowering.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such an object, the invention according to claim 1 is a light source device of a projection display device using a two-dimensional light modulator as a display device, wherein the light source device emits a light beam of a predetermined monochromatic light. Three types of light emitting means, and a light combining means for irradiating the projection display device with a light beam of monochromatic light emitted from the light emitting means, and the light combining means has wavelength selectivity of light. A film is formed, and includes a movable reflecting unit having a reflecting surface that reflects a light beam of monochromatic light emitted from the light emitting unit, and a driving unit that drives the reflecting unit, and the driving unit includes: Driving the reflecting means to two kinds of inclined states that form a first angle or a second angle between a surface perpendicular to an optical axis of a light beam irradiated to the projection display device and the reflection surface. The first light-emitting means is characterized in that: By irradiating the two-dimensional light modulator with a light beam by irradiating the reflecting surface inclined at a first angle of the light emitting means, the second light emitting means emits a light beam at a second angle of the reflecting means. By irradiating the inclined reflecting surface, a light beam is emitted to the two-dimensional light modulator, and the third light emitting unit emits a light beam to the two-dimensional light modulator through the reflecting unit. It is characterized by doing.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the first to third light emitting units use light emitting diodes having different emission colors as light sources.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the first to third light emitting units are configured by using a plurality of light emitting diodes arranged in an array as a light source. Features.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light source device controls the irradiation timing so as to alternately emit a monochromatic light beam of the light emitting unit. A light emitting control unit that emits a monochromatic light beam corresponding to the first light emitting unit when the reflecting surface of the reflecting unit is inclined at a first angle. When the reflecting surface of the reflecting means is inclined at a second angle, the light beam of monochromatic light corresponding to the second light emitting means is irradiated, and the reflecting surface of the reflecting means has a first angle and a second angle. The irradiation timing is controlled so that the light beam of the monochromatic light corresponding to the third light-emitting means is irradiated while the light is inclined at an angle.
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light source device controls the irradiation timing so as to alternately emit the monochromatic light flux of the light emitting unit. A light emitting control unit that emits a monochromatic light beam corresponding to the first light emitting unit when the reflecting surface of the reflecting unit is inclined at a first angle. After that, the light beam of the monochromatic light corresponding to the second light emitting means is irradiated, and when the reflecting surface of the reflecting means is inclined at the second angle, the light beam of the monochromatic light corresponding to the third light emitting means is emitted. The light emitting means controls the irradiation timing so as not to irradiate the corresponding monochromatic light beam while the reflecting surface of the reflecting means is inclined at the first angle and the second angle. It is characterized by the following.
[0023]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the range of the first angle or the second angle is 10 ° to 20 °. And
[0024]
With the above configuration, a mirror (dichroic mirror) having one wavelength selectivity is used to form an optical system for photosynthesis, whereas at least two types of dichroic mirrors are conventionally required, and a time-division color filter is used. Light beams can be formed, each light beam is emitted from the light source device with the same light beam width, the light use efficiency is high, the optical system is simple, and the size can be reduced.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
<Configuration of First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the light source device of the present invention. In FIG. 1, the light combining means 104 includes a movable mirror having two inclined states (105 or 106) and a driving means (not shown) for operating the movable mirror. The movable mirror has wavelength selectivity. A dielectric multilayer is deposited.
[0027]
As the photosynthesis means 104, a commercially available galvanomirror can be applied. The galvanometer mirror has a
[0028]
The green light-emitting
[0029]
That is, as shown in FIG. 6, when the optical axis after reflection by the movable mirror is 601, the first and second inclined states (105 and 106) of the movable mirror are inclined by + α ° and −α °. If so, the positional relationships are + 2α ° and −2α ° with respect to the
[0030]
It is desirable that α be as small as possible in consideration of the reduction in size and weight of the device. However, the size of the green light-emitting
[0031]
<Operation of First Embodiment>
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. The
[0032]
First, the
[0033]
Next, the
[0034]
Then, when the
[0035]
Next, the
[0036]
Note that the light emitting diode may have a plurality of array configurations. In this case, a high-luminance illumination light beam is obtained according to the number used. Further, it is not necessary to use the same number of red, blue and green light emitting diodes. In general, the luminous efficiency of a light emitting diode differs depending on the luminescent color. That is, the brightness obtained by the light emitting diodes of the same series (light emitting chip size, outer shape, etc.) is different.
[0037]
For example, a high-luminance type light-emitting diode manufactured by Nichia Corporation has a standard luminous intensity rank. The red (model name NSPR346BS) is 0.305 candela, and the blue (model name NSPB346BS) is 0.5. For candela and green (model name NSPG346BS), the number is 1.73 candela.
[0038]
The Luxeon series light emitting diodes manufactured by U.S. Lumileds, Inc. are 25 lumens for red (model LXHL-BD01), 5 lumens for blue (model LXHL-BB01), and 25 for green (model LXHL-BM01). It is lumen. This is considered to be due to the material of the light emitting element and the like.
[0039]
If the same number is used, it may not be possible to use all the light emitting diodes in a state where the maximum light output is obtained. Specifically, in the NTSC, the light amount ratio of red, green, and blue constituting white is approximately 3: 6: 1.
[0040]
Therefore, in the Nichia light emitting diodes, it is necessary to arrange each light emitting diode in a ratio of one for green, 2.8 for red, and 0.57 for blue. This means that 2.8 times red is required for green and 0.56 times blue is required.
[0041]
In Luxeon series manufactured by Lumileds, Inc., the ratio is one for green, 0.5 for red, and 0.83 for blue. Therefore, it is preferable that the light emitting diode is constituted by a predetermined number of light emitting diodes in consideration of white balance.
[0042]
<Second embodiment>
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the light source device of the present invention. The difference from the first embodiment is that the characteristics of the dichroic mirror formed on the movable mirror portion of the light combining means 104 are such that the red and blue wavelength components are reflected and the green wavelength component is transmitted. The point is that the blue
[0043]
In addition, control is performed so that the green
[0044]
Further, as compared with the case where the lighting is performed also during the rotation period as shown in FIG. 5 of the first embodiment, the lighting of all the light emitting diodes is performed only when the movable mirror is stationary at one of the inclined positions. Is to be implemented. With this configuration, the signal processing of the two-dimensional optical modulator to be synchronized can be simplified. FIG. 7 shows the above lighting timing.
[0045]
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a projection display device using the light source devices of the first and second embodiments. A light source device 801 including red, blue, and green
[0046]
The time-division color light beam formed by the light source device 801 illuminates the
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the light source device of the present invention, the light beams from the red, blue, and green light emitting diodes are formed into a time-division color light beam by the light combining means having one dichroic mirror. A small light source device can be realized while maintaining efficiency.
In addition, since a plurality of light emitting diodes can be provided, it is possible to easily increase the luminance and obtain a small and bright light source device for a projection display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a light source device of a projection display device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an external view of a galvano scanner.
FIG. 3 is a state transition diagram of the light source device of the projection display device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram of a light source device of a projection display device according to a second embodiment.
FIG. 5 is a diagram for explaining the lighting timing of each light emitting diode in the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram relating to an inclined state of a movable mirror.
FIG. 7 is a diagram for explaining lighting timing of each light emitting diode in the second embodiment.
FIG. 8 is a configuration diagram of a projection display device.
FIG. 9 is a configuration diagram of a projection display device of Non-Patent Document 1.
[Explanation of symbols]
101, 902 Green light-emitting
806, 909
Claims (6)
前記光合成手段は、光の波長選択性を備えた膜が形成され、前記発光手段より照射される単色光の光束を反射させる反射面を有する可動状態の反射手段と、前記反射手段を駆動する駆動手段とを有しており、前記駆動手段は、前記投写型表示装置に照射される光束の光軸に垂直な面と前記反射面とがなす第1の角度または第2の角度を形成する2種類の傾斜状態に前記反射手段を駆動することを特徴とし、
第1の前記発光手段は、前記反射手段の第1の角度に傾斜した前記反射面に対して照射することにより、前記2次元光変調器へ光束を発光し、
第2の前記発光手段は、前記反射手段の第2の角度に傾斜した前記反射面に対して照射することにより、前記2次元光変調器へ光束を発光し、
第3の前記発光手段は、前記反射手段を透過して前記2次元光変調器へ光束を発光することを特徴とする投写型表示装置の光源装置。A light source device of a projection display device using a two-dimensional light modulator as a display device, wherein the light source device irradiates three types of light emitting means for irradiating a light beam of predetermined monochromatic light, and monochromatic light emitted from the light emitting means. Light synthesizing means for irradiating the projection display device with a light beam of light,
The light combining means includes a movable reflecting means having a reflecting surface formed with a film having light wavelength selectivity and reflecting a light beam of monochromatic light emitted from the light emitting means, and a drive for driving the reflecting means. Means for forming a first angle or a second angle between a surface perpendicular to an optical axis of a light beam irradiated to the projection display device and the reflection surface. Driving the reflection means in various kinds of inclined states,
The first light-emitting means emits a light beam to the two-dimensional light modulator by irradiating the reflection surface inclined at a first angle of the reflection means,
The second light-emitting means emits a light beam to the two-dimensional light modulator by irradiating the reflection surface inclined at a second angle of the reflection means,
The third light emitting unit transmits a light beam to the two-dimensional light modulator through the reflecting unit, and the light source device of the projection display device.
前記反射手段の反射面が第1の角度に傾斜したときに、第1の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、
前記反射手段の反射面が第2の角度に傾斜したときに、第2の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、
前記反射手段の反射面が第1の角度と第2の角度に傾斜している間に、第3の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させるように照射タイミングを制御することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の投写型表示装置の光源装置。The light source device further includes a light emission control unit that controls irradiation timing so as to alternately emit a light beam of monochromatic light of the light emission unit, wherein the light emission control unit includes:
When the reflection surface of the reflection unit is inclined at a first angle, the first light emission unit is irradiated with a light beam of monochromatic light corresponding to the first light emission unit,
When the reflection surface of the reflection unit is inclined at a second angle, the second light-emitting unit is irradiated with a light beam of monochromatic light corresponding to the second light-emitting unit,
Irradiation timing is controlled so that the third light emitting unit is irradiated with a light beam of monochromatic light while the reflecting surface of the reflecting unit is inclined at the first angle and the second angle. The light source device for a projection display device according to claim 1.
前記反射手段の反射面が第1の角度に傾斜したときに、第1の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、その後第2の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、
前記反射手段の反射面が第2の角度に傾斜したときに、第3の前記発光手段に対応する単色光の光束を照射させ、
前記反射手段の反射面が第1の角度と第2の角度に傾斜している間に、前記発光手段は対応する単色光の光束を照射させることのないように照射タイミングを制御することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の投写型表示装置の光源装置。The light source device further includes a light emission control unit that controls irradiation timing so as to alternately emit a light beam of monochromatic light of the light emission unit, wherein the light emission control unit includes:
When the reflecting surface of the reflecting means is inclined at a first angle, the light beam of monochromatic light corresponding to the first light emitting means is irradiated, and then the light beam of monochromatic light corresponding to the second light emitting means is irradiated. Let
When the reflecting surface of the reflecting means is inclined at a second angle, the third light emitting means is irradiated with a light beam of monochromatic light corresponding thereto,
While the reflecting surface of the reflecting means is inclined at the first angle and the second angle, the light emitting means controls the irradiation timing so as not to irradiate the corresponding monochromatic light beam. The light source device for a projection display device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003097934A JP2004302357A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Light source device of projection display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003097934A JP2004302357A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Light source device of projection display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004302357A true JP2004302357A (en) | 2004-10-28 |
Family
ID=33409600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003097934A Pending JP2004302357A (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Light source device of projection display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004302357A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7503659B2 (en) | 2005-06-02 | 2009-03-17 | 3M Innovative Properties Company | Multiple location illumination system and projection display system employing same |
WO2010018623A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Projector and method for controlling the same |
CN102929081B (en) * | 2005-02-06 | 2015-06-03 | 精工爱普生株式会社 | Projection type display device |
DE102017219502A1 (en) * | 2017-11-02 | 2019-05-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lighting device for a motor vehicle |
US10967779B2 (en) | 2017-11-02 | 2021-04-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lighting apparatus for a motor vehicle |
-
2003
- 2003-04-01 JP JP2003097934A patent/JP2004302357A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102929081B (en) * | 2005-02-06 | 2015-06-03 | 精工爱普生株式会社 | Projection type display device |
US7503659B2 (en) | 2005-06-02 | 2009-03-17 | 3M Innovative Properties Company | Multiple location illumination system and projection display system employing same |
WO2010018623A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Projector and method for controlling the same |
CN102119362B (en) * | 2008-08-12 | 2012-08-08 | Nec显示器解决方案株式会社 | Projector and method for controlling the same |
US8651667B2 (en) | 2008-08-12 | 2014-02-18 | Nec Display Solutions, Ltd. | Projector and method of controlling the same |
DE102017219502A1 (en) * | 2017-11-02 | 2019-05-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lighting device for a motor vehicle |
US10967779B2 (en) | 2017-11-02 | 2021-04-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lighting apparatus for a motor vehicle |
US11060681B2 (en) | 2017-11-02 | 2021-07-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lighting apparatus for a motor vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5494053B2 (en) | projector | |
EP2544048B1 (en) | Illumination Apparatus and Projection Apparatus | |
US9594296B2 (en) | Illumination device including a wavelength converter | |
KR101292700B1 (en) | Light source unit utilizing laser for light source and projector | |
CN102147561B (en) | Projection-type display apparatus | |
KR101600911B1 (en) | Light source unit and projector | |
US8662673B2 (en) | Light source unit that includes a luminescent material layer, a primary light source that emits light to excite the luminescent material layer, and an optical system including a plurality of mirrors, and projector | |
JP5370764B2 (en) | Light source device and projector | |
JP3866651B2 (en) | Projection display | |
KR101623004B1 (en) | Light source unit and projector | |
US9081268B2 (en) | Lighting device and projection-type display apparatus including lighting device | |
US7210815B2 (en) | Optical device, illumination apparatus, and color illumination apparatus | |
JP5418839B2 (en) | Light source unit and projector | |
JP2006023436A (en) | Illuminating apparatus and projector | |
JP2008261998A (en) | Light source device and projector | |
JP2004037958A (en) | Single plate type image projection display device | |
US10861364B2 (en) | Projector and projection method | |
JP2004126203A (en) | Optical engine | |
JP2012178319A (en) | Lighting device and display device | |
JP3990251B2 (en) | Projection display | |
JP2004302357A (en) | Light source device of projection display device | |
JP3847990B2 (en) | Lighting method and apparatus for projector | |
JP2008020636A (en) | Light source device and video display apparatus | |
JP2014002416A (en) | Control method of light source device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070904 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080108 |