JP2004354924A - Projection display device - Google Patents

Projection display device Download PDF

Info

Publication number
JP2004354924A
JP2004354924A JP2003155496A JP2003155496A JP2004354924A JP 2004354924 A JP2004354924 A JP 2004354924A JP 2003155496 A JP2003155496 A JP 2003155496A JP 2003155496 A JP2003155496 A JP 2003155496A JP 2004354924 A JP2004354924 A JP 2004354924A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
rod
solid rod
integrator
image
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
Application number
JP2003155496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Yoshikawa
努 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Funai Electric Co Ltd
Original Assignee
Funai Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Funai Electric Co Ltd filed Critical Funai Electric Co Ltd
Priority to JP2003155496A priority Critical patent/JP2004354924A/en
Priority to US10/855,314 priority patent/US7182471B2/en
Publication of JP2004354924A publication Critical patent/JP2004354924A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection display device which reduces the degradation in light utilization efficiency in a rod type integrator and the degree of deteriorating a projected image by formation of an image of dust or the like in the position of an electrooptical device. <P>SOLUTION: The rod type integrator 6 consisting of the solid rod on which light from a lamp is made incident from an incident focal surface 6a at one end and in which the light is reflected on the inside surface, is guided and is emitted from an exit focal surface 6c on the other end side is used and a parallel glass plate 11 is joined to the exit focal surface 6c. The glass plate 11 has a flanged projecting part 11a projected from the external form of the solid rod. The projecting part is used as a holding part. As a result, the leakage of the light from the outer peripheral surface of the solid rod to the outside is substantially eliminated and there is no more degradation in the light utilization efficiency. Also, the adhesion of dust etc., to the exit focal surface 6c of the solid rod does not occur any more and therefore the projection display device free of the influence on the deterioration of the projected video is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入射面から入射した光を内面反射させて出射面から出射するロッドを備えたロッド型のインテグレータを備えた投射型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
パソコンやビデオカメラ等からの画像データを基に、液晶又はDMD(デジタル・マイクロ・デバイス)等の電気光学装置により形成した画像をスクリーンに投射するプロジェクタ等の投射型表示装置がある。この種の投射型表示装置において、出射光束の照度分布均一化のための手段として、ロッドインテグレータ方式が知られている。この方式は、ガラスロッド等のロッドの一方の端面から入射した光を、ロッド内部で内面反射させ、出射面から出射させる。このロッドインテグレータの効果は、ロッド内での内面反射の回数、光源のF値等により増減し、ロッド断面積を小さくする、ロッドの長さを長くする、光源のF値を小さく設定することが知られている。
【0003】
このロッドインテグレータ方式では、照明光の平行性を上げやすく、液晶パネル等の電気光学装置の小型化に対応し易い。このロッド型インテグレータに用いられるロッドとしては、ガラスロッド等の中実タイプのロッド、及び内面を鏡面とした中空タイプのロッドが採用されている。ガラスロッド等の中実タイプのロッドによれば、ロッド内の内面反射における反射率をほぼ100%とすることができるので、中空タイプのものよりも光を効率的に利用することができることが知られている。
【0004】
ところで、上述した中実ロッドの場合、ロッドの側面に汚れや傷がつくと、ロッド内の全反射条件が乱れ、その部分で光が漏れてしまうため、光利用効率が低下するという問題がある。また、ロッドの出射面と、液晶パネル等の電気光学装置との間には集光レンズ等の光学部品が介在し、ロッドの出射面と液晶パネルとはこの光学部品により共役関係にあるので、ロッドの出射面に塵埃等が付着すると、塵埃等が付着した像が電気光学装置の位置で結像され、さらにはスクリーン上に結像されてしまう。
【0005】
この問題を解消するために、中実ロッドの側面部分を筒状体で構成したカバー部材で覆い、さらに、中実ロッドの入射面及び/又は出射面に透明部材を設けることが知られている(特許文献1)。この場合、中実ロッドの側面がカバー部材で覆われているので、ロッド側面への塵埃等の侵入も低減でき、従って、中実ロッドの内面反射における全反射を維持することができ、光利用効率の低下を防ぐことができる。
【0006】
この特許文献1には、出射面側に透明部材が設けられていることにより、共役関係にある液晶パネル上で塵埃等の像が結像されないので、スクリーン面上に塵埃等の像が結像されることを防止でき、また、ロッド側面への塵埃等の侵入も防止することができ、光利用効率を向上させることが可能となると説明されている。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−228541号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に示される装置においては、中実ロッドをカバー部材に対して、極力接触させない状態で保持するものとしているが、ねじを用いて固定しているため、依然として、このねじが点接触している部分で光が抜けるため、光利用効率が低下する。また、特に、同公報の図6に示される実施例構成では、中実ロッドの出射側端面にカバー部材内の空隙が位置しているため、該出射側端面にねじ締め時に発生した塵埃等が付着することがあり、その場合、その塵埃等の像が電気光学装置の位置で結像されて投射映像を劣化してしまう。
【0009】
また、同公報の図8に示される実施例構成では、中実ロッドの出射側端面に集光レンズが接合されたものとなっているが、この端面は焦点面となるべき面であるので、ここに集光レンズが接合されるのは不都合であり、また、図12に示される実施例構成では、トンネルロッドの出射側端面に集光レンズが接合されたものとなっているが、この場合の出射側焦点面はトンネルロッド端面よりも内側位置になり、その長さ分は無駄なロッドとなる。
【0010】
本発明は、上記問題を解消するものであり、ロッド型インテグレータでの光利用効率が低下することがほとんどなくなり、しかも、塵埃等の像が電気光学装置の位置で結像されて投射映像を劣化させる度合いを低減できる投射型表示装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を達成するために、請求項1の発明は、ランプと、ランプからの光が一端側の入射面から入射し、内面反射して導光され、他端側の出射面から出射するガラス材質の中実ロッドからなるロッド型のインテグレータと、このインテグレータから出射された光が照射される被照射面を有する画像形成のための電気光学装置と、この電気光学装置により変調された前記光の画像をスクリーンに投射して表示する光学部品とを備えた投射型表示装置であって、前記中実ロッドは、断面矩形状であり、その出射側端面が焦点面とされ、少なくともこの出射側端面に中実ロッドと同等の屈折率を有する材質でなる一定厚みの平行ガラスプレートが光透過型樹脂で接合されており、この平行ガラスプレートは、前記中実ロッドの外形よりも突出したフランジ状突出部を有し、このフランジ状突出部をインテグレータ固定のための保持部としたものである。
【0012】
上記構成によれば、入射光を内面反射して導光する中実ロッドの外周面には保持部材が接触することなく空気層のみが接した状態とすることができるので、光が外部に漏出する損失が殆どなくなり、インテグレータでの光利用効率が低下することがない。また、中実ロッドの出射側焦点面に塵埃等が付着すると、その像が電気光学装置の位置で結像されて投射映像を劣化させることが生じるが、中実ロッドの出射側焦点面に平行ガラスプレートが接合されているので、そのようなことがなくなる。また、中実ロッドと平行ガラスプレートとの接合面での光損失も生じない。なお、平行ガラスプレートの外面に塵埃等が付着しても、その位置は焦点面から外れているので、電気光学装置での像はピンボケとなり、投射映像の劣化への影響が殆どないものとなる。
【0013】
また、請求項2の発明は、ランプと、ランプからの光が一端側の入射面から入射し、内面反射して導光され、他端側の出射面から出射する中実ロッドからなるロッド型のインテグレータと、このインテグレータから出射された光が照射される被照射面を有する画像形成のための電気光学装置と、この電気光学装置により変調された前記光の画像をスクリーンに投射して表示する光学部品とを備えた投射型表示装置であって、前記中実ロッドは、その出射側端面が焦点面とされ、少なくともこの出射側端面にガラスプレートが接合されており、このプレートは、前記中実ロッドの外形よりも突出したフランジ状突出部を有し、このフランジ状突出部をインテグレータ固定のための保持部としたものである。
この構成によれば、中実ロッドと平行ガラスプレートとの接合面での光損失防止の作用効果を除いて、請求項1とほぼ同様の作用効果が得られる。
【0014】
また、請求項3の発明は、請求項2に記載の投射型表示装置において、インテグレータが、中実ロッドに代えて中空で内面を鏡面としたライトトンネル構成とされ、その入射側端面にもガラスプレートを密着固定し、ライトトンネル内部を密閉構造としたものである。
この構成によれば、入射光をライトトンネル構成の中空内面の鏡面にて反射して導光する。中実ロッドの内面反射による導光の場合に比べて僅かに反射効率の点で劣る点を除いて、請求項2とほぼ同様の作用効果が得られる他、ライトトンネル内部の防塵作用が得られ、さらには、ライトトンネル構成の全長を有効に利用することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態に係る投射型表示装置について図面を参照して説明する。図1は一実施形態による投射型表示装置(一般に画像表示プロジェクタと称される)の主として光学系を示し、図2及び図3は同装置の光学系に用いられるロッド型インテグレータを示す。この投射型表示装置は、投射エンジンとして、光源であるランプ1と、画像を形成するためのDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)等の電気光学装置2と、それにより形成された画像を基にランプ1からの光を変調してスクリーン3に投影して表示させるための画像投影光学系4とを備えている。この画像投影光学系4は、ランプ1側から順に光軸に沿って、RGB色に対応した回転カラーホイール5と、ランプ1からの光を凝縮均一化するための中実ロッドからなるロッド型のインテグレータ6と、レンズ7と、ミラー8と、集光用リレーレンズ9と、投影レンズ10とから成る光学部品を備えている。
【0016】
インテグレータ6は、断面矩形状のガラス材質の中実ロッドから成り、ランプ1からの光が入射される一端側の入射焦点面6aと、内面反射を繰り返して導光するロッド本体部6bと、導光された光を外部に出射する他端側の出射焦点面6cとからなる。このインテグレータ6は、比較的短い光路長でもって凝縮・均一化された光を得るために用いられ、光路長を短縮して画像投影光学系をコンパクトにする。出射焦点面6cはレンズ7の焦点面とされている。
【0017】
さらに、インテグレータ6は、この出射焦点面6cに中実ロッドと同等の屈折率を有する材質でなる一定厚みの平行ガラスプレート11が光透過型樹脂で接合されている。光透過型樹脂としては、ガラスと同等の屈折率を有するUV硬化型接着剤を用いる。この平行ガラスプレート11は、中実ロッドの外形よりも突出した円形のフランジ状突出部11aを有する。このフランジ状突出部11aはインテグレータ固定のための保持部となる。つまり、インテグレータ6は、フランジ状突出部11aを投射エンジンのフレーム12に保持させることで固定され、インテグレータ6のロッド本体部6bの外周面は空気層にのみ接した状態となる。インテグレータ6のロッド本体部6bの光軸と円形フランジ状突出部11aの中心軸とは一致するようにしている。
【0018】
電気光学装置2の画像形成面は、インテグレータ6からの出射光がレンズ7、ミラー8、及びリレーレンズ9を介して照射される被照射面となる。画像形成面は矩形状であり、この形状に合わせてインテグレータ6の断面は矩形状とされている。この被照射面での反射により変調された光が投影レンズ10を経てスクリーン3に投射され、これにより画像表示がなされる。反射ミラー8は、ランプ1からの光を反射して電気光学装置2へ到る光路を折曲げることにより、画像投影光学系をコンパクトにする。
【0019】
図4は、インテグレータ6の出射焦点面6cに接合される平行ガラスプレート11の構成を示す。平行ガラスプレート11において、円形のフランジ状突出部11aの直径Dは、出射焦点面6cでの最大出射角θ(インテグレータ6の臨界角で決まる)とレンズ7のFナンバーとから決まり、出射焦点面6cからの光束がフランジ状突出部11aの外周端面により影響を受けないような大きさとされる。また、平行ガラスプレート11の厚みtについては、ロッド本体部6bの矩形対角寸法と電気光学装置2の同寸法との比、つまり拡大率から決まり、同プレート11のインテグレータ6接合面とは反対側面に塵埃等が付着しても、その面が焦点面である出射焦点面6cから厚みtだけ離れていることにより、電気光学装置2上に照射された塵埃の像がピンボケとなって影響がほとんど無くなる程度のものとすればよい。
【0020】
上記のように構成された本実施形態の投射型表示装置においては、入射光を内面反射して導光するロッド型のインテグレータ6の中実ロッドの外周面には保持部材が接触することなく空気層のみが接しており、従来のねじで点接触保持しているものに比べても、光が中実ロッドの外部に漏出する損失が殆どなくなる。このため、インテグレータ6での光利用効率が低下することがなくなる。また、中実ロッドの出射焦点面6cに塵埃等が付着すると、その像が電気光学装置2の位置で結像されて投射映像を劣化させるが、中実ロッドの出射焦点面6cに平行ガラスプレート11が接合され、その外面に塵埃等が付着したとしても、その位置は焦点面から外れているので、電気光学装置2での像はピンボケとなり、投射映像の劣化への影響は殆どないものとなる。また、フランジ状突出部11aがたとえ汚れたとしても、映像を劣化させることがないので、インテグレータ6の取り扱いが容易である。
【0021】
図5は、投射型表示装置の他の実施形態による画像投影光学系のライトトンネル構成を示す。本実施形態では、先の実施形態におけるロッド型のインテグレータ6の中実ロッドに代えて、中空で内面を鏡面としたライトトンネル16を用いている。この場合、出射焦点面6cだけでなく、入射焦点面6aにも平行ガラスプレート11を密着固定し、ライトトンネル16内部を密閉構造としている。平行ガラスプレート11は、先の実施形態と同等の構成でよい。
【0022】
この実施形態においては、入射光はライトトンネル16の中空内面の鏡面にて反射して導光され、中実ロッドの内面反射による導光の場合に比べて僅かに反射効率で劣る点を除いて上記実施形態と同等の作用効果が得られる。また、ライトトンネル16内部の防塵にもなり、また、ライトトンネル16の全長を有効に利用できる。
【0023】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であり、例えば、先の実施形態においても、ロッド型インテグレータの中実ロッドの入射側端面にも平行ガラスプレートを接合したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る投射型表示装置の主として光学系の構成図。
【図2】(a)は同装置の光学系に用いられるロッド型のインテグレータの側面図、(b)はその正面図。
【図3】同ロッド型インテグレータの斜視図。
【図4】ロッド型インテグレータの出射焦点面に接合される平行ガラスプレートの構成図。
【図5】(a)は他の実施形態による投射型表示装置の光学系に用いられるライトトンネルの側断面図、(b)はその正面図。
【符号の説明】
1 ランプ
2 電気光学装置
3 スクリーン
4 画像投影光学系
6 中実ロッドからなるロッド型のインテグレータ
6a 入射焦点面(入射側端面)
6b ロッド本体部
6c 出射焦点面(出射側端面)
7 レンズ
10 投影レンズ
11 平行ガラスプレート
11a フランジ状突出部
16 ライトトンネル
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection display device including a rod-type integrator having a rod that internally reflects light incident from an incident surface and emits light from an exit surface.
[0002]
[Prior art]
There is a projection display device such as a projector that projects an image formed by an electro-optical device such as a liquid crystal or a DMD (digital micro device) on a screen based on image data from a personal computer, a video camera, or the like. In this type of projection display device, a rod integrator method is known as a means for making the illuminance distribution of the emitted light beam uniform. In this method, light incident from one end surface of a rod such as a glass rod is internally reflected inside the rod and emitted from an emission surface. The effects of this rod integrator can be increased or decreased by the number of internal reflections in the rod, the F value of the light source, etc., to reduce the rod cross-sectional area, increase the length of the rod, and set the F value of the light source to a small value. Are known.
[0003]
In the rod integrator system, the parallelism of the illumination light is easily increased, and it is easy to cope with miniaturization of an electro-optical device such as a liquid crystal panel. As a rod used in this rod-type integrator, a solid rod such as a glass rod and a hollow rod having an inner surface mirror-finished are employed. According to a solid type rod such as a glass rod, the reflectance of internal reflection inside the rod can be made almost 100%, so that light can be used more efficiently than a hollow type rod. Have been.
[0004]
By the way, in the case of the solid rod described above, if the side surface of the rod becomes dirty or scratched, the total internal reflection condition in the rod is disturbed, and light leaks at that portion, which causes a problem that light utilization efficiency is reduced. . Further, an optical component such as a condenser lens is interposed between the emission surface of the rod and an electro-optical device such as a liquid crystal panel. Since the emission surface of the rod and the liquid crystal panel are in a conjugate relationship with the optical component, If dust or the like adheres to the emission surface of the rod, an image to which the dust or the like adheres is formed at the position of the electro-optical device and further formed on a screen.
[0005]
In order to solve this problem, it is known to cover a side surface portion of a solid rod with a cover member formed of a cylindrical body, and further provide a transparent member on an incident surface and / or an emission surface of the solid rod. (Patent Document 1). In this case, since the side surface of the solid rod is covered with the cover member, intrusion of dust and the like into the rod side surface can be reduced, and therefore, the total reflection of the internal reflection of the solid rod can be maintained, and A decrease in efficiency can be prevented.
[0006]
In Patent Document 1, since a transparent member is provided on the emission surface side, an image such as dust is not formed on a liquid crystal panel in a conjugate relationship, and thus an image such as dust is formed on a screen surface. It is described that it is possible to prevent dust and the like from entering the side surface of the rod and to improve the light use efficiency.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-228541 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the device disclosed in the above publication, the solid rod is held in a state where the solid rod does not contact the cover member as much as possible. However, since the solid rod is fixed using a screw, the screw still has a point contact. Since light escapes at the part where light is emitted, light utilization efficiency is reduced. Further, in particular, in the embodiment configuration shown in FIG. 6 of the publication, since a gap in the cover member is located on the emission side end face of the solid rod, dust and the like generated at the time of screw tightening on the emission side end face. In such a case, the dust or the like is formed at the position of the electro-optical device, and the projected image is deteriorated.
[0009]
In the embodiment shown in FIG. 8 of the publication, a condensing lens is joined to the emission-side end face of the solid rod. However, since this end face is to be a focal plane, It is inconvenient to join the condenser lens here, and in the embodiment configuration shown in FIG. 12, the condenser lens is joined to the exit side end face of the tunnel rod. Is located inside the end face of the tunnel rod, and its length is a useless rod.
[0010]
The present invention solves the above-mentioned problem, and the light use efficiency of the rod-type integrator is hardly reduced, and furthermore, an image such as dust is formed at the position of the electro-optical device to deteriorate the projected image. It is an object of the present invention to provide a projection display device capable of reducing the degree of the projection.
[0011]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a lamp, and a glass in which light from the lamp is incident from an incident surface on one end side, is internally reflected, is guided, and is emitted from an exit surface on the other end side. A rod-type integrator made of a solid rod made of a material, an electro-optical device for forming an image having an irradiated surface irradiated with light emitted from the integrator, and an electro-optical device modulated by the electro-optical device. An optical component for projecting and displaying an image on a screen, wherein the solid rod has a rectangular cross-section, an emission-side end face being a focal plane, and at least the emission-side end face. A parallel glass plate of a constant thickness made of a material having a refractive index equivalent to that of the solid rod is joined with a light transmitting resin, and the parallel glass plate protrudes from the outer shape of the solid rod. It has a flange-like protrusion, is obtained by the flange-like protrusion and the holding portion for the integrator fixed.
[0012]
According to the above configuration, since the holding member does not come into contact with the outer peripheral surface of the solid rod that internally guides the incident light and guides the light, only the air layer can be brought into contact with the solid rod. And the loss of light used in the integrator is not reduced. Also, if dust or the like adheres to the emission-side focal plane of the solid rod, the image is formed at the position of the electro-optical device and the projected image is degraded. Such is eliminated because the glass plates are joined. Also, no light loss occurs at the joint surface between the solid rod and the parallel glass plate. Note that even if dust or the like adheres to the outer surface of the parallel glass plate, its position is out of the focal plane, so the image on the electro-optical device is out of focus, and there is almost no influence on the deterioration of the projected image. .
[0013]
The invention according to claim 2 is a rod type comprising a lamp, and a solid rod in which light from the lamp is incident from an incident surface on one end side, is guided by internal reflection, and is emitted from an exit surface on the other end side. , An electro-optical device for forming an image having a surface to be irradiated with light emitted from the integrator, and projecting and displaying an image of the light modulated by the electro-optical device on a screen A projection type display device comprising an optical component, wherein the solid rod has an emission-side end face as a focal plane, and a glass plate is bonded to at least the emission-side end face. It has a flange-like protrusion projecting beyond the outer shape of the actual rod, and this flange-like protrusion serves as a holding part for fixing the integrator.
According to this configuration, substantially the same functions and effects as those of the first aspect are obtained except for the function and effect of preventing light loss at the joint surface between the solid rod and the parallel glass plate.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the projection type display device according to the second aspect, the integrator has a light tunnel configuration having a hollow inner surface instead of a solid rod, and the entrance side end surface has a glass. The plate is tightly fixed, and the inside of the light tunnel has a closed structure.
According to this configuration, the incident light is reflected and guided by the mirror surface of the hollow inner surface of the light tunnel configuration. Except that the reflection efficiency is slightly inferior to the case of the light guide by the internal reflection of the solid rod, the effect similar to that of claim 2 can be obtained, and the dust protection inside the light tunnel can be obtained. Further, the entire length of the light tunnel configuration can be effectively used.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a projection display device according to an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows mainly an optical system of a projection display device (generally called an image display projector) according to an embodiment, and FIGS. 2 and 3 show a rod-type integrator used for the optical system of the device. This projection type display device is based on a lamp 1 as a light source, an electro-optical device 2 such as a DMD (digital micromirror device) for forming an image, and an image formed thereby as a projection engine. An image projection optical system 4 for modulating light from the lamp 1 and projecting it on the screen 3 for display is provided. The image projection optical system 4 includes a rod-type rotating color wheel 5 corresponding to RGB colors and a solid rod for condensing and uniformizing the light from the lamp 1 along the optical axis in order from the lamp 1 side. An optical component including an integrator 6, a lens 7, a mirror 8, a condensing relay lens 9, and a projection lens 10 is provided.
[0016]
The integrator 6 is made of a solid rod made of glass material having a rectangular cross section, and has an incident focal plane 6a at one end where light from the lamp 1 is incident, a rod main body 6b that repeatedly guides the internal surface and guides the light. An emission focal plane 6c at the other end for emitting the emitted light to the outside. The integrator 6 is used to obtain light condensed and uniformized with a relatively short optical path length, and shortens the optical path length to make the image projection optical system compact. The outgoing focal plane 6c is the focal plane of the lens 7.
[0017]
Further, in the integrator 6, a parallel glass plate 11 having a constant thickness and made of a material having a refractive index equivalent to that of the solid rod is joined to the light emission focal plane 6c with a light transmitting resin. As the light transmitting resin, a UV curable adhesive having a refractive index equivalent to that of glass is used. The parallel glass plate 11 has a circular flange-shaped protrusion 11a protruding from the outer shape of the solid rod. The flange-shaped protrusion 11a serves as a holding portion for fixing the integrator. That is, the integrator 6 is fixed by holding the flange-shaped protrusion 11a on the frame 12 of the projection engine, and the outer peripheral surface of the rod body 6b of the integrator 6 comes into contact with only the air layer. The optical axis of the rod body 6b of the integrator 6 and the central axis of the circular flange-shaped protrusion 11a are made to coincide.
[0018]
The image forming surface of the electro-optical device 2 is a surface to be irradiated with light emitted from the integrator 6 via the lens 7, the mirror 8, and the relay lens 9. The image forming surface is rectangular, and the cross section of the integrator 6 is rectangular according to this shape. The light modulated by the reflection on the illuminated surface is projected on the screen 3 via the projection lens 10, whereby an image is displayed. The reflection mirror 8 makes the image projection optical system compact by reflecting the light from the lamp 1 and bending the optical path reaching the electro-optical device 2.
[0019]
FIG. 4 shows the configuration of the parallel glass plate 11 joined to the emission focal plane 6c of the integrator 6. In the parallel glass plate 11, the diameter D of the circular flange-shaped protrusion 11a is determined by the maximum emission angle θ (determined by the critical angle of the integrator 6) at the emission focal plane 6c and the F-number of the lens 7, and The size of the light flux from the outer peripheral end surface of the flange-shaped protrusion 11a is not affected by the light flux from the flange 6c. The thickness t of the parallel glass plate 11 is determined by the ratio of the rectangular diagonal dimension of the rod body 6b to the same dimension of the electro-optical device 2, that is, the magnification, and is opposite to the joint surface of the plate 11 with the integrator 6. Even if dust or the like adheres to the side surface, since the surface is separated from the exit focal plane 6c, which is the focal plane, by the thickness t, the image of the dust irradiated on the electro-optical device 2 becomes out of focus, and the influence is reduced. What is necessary is just to make it almost disappear.
[0020]
In the projection type display device of the present embodiment configured as described above, the holding member does not contact the outer peripheral surface of the solid rod of the rod type integrator 6 that internally reflects the incident light and guides the light. There is almost no loss of light leaking out of the solid rod as compared to a conventional one in which only the layers are in contact and point contact is held with conventional screws. Therefore, the light use efficiency in the integrator 6 does not decrease. Further, if dust or the like adheres to the emission focal plane 6c of the solid rod, the image is formed at the position of the electro-optical device 2 to deteriorate the projected image. 11 is bonded, and even if dust or the like adheres to the outer surface, since the position is out of the focal plane, the image on the electro-optical device 2 becomes out of focus, and there is almost no influence on the deterioration of the projected image. Become. Further, even if the flange-shaped protrusion 11a becomes dirty, the image is not deteriorated, so that the integrator 6 can be easily handled.
[0021]
FIG. 5 shows a light tunnel configuration of an image projection optical system according to another embodiment of the projection display apparatus. In this embodiment, a hollow light tunnel 16 having a mirror-finished inner surface is used in place of the solid rod of the rod-type integrator 6 in the previous embodiment. In this case, the parallel glass plate 11 is closely fixed not only to the outgoing focal plane 6c but also to the incident focal plane 6a, and the inside of the light tunnel 16 has a closed structure. The parallel glass plate 11 may have the same configuration as that of the above embodiment.
[0022]
In this embodiment, the incident light is reflected and guided by the mirror surface of the hollow inner surface of the light tunnel 16, except that the reflection efficiency is slightly inferior to that of the light guide by the internal reflection of the solid rod. The same operation and effect as the above embodiment can be obtained. Further, it also becomes dustproof inside the light tunnel 16, and the entire length of the light tunnel 16 can be effectively used.
[0023]
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the parallel glass plate is also joined to the incident side end face of the solid rod of the rod type integrator. May be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram mainly showing an optical system of a projection display device according to an embodiment of the present invention.
2A is a side view of a rod-type integrator used in an optical system of the apparatus, and FIG. 2B is a front view thereof.
FIG. 3 is a perspective view of the rod-type integrator.
FIG. 4 is a configuration diagram of a parallel glass plate bonded to an emission focal plane of a rod-type integrator.
FIG. 5A is a side sectional view of a light tunnel used in an optical system of a projection display device according to another embodiment, and FIG. 5B is a front view thereof.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lamp 2 Electro-optical device 3 Screen 4 Image projection optical system 6 Rod-type integrator 6a consisting of a solid rod Incident focal plane (incident end face)
6b Rod body 6c Outgoing focal plane (outgoing end face)
7 Lens 10 Projection lens 11 Parallel glass plate 11a Flange-shaped protrusion 16 Light tunnel

Claims (3)

ランプと、ランプからの光が一端側の入射面から入射し、内面反射して導光され、他端側の出射面から出射するガラス材質の中実ロッドからなるロッド型のインテグレータと、このインテグレータから出射された光が照射される被照射面を有する画像形成のための電気光学装置と、この電気光学装置により変調された前記光の画像をスクリーンに投射して表示する光学部品とを備えた投射型表示装置であって、
前記中実ロッドは、断面矩形状であり、その出射側端面が焦点面とされ、少なくともこの出射側端面に中実ロッドと同等の屈折率を有する材質でなる一定厚みの平行ガラスプレートが光透過型樹脂で接合されており、
この平行ガラスプレートは、前記中実ロッドの外形よりも突出したフランジ状突出部を有し、このフランジ状突出部をインテグレータ固定のための保持部としたことを特徴とする投射型表示装置。
A lamp, a rod-type integrator made of a solid rod made of glass, into which light from the lamp enters from an incident surface on one end, is internally reflected and guided, and exits from an exit surface on the other end; and An electro-optical device for forming an image having an irradiated surface to which light emitted from the device is irradiated, and an optical component for projecting and displaying an image of the light modulated by the electro-optical device on a screen. A projection display device,
The solid rod has a rectangular cross-section, and its exit side end face is a focal plane. At least this exit side end face has a parallel glass plate of a constant thickness made of a material having a refractive index equivalent to that of the solid rod. It is joined with mold resin,
The parallel glass plate has a flange-shaped protrusion protruding from the outer shape of the solid rod, and the flange-shaped protrusion serves as a holding portion for fixing an integrator.
ランプと、ランプからの光が一端側の入射面から入射し、内面反射して導光され、他端側の出射面から出射する中実ロッドからなるロッド型のインテグレータと、このインテグレータから出射された光が照射される被照射面を有する画像形成のための電気光学装置と、この電気光学装置により変調された前記光の画像をスクリーンに投射して表示する光学部品とを備えた投射型表示装置であって、
前記中実ロッドは、その出射側端面が焦点面とされ、少なくともこの出射側端面にガラスプレートが接合されており、
このガラスプレートは、前記中実ロッドの外形よりも突出したフランジ状突出部を有し、このフランジ状突出部をインテグレータ固定のための保持部としたことを特徴とする投射型表示装置。
A lamp and a rod-type integrator made of a solid rod in which light from the lamp is incident from an incident surface on one end side, is internally reflected, is guided, and exits from an exit surface on the other end, and is emitted from the integrator. Projection display, comprising: an electro-optical device for forming an image having an irradiated surface to which the light is irradiated, and an optical component for projecting and displaying an image of the light modulated by the electro-optical device on a screen. A device,
The solid rod has an emission-side end face as a focal plane, and a glass plate is bonded to at least the emission-side end face,
The glass plate has a flange-like projection projecting beyond the outer shape of the solid rod, and the flange-like projection serves as a holding portion for fixing the integrator.
前記インテグレータが、中実ロッドに代えて中空で内面を鏡面としたライトトンネル構成とされ、その入射側端面にもガラスプレートを密着固定し、ライトトンネル内部を密閉構造としたことを特徴とする請求項2に記載の投射型表示装置。The said integrator is a light tunnel configuration having a hollow inner surface instead of a solid rod, and a glass plate is tightly fixed to the end face on the incident side, and the inside of the light tunnel has a sealed structure. Item 3. A projection display device according to item 2.
JP2003155496A 2003-05-30 2003-05-30 Projection display device Pending JP2004354924A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003155496A JP2004354924A (en) 2003-05-30 2003-05-30 Projection display device
US10/855,314 US7182471B2 (en) 2003-05-30 2004-05-28 Projection type display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003155496A JP2004354924A (en) 2003-05-30 2003-05-30 Projection display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004354924A true JP2004354924A (en) 2004-12-16

Family

ID=34049845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003155496A Pending JP2004354924A (en) 2003-05-30 2003-05-30 Projection display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004354924A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507837B1 (en) * 2008-09-17 2015-04-03 엘지전자 주식회사 Projection display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507837B1 (en) * 2008-09-17 2015-04-03 엘지전자 주식회사 Projection display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8469525B2 (en) Projection-type display apparatus
US6953275B2 (en) System and method for providing a uniform source of light
KR20020021807A (en) Rear surface projection type display device
JP2005202346A (en) Projection optical apparatus and image display apparatus using the same
JPWO2004012007A1 (en) Prism structure and projector
JP3298576B2 (en) Illumination device and projection display device using the same
US20070253080A1 (en) Optical member unit and projection type display
US11287733B2 (en) Projection device and imaging module having light absorbing element thereof
US7182471B2 (en) Projection type display apparatus
JP3900350B2 (en) Projection display
JP2005352080A (en) Total reflection prism for projector
JP2005189800A (en) Projection display apparatus
US6412954B1 (en) Dust-proof device for solid integration rod in projecting apparatus
JP2004061859A (en) Manufacturing method for rod integrator and rod integrator
CN112415840B (en) Projector with a light source
JP2008102536A (en) Rear surface projection type display device
JP2009020424A (en) Total internal reflection prism and projection type display apparatus
JP2004354924A (en) Projection display device
US20070268593A1 (en) Projecting lens device and optical engine having the same
US20240027729A1 (en) Projection optical apparatus and projector
JP2003222822A (en) Projection device
KR100288153B1 (en) 3-Plate Digital Micro Mirror Projector Optical System
JP2004279498A (en) Image projection apparatus
JP4696519B2 (en) Optical modulator and projector
JP2000081668A (en) Back projection type display device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050622

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050819

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050929