JP2005049453A - Image projector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像投影装置に係り、特に、画像に応じて光を透過又は反射する投影パネルに、光を照射し、投影パネルの透過又は反射光を出射させる画像投影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は従来の画像投影装置の一例のブロック構成図を示す。
【0003】
従来の画像投影装置100は、光源101、色分離部102、液晶パネル103r、103g、103b、画像合成部104、投影レンズ105、制御系106を含む構成とされていた。
【0004】
光源101は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどから構成され、光を発生する。光源101から出射された光は、色分離部102に供給される。色分離部102は、RGBの色の三原色に分離される。
【0005】
分離部102で分離されたR成分の光は、液晶パネル103rに供給される。液晶パネル103rは、制御系106により画像に基づいて各画素毎にその透過量が制御され、R成分の画像を生成する。また、分離部102で分離されたG成分の光は、液晶パネル103gに供給される。液晶パネル103gは、制御系106により画像に基づいて各画素毎にその透過量が制御され、G成分画像を生成する。さらに、分離部102で分離されたB成分の光は、液晶パネル103bに供給される。液晶パネル103bは、制御系106により画像に基づいて各画素毎にその透過量が制御され、B成分の画像を生成する。
【0006】
液晶パネル103r、103g、103bで生成された各色毎の画像は、画像合成部104に供給される。画像合成部104は、液晶パネル103r、103g、103bで生成された各色毎の画像を合成してカラー画像を出力する。
【0007】
画像合成部104で合成されたカラー画像は、投影レンズ105に供給される。投影レンズ105は、画像合成部104から供給されたカラー画像を拡大してスクリーン上に投影する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来のプロジェクターなどの画像投影装置は、空間合成であるため、光源を三原色に分離した後、分離された各色で画像を作成した後、再び合成する必要があったため、光学系が複雑であった。また、光源としてハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどが用いられおり、これらのハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプは比較的大型であるとともに、発熱が大きため、一般に冷却用ファンが設ける必要があった。このため、装置の小型化を困難であった。また、冷却用ファンの動作音により雑音が発生していた。
【0009】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、小型化が可能な画像投影装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表示面が光軸上に直交して設けられた投影パネル(14)により光の透過量を変化させた後、投影パネル(14)の透過光を出射させる画像投影装置(1)において、光軸上に設けられ、第1の波長成分を持つ光を投影パネル(14)方向に出射する第1の発光素子(11a)と、光軸に直交する軸上に設けられ、第2の波長成分を持つ光を光軸に直交する方向に出射する第2の発光素子(11b)と、光軸に直交する軸上の、光軸の画像出力側に第2の発光素子(11b)と平行して設けられ、第3の波長成分を持つ光を光軸に直交する方向に出射する第3の発光素子(11c)と、光軸と第2の発光素子(11b)から出射された光が直交する位置に第2の発光素子(11b)から出射された第2の波長成分を持つ光を光軸方向の投影パネル(14)側に反射させるように配置され、第1の発光素子(11a)から出射される第1の波長成分の光を透過させ、第2の発光素子(11b)から出射された第2の成分の光を光軸上の投影パネル(14)方向に反射させる第1のダイクロイックミラー(12g)と、光軸と第3の発光素子(11c)から出射された光が直交する位置に、第3の発光素子(11c)から出射された第3の波長成分の光を光軸方向の投影パネル(14)側に反射させるように配置され、第1のダイクロイックミラー(12g)から供給される第1の波長成分及び第2の波長成分を持つ光を透過させ、第3の発光素子(11c)から供給される第3の波長成分を持つ光を光軸上の投影パネル(14)方向に反射させる第2のダイクロイックミラー(12h)とを有することを特徴とする。
【0011】
本発明によれば、画像投影装置を少なくとも、第1の発光素子(11a)と、第2の発光素子(11b)と、第3の発光素子(11c)と、第1のダイクロイックミラー(12g)と、第2のダイクロイックミラー(12h)とから構成することにより、必要最小限の光学系によりカラー画像を構成する3つの光の成分を投影パネル(14)に供給することができるため、小型にできるとともに、光の損失を最小限にでき、高品質の投影画像を得ることができる。
【0012】
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲が限定されるものではない。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施例の斜視図、図2は本発明の一実施例の要部のブロック構成図を示す。
【0014】
本実施例の画像投影装置1は、いわゆる、フロント型プロジェクターであり、ホルダ10、発光ダイオード11a、11b、11c、照明光学系12、光学素子13、液晶パネル14、投影レンズ15、制御系16をケース17及びカバー18から構成される収納スペースSに収納した構成とされている。
【0015】
ホルダ10は、発光ダイオード11a、11b、11c、照明光学系12、光学素子13、液晶パネル14、投影レンズ15などの光学系を固定、保持する。
【0016】
発光ダイオード11aは、赤色発光ダイオードから構成され、制御系16からの駆動電流により赤色の光を発光する。発光ダイオード11bは、青色発光ダイオードから構成され、制御系16からの駆動電流により青色の光を発光する。発光ダイオード11cは、緑色発光ダイオードから構成され、制御系16からの駆動電流により緑色の光を発光する。このとき、発光ダイオード11a、11b、11cは、制御系16による制御により同時に発光することはなく、順次に発光する構成とされている。発光ダイオード11a、11b、11cで発光された光は、照明光学系12に供給される。
【0017】
照明光学系12は、コリメーターレンズ12a、12b、12c、レンズ12d、12e、12f、ダイクロイックミラー12g、12hから構成され、ホルダ10に装着され、固定される。
コリメーターレンズ12aは、発光ダイオード11aから出射した光を無駄がないようにダイクロイックミラー12g方向に導く。コリメーターレンズ12aにより導かれた光は、ダイクロイックミラー12gを透過してレンズ12dに供給される。レンズ12dは、ダイクロイックミラー12gからの光を集光する。レンズ12dから出射された光は、ダイクロイックミラー12hを透過して、レンズ12eに供給される。レンズ12eは、ダイクロイックミラー12hからの光を光学素子13に供給する。
【0018】
また、 コリメーターレンズ12bは、発光ダイオード11bから出射した光を無駄がないようにダイクロイックミラー12g方向に導く。コリメーターレンズ12bにより導かれた光は、ダイクロイックミラー12gで反射され、レンズ12dに供給され、発光ダイオード11aからの光と同様にレンズ12d、ダイクロイックミラー12h、レンズ12eを介して光学素子13に供給される。
【0019】
さらに、 コリメーターレンズ12cは、発光ダイオード11cから出射した光を無駄がないようにダイクロイックミラー12h方向に導く。コリメーターレンズ12cにより導かれた光は、レンズ12fで集光された後、ダイクロイックミラー12hで反射され、レンズ12eに供給される。レンズ12eは、ダイクロイックミラー12hで反射された光を、光学素子13に供給する。
【0020】
このとき、発光ダイオード11aから出射された光は、コリメーターレンズ12a、ダイクロイックミラー12g、12h、レンズ12d、12eを通して光学素子13に供給される。また、発光ダイオード11bから出射された光は、コリメーターレンズ12b、ダイクロイックミラー12g、12h、レンズ12d、12eを通して光学素子13に供給される。さらに、発光ダイオード11cから出射された光は、コリメーターレンズ12c、レンズ12f、ダイクロイックミラー12h、レンズ12eを通して光学素子13に供給される。
【0021】
このとき、発光ダイオード12a、12b、12cから出射された光の光路長La、Lb、Lcが等しくなる、すなわち、La=Lb=Lcとなるように発光ダイオード12a、12b、12cは配置されている。以上のように赤色光、青色光、緑色光で光路長La、Lb、Lcを等しくすることにより、光学系の調整が容易になる。
【0022】
また、発光ダイオード11aから出射された光と発光ダイオード11bから出射された光とは、共に、1つのコリメーターレンズ及び2つのダイクロイックミラー並びに2つのレンズを通して光学素子13に供給される。よって、発光ダイオード11aから出射された赤色光の減衰量と発光ダイオード11bから出射された青色光の減衰量とは、略等しくなる。また、発光ダイオード11cから出射された緑色光は、1つのコリメーターレンズ及び1つのダイクロイックミラー並びに一つのレンズを通して光学素子13に供給されており、他の発光ダイオード11a、11bからの光に比べてダイクロイックミラー1つ分だけ減衰量が小さくなる。発光ダイオード11cで発光される緑色光は、人間の視覚において明るさへの寄与が大きく、発光ダイオード11cから出射される緑色光の減衰を小さくし、光量を増加させることにより、投影画像の照度を向上させることができる。
【0023】
ここで、発光ダイオード11cから出射される緑色光の減衰を小さくし、光量を増加させることにより、画像の照度を向上させることができる理由について説明する。
【0024】
図3は波長と比視感度係数の関係を示す図である。
【0025】
図3に示すように比視感度は、緑色の光である波長555nmをピークとした特性を示す。
【0026】
このため、色温度5500Kの白色を出そうとするとき、赤色R、緑色G、青色Bの照度比は以下のようになる。
R:G:B=38.5:100.0:5.0 …(1)
なお、色温度は、一般的に白色の色味を表すときに使われ、色温度が高いほど青みがかった白色となり、低いほど赤みがかった白色となる。また、5500Kは太陽光の色温度である。さらに、上記R、G、Bの比率はある発光ダイオードのスペクトル(波長)分布を用いた場合のR、G、Bそれぞれの照度比率の一例である。
【0027】
式(1)に示すように、緑色の光の明るさが照度の向上に最も重要であることが分かる。よって、明るさをあげたいときには、目標の色温度から若干はずすことが許されるならば、緑色の光の明るさを上げることが、最も効率が良いことになる。これは緑色の光の比視感度係数が最も大きなことによる。
【0028】
放射量(物理量)であるW(ワット)から測光量(人間に対する生理的な量)であるルーメンLmへの変換は下記式で行われる。
【0029】
Lm=683×W×V …(2)
なお、V:比視感度係数 (人の見た目の明るさを表す係数)
また、Lm=照度(lx)×面積(mm^2)
で表される。このように、R、G、Bそれぞれ同じ放射量W、出力を上げても、全体の明るさLmは緑色Gの光の出力を上げたときに最も明るく見える。
【0030】
したがって、本実施例では、図1、図2に示すように緑色の光を発光する発光ダイオード11cを配置し、反射、透過系の光学系であるダイクロイックミラーを通過する回数を、赤色光、青色光を発光する発光ダイオード11a、11bに比べて減らし、発光ダイオード11cから出射される緑色の光の減衰を低減することにより、明るさを向上させることが可能となる。
【0031】
光学素子13は、入射光の外形状を液晶パネル14の外形状に略一致させるとともに、その強度が液晶パネル14の全面にわたって略均一となるように、屈折させる素子であり、例えば、マイクロレンズアレイあるいはマイクロプリズムなどのマイクロ光学素子から構成される。
【0032】
マイクロレンズアレイは、マイクロレンズが全面に多数配列された構成とされており、各マイクロレンズの大きさ、及び、曲面形状を面上の位置に応じて異ならせることにより入射される光の断面形状を液晶パネル14の外形状に略一致するとともに、その強度が液晶パネル14の全面にわたって略均一となるように入射光を屈折させ、出射させる。
【0033】
図4は光学素子13の動作説明図を示す。図4(A)は光学素子13の入射光及び出射光の断面形状、図4(B)は光強度の分布を示す。
【0034】
光学素子13に入射する光は、発光ダイオード11a、11b、11cからの発光に準じた光であり、図4(A)に破線で示すように円形状で、光強度の空間分布は図4(B)に破線で示すようなガウス分布を示す。光学素子13は、図4(A)、(B)に破線で示すような光を図4(A)、(B)に実線で示すように、液晶パネル14の外形状に略一致する矩形状で、その強度が液晶パネル14の全面にわたって略均一となるような光に整形して出射する。
【0035】
光学素子13で整形された光は、液晶パネル14に供給される。液晶パネル14は垂直方向にn個、水平方向にm個、配列された多数の画素から構成されており、制御系16からの画像信号に応じて駆動される。液晶パネル14の各画素はその表示輝度が大きければ、光の透過量を大きくし、その表示輝度が小さければ、光の透過量を小さくするように制御される。
【0036】
以上のようにして、液晶パネル14に略均一に入射した光を液晶パネル14で画素毎にその透過量を異ならせることにより、液晶パネル14から表示画像に応じた出射光が出力される。液晶パネル14を透過した画像に応じた光は、投影レンズ15に供給される。投影レンズ15は、液晶パネル14からの光を拡大して、図示しないスクリーンに投影する。
【0037】
ここで、制御系16について説明する。
【0038】
図5は制御系16のブロック構成図を示す。
【0039】
制御系16は、映像信号処理部21、切換部22、切換信号生成部23、発光制御部から構成される。
【0040】
映像信号処理部21には、映像入力ポートP0から映像信号が供給される。映像信号処理部21は、映像入力ポートP0から供給された映像信号からR成分信号、G成分信号、B成分信号を分離、生成し、切換部22に供給する。
【0041】
切換部22は、スイッチSW1、SW2から構成される。スイッチSW1には、映像信号処理部21からR成分信号及びG成分信号が供給されており、切換信号生成部23からの第1の切換信号がハイレベルのときR成分信号を選択し、ローレベルのときG成分信号を選択するように切り換えを行う。
【0042】
スイッチSW2には、スイッチSW1の選択出力信号及び映像信号処理部21からB成分信号が供給されており、切換信号生成部23からの第2の切換信号がハイレベルのときスイッチSW1の選択出力信号を選択し、ローレベルのときB成分信号が選択されるように切換を行う。切換信号生成部23は、映像信号処理部21で処理される映像信号の同期信号に応じて第1及び第2の切換信号を生成している。切換信号生成部23で生成された第1及び第2の切換信号は、切換部22及び発光制御部24に供給される。
【0043】
切換部22は、切換信号生成部23からの第1の切換信号及び第2の切換信号がともにハイレベルのときには、R成分信号を出力し、第1の切換信号がローレベル、第2の切換信号がハイレベルのときには、G成分信号を出力し、第1の切換信号及び第2の切換信号が共にローレベルのときには、B成分信号を出力する。また、発光制御部24は、第1の切換信号及び第2の切換信号がともにハイレベルのときには、R成分の光を発光する発光ダイオード11aに駆動信号を供給し、第1の切換信号がローレベル、第2の切換信号がハイレベルのときには、G成分の光を発光する発光ダイオード11cに駆動信号を供給し、第1の切換信号及び第2の切換信号が共にローレベルのときには、B成分の光を発光する発光ダイオード11bに駆動信号を供給する。
【0044】
図6は制御系16の動作説明図を示す。図6(A)は切換信号生成部23で生成される第1の切換信号、図6(B)は切換信号生成部23で生成される第2の切換信号、図6(C)は切換部22の選択出力、発光ダイオード11a、11b、11cの発光状態を示す。
【0045】
期間T11で、図6(A)、(B)に示すように切換信号生成部23で生成される第1の切換信号及び第2の切換信号がともにハイレベルになると、図6(C)に示すように切換部22からはR成分信号が出力される。このとき、図6(D)に示すように発光ダイオード11aが駆動され、R成分の光が発光され、液晶パネル14に入射される。
次に、期間T12、T21で、図6(A)に示すように第1の切換信号がローレベル、図6(B)に示すように第2の切換信号がハイレベルになると、図6(C)に示すように切換部22からはG成分信号が出力される。このとき、図6(D)に示すように発光ダイオード11cが駆動され、G成分の光が発光され、液晶パネル14に入射される。
【0046】
さらに、期間T13で、図6(A)、(B)に示すように切換信号生成部23で生成される第1の切換信号及び第2の切換信号がともにローレベルになると、図6(C)に示すように切換部22からはB成分信号が出力される。このとき、図6(D)に示すように発光ダイオード11bが駆動され、B成分の光が発光され、液晶パネル14に入射される。
【0047】
以上のようにして、液晶パネル14に表示される映像及び液晶パネル14に入射する光の成分がR成分、G成分、B成分の順に順次に切り換わることにより、スクリーンにはR成分の映像、G成分の映像、B成分映像が順次に投影されることによりR成分の映像と、G成分の映像と、B成分映像とが合成され、カラー映像が表示される。
【0048】
本実施例によれば、小型で高輝度な発光ダイオード11a、11b、11cを光源として用いることにより、装置を小型化することが可能となる。また、光学素子13により発光ダイオード11a、11b、11cの出射光の形状を円形状から液晶パネルに応じた矩形状とするとともに、光の分布をガウス分布から面均一な分布に変換し、光の利用効率を向上させることにより、投影画像の明るさの低下を防止させるができるとともに、投影画像のむらを改善でき、画質を向上させることができる。さらに、従来のプロジェクターに設けられていた冷却用のファンが不要であるため、ファンの動作音などの雑音が発生しない。また、本実施例では1枚の液晶パネル14で構成し、時間的にRGB映像を合成することにより、装置を小型化できる。
【0049】
なお、本実施例では、光学素子14を液晶パネル14の直前に配置したが、発光ダイオード11a、11b、11cの直後に各々配置するようにしてもよい。
【0050】
また、本実施例では、光源としてRGB各々一つの発光ダイオードを用いたが、これに限定されるものではなく、光源としてレーザ光を用いるようにしてもよい。なお、この場合、発光されるレーザ光は半導体レーザなどを用いて発生させるようにすれば、小型化に寄与できる。
【0051】
さらに、本実施例では、液晶パネル14に光を透過させることにより映像を表現したが、DMD(digital micro−mirror device)などの反射型の投影パネルを用いることにより映像を表現するようにしてもよい。
【0052】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、画像投影装置を少なくとも、第1の発光素子と、第2の発光素子と、第3の発光素子と、第1のダイクロイックミラーと、第2のダイクロイックミラーとから構成することにより、必要最小限の光学系によりカラー画像を構成する3つの光の成分を投影パネルに供給することができるため、小型にできるとともに、光の損失を最小限にでき、高品質の投影画像を得ることができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】本発明の一実施例の要部のブロック構成図である。
【図3】波長と比視感度係数の関係を示す図である。
【図4】光学素子13の動作説明図である。
【図5】制御系16のブロック構成図である。
【図6】制御系16の動作説明図である。
【図7】従来の画像投影装置の一例の構成図である。
【符号の説明】
1 画像投影装置
11a、11b、11c 発光ダイオード、12 照明光学系
13 光学素子、14 液晶パネル、15 投影レンズ、16 制御系
21 映像信号処理部
22 切換部、23 切換信号生成部、24 発光制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image projection apparatus, and more particularly to an image projection apparatus that irradiates light onto a projection panel that transmits or reflects light according to an image and emits the transmitted or reflected light of the projection panel.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional image projection apparatus.
[0003]
The conventional
[0004]
The
[0005]
The R component light separated by the
[0006]
The images for the respective colors generated by the
[0007]
The color image synthesized by the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since conventional image projection devices such as projectors are spatially synthesized, it is necessary to create an image with each of the separated colors after the light source is separated into three primary colors, and then to compose again, so the optical system is complicated. there were. In addition, halogen lamps, metal halide lamps, xenon lamps, and the like are used as light sources. These halogen lamps, metal halide lamps, and xenon lamps are relatively large in size and generate a large amount of heat, so it is generally necessary to provide a cooling fan. It was. For this reason, it was difficult to reduce the size of the apparatus. In addition, noise was generated by the operating sound of the cooling fan.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an image projection apparatus that can be miniaturized.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is directed to an image projection apparatus (1) for emitting light transmitted through a projection panel (14) after changing the amount of light transmitted by a projection panel (14) provided with a display surface orthogonal to the optical axis. The first light emitting element (11a) provided on the optical axis and emitting light having the first wavelength component in the direction of the projection panel (14), the second light emitting element (11a) provided on the axis orthogonal to the optical axis, and the second A second light emitting element (11b) that emits light having a wavelength component in the direction perpendicular to the optical axis, and a second light emitting element (11b) on the image output side of the optical axis on the axis perpendicular to the optical axis. And a third light emitting element (11c) that emits light having a third wavelength component in a direction perpendicular to the optical axis, and emitted from the optical axis and the second light emitting element (11b). The light having the second wavelength component emitted from the second light emitting element (11b) at a position where the light is orthogonal to the optical axis direction Is arranged so as to be reflected on the projection panel (14) side, transmits light of the first wavelength component emitted from the first light emitting element (11a), and is emitted from the second light emitting element (11b). The first dichroic mirror (12g) that reflects the second component light in the direction of the projection panel (14) on the optical axis, and the position where the optical axis and the light emitted from the third light emitting element (11c) are orthogonal to each other. Are arranged so as to reflect the light of the third wavelength component emitted from the third light emitting element (11c) toward the projection panel (14) in the optical axis direction, and supplied from the first dichroic mirror (12g). The light having the first wavelength component and the second wavelength component transmitted is transmitted, and the light having the third wavelength component supplied from the third light emitting element (11c) is projected on the optical axis (14). Second dichroic mirror reflecting in the direction And having a (12h).
[0011]
According to the present invention, the image projection apparatus includes at least a first light emitting element (11a), a second light emitting element (11b), a third light emitting element (11c), and a first dichroic mirror (12g). And the second dichroic mirror (12h), the three light components constituting the color image can be supplied to the projection panel (14) with the minimum necessary optical system. In addition, the loss of light can be minimized and a high-quality projection image can be obtained.
[0012]
In addition, the said reference code is a reference to the last, This does not limit a claim.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the main part of one embodiment of the present invention.
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The light emitting diode 11 a is composed of a red light emitting diode, and emits red light by a drive current from the
[0017]
The illumination
The
[0018]
The
[0019]
Further, the
[0020]
At this time, the light emitted from the light emitting diode 11a is supplied to the
[0021]
At this time, the
[0022]
The light emitted from the light emitting diode 11a and the light emitted from the light emitting diode 11b are both supplied to the
[0023]
Here, the reason why the illuminance of the image can be improved by reducing the attenuation of the green light emitted from the light emitting diode 11c and increasing the light amount will be described.
[0024]
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the wavelength and the relative visibility coefficient.
[0025]
As shown in FIG. 3, the relative visibility shows a characteristic having a peak at a wavelength of 555 nm, which is green light.
[0026]
For this reason, the illuminance ratio of red R, green G, and blue B is as follows when trying to produce white having a color temperature of 5500K.
R: G: B = 38.5: 100.0: 5.0 (1)
The color temperature is generally used to represent a white color. The higher the color temperature, the bluish white, and the lower, the reddish white. 5500K is the color temperature of sunlight. Further, the ratio of R, G, and B is an example of the illuminance ratio of each of R, G, and B when using the spectrum (wavelength) distribution of a certain light emitting diode.
[0027]
As shown in Equation (1), it can be seen that the brightness of green light is most important for improving the illuminance. Therefore, when it is desired to increase the brightness, it is most efficient to increase the brightness of the green light if it is allowed to slightly deviate from the target color temperature. This is because the specific luminous efficiency coefficient of green light is the largest.
[0028]
Conversion from W (watt), which is a radiation quantity (physical quantity), to lumen Lm, which is a photometric quantity (physiological quantity for humans), is performed by the following equation.
[0029]
Lm = 683 × W × V (2)
V: Specific visibility coefficient (coefficient representing human visual brightness)
Lm = illuminance (lx) × area (mm ^ 2)
It is represented by Thus, even if R, G, and B each have the same radiation amount W and output, the overall brightness Lm looks brightest when the output of green G light is increased.
[0030]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the light emitting diode 11c that emits green light is arranged, and the number of times of passing through the dichroic mirror which is a reflection / transmission optical system is set to red light, blue It is possible to improve the brightness by reducing the attenuation of green light emitted from the light emitting diode 11c by reducing the light emitting diodes 11a and 11b that emit light.
[0031]
The
[0032]
The microlens array has a structure in which a large number of microlenses are arranged on the entire surface, and the cross-sectional shape of incident light by varying the size of each microlens and the curved surface shape according to the position on the surface. The incident light is refracted and emitted so as to substantially match the outer shape of the
[0033]
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the
[0034]
The light incident on the
[0035]
The light shaped by the
[0036]
As described above, the light incident on the
[0037]
Here, the
[0038]
FIG. 5 is a block diagram of the
[0039]
The
[0040]
A video signal is supplied to the video
[0041]
The switching unit 22 includes switches SW1 and SW2. The switch SW1 is supplied with the R component signal and the G component signal from the video
[0042]
The switch SW2 is supplied with the selection output signal of the switch SW1 and the B component signal from the video
[0043]
The switching unit 22 outputs an R component signal when the first switching signal and the second switching signal from the switching
[0044]
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the
[0045]
In the period T11, when both the first switching signal and the second switching signal generated by the switching
Next, in the periods T12 and T21, when the first switching signal becomes low level as shown in FIG. 6A and the second switching signal becomes high level as shown in FIG. 6B, FIG. As shown in C), the G component signal is output from the switching unit 22. At this time, as shown in FIG. 6D, the light emitting diode 11c is driven, G component light is emitted, and is incident on the liquid crystal panel.
[0046]
Further, when both the first switching signal and the second switching signal generated by the switching
[0047]
As described above, the image displayed on the
[0048]
According to the present embodiment, it is possible to reduce the size of the device by using the light emitting diodes 11a, 11b, and 11c that are small and have high luminance as the light source. In addition, the
[0049]
In the present embodiment, the
[0050]
In this embodiment, one light emitting diode for each of RGB is used as the light source. However, the present invention is not limited to this, and laser light may be used as the light source. In this case, if the emitted laser light is generated using a semiconductor laser or the like, it can contribute to miniaturization.
[0051]
Furthermore, in the present embodiment, the image is expressed by transmitting light to the
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the image projection apparatus includes at least the first light emitting element, the second light emitting element, the third light emitting element, the first dichroic mirror, and the second dichroic mirror. Since the three light components that make up the color image can be supplied to the projection panel by using the minimum necessary optical system, it is possible to reduce the size and minimize the loss of light with high quality. The projection image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a main part of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a wavelength and a relative visibility coefficient.
4 is an operation explanatory diagram of the
FIG. 5 is a block configuration diagram of a
6 is an operation explanatory diagram of a
FIG. 7 is a configuration diagram of an example of a conventional image projection apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光軸上に設けられ、第1の波長成分を持つ光を前記投影パネル方向に出射する第1の発光素子と、
前記光軸に直交する軸上に設けられ、第2の波長成分を持つ光を前記光軸に直交する方向に出射する第2の発光素子と、
前記光軸に直交する軸上の、前記光軸の画像出力側に前記第2の発光素子と平行して設けられ、第3の波長成分を持つ光を前記光軸に直交する方向に出射する第3の発光素子と、
前記光軸と前記第2の発光素子から出射された光が直交する位置に前記第2の発光素子から出射された前記第2の波長成分を持つ光を前記光軸方向の前記投影パネル側に反射させるように配置され、前記第1の発光素子から出射される前記第1の波長成分を持つ光を透過させ、前記第2の発光素子から出射された前記第2の波長成分を持つ光を前記光軸上の前記投影パネル方向に反射させる第1のダイクロイックミラーと、
前記光軸と前記第3の発光素子から出射された光が直交する位置に、前記第3の発光素子から出射された前記第3の波長成分を持つ光を前記光軸方向の前記投影パネル側に反射させるように配置され、前記第1のダイクロイックミラーから供給される前記第1の波長成分及び前記第2の波長成分を持つ光を透過させ、前記第3の発光素子から供給される前記第3の波長成分を持つ光を前記光軸上の前記投影パネル方向に反射させる第2のダイクロイックミラーとを有することを特徴とする画像投影装置。In the image projection apparatus for emitting the transmitted light of the projection panel after changing the light transmission amount by the projection panel provided with the display surface orthogonal to the optical axis,
A first light emitting element that is provided on the optical axis and emits light having a first wavelength component toward the projection panel;
A second light emitting element that is provided on an axis perpendicular to the optical axis and emits light having a second wavelength component in a direction perpendicular to the optical axis;
Provided in parallel with the second light emitting element on the image output side of the optical axis on an axis orthogonal to the optical axis, and emits light having a third wavelength component in a direction orthogonal to the optical axis. A third light emitting element;
Light having the second wavelength component emitted from the second light emitting element at a position where the light emitted from the second light emitting element is orthogonal to the optical axis toward the projection panel in the optical axis direction The light having the second wavelength component emitted from the second light emitting element is transmitted, and the light having the second wavelength component emitted from the first light emitting element is transmitted. A first dichroic mirror that reflects in the direction of the projection panel on the optical axis;
The light having the third wavelength component emitted from the third light emitting element at a position where the optical axis and the light emitted from the third light emitting element are orthogonal to each other on the projection panel side in the optical axis direction The first light component is transmitted from the first light emitting element and transmits the light having the first wavelength component and the second wavelength component supplied from the first dichroic mirror, and is supplied from the third light emitting element. An image projection apparatus comprising: a second dichroic mirror that reflects light having a wavelength component of 3 toward the projection panel on the optical axis.
前記第3の発光素子と前記第2のダイクロイックミラーとの間に設けられ、前記第3の発光素子から出射された光を集光する第2のレンズとを有することを特徴とする請求項1又は2記載の画像投影装置。A first lens that is provided between the first dichroic mirror and the second dichroic mirror on the optical axis, and that collects light supplied from the first dichroic mirror;
2. A second lens that is provided between the third light emitting element and the second dichroic mirror and collects light emitted from the third light emitting element. Or the image projector of 2.
前記第1の期間とは異なる第2の期間で、前記第2の発光素子を発光させ、前記第1の発光素子及び前記第3の発光素子を消灯させたときに、前記投影パネルに前記第2の成分の画像を表示させ、
前記第1及び第2の期間とは異なる第3の期間で、前記第3の発光素子を発光させ、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子を消灯させたときに、前記投影パネルに前記第3の成分の画像を表示させる制御部を有し、
前記制御部により前記第1乃至第3のタイミングを順次に繰り返すことにより、カラー画像を投影することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の画像投影装置。In the first period, the first light emitting element is caused to emit light, the second light emitting element and the third light emitting element are extinguished, and an image of the first component is displayed on the projection panel,
When the second light emitting element is caused to emit light and the first light emitting element and the third light emitting element are extinguished in a second period different from the first period, Display the image of the two components,
The projection panel when the third light emitting element is caused to emit light and the first light emitting element and the second light emitting element are turned off in a third period different from the first and second periods. A control unit that displays an image of the third component in
The image projection apparatus according to claim 1, wherein a color image is projected by sequentially repeating the first to third timings by the control unit.
前記第1の発光素子は、前記第1の波長成分として、三原色のうち赤色成分又は青色成分のいずれか一方の光を発光し、
前記第2の発光素子は、前記第2の波長成分として、三原色の前記赤色成分又は青色成分のうち、前記第1の発光素子から発光される前記第1の成分とは異なる成分の光を発光することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項記載の画像投影装置。The third light emitting element emits light of a green component of the three primary colors as the third wavelength component,
The first light emitting element emits light of any one of a red component and a blue component among the three primary colors as the first wavelength component,
The second light emitting element emits light of a component different from the first component emitted from the first light emitting element, of the three primary colors, the red component or the blue component, as the second wavelength component. The image projection apparatus according to claim 1, wherein the image projection apparatus is an image projection apparatus.
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JP2007094279A (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Brother Ind Ltd | Optical coupler and image forming apparatus |
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