JP2005070476A - Projection type video display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶プロジェクタなどの投写型映像表示装置に関する。 The present invention relates to a projection display apparatus such as a liquid crystal projector.
図4は投写型映像表示装置に使用されるランプ(例えば、超高圧水銀ランプ)の分光特性を示したグラフである。この図4から分かるように、ランプ出射光には緑色光と赤色光の中間色光に相当する約578nmに大きなスペクトラムが存在する。このスプクトラムの光を緑色光側で取り込んだ場合は緑色が黄緑色になり、赤色光側で取り込んだ場合は赤色が橙色になり、それぞれの色純度を低下させてしまう。そこで、一般には、赤色波長帯域の光を透過してシアン(緑+青)の波長帯域の光を反射するダイクロイックミラーは、上記578nm成分の光を透過する(赤色光路上に導く)ように設計されると共に、赤色光路上に図5に示す透過特性を有するカットフィルタを設け、上記578nm成分をカットするようにしている。ただし、このような構成では、578nmの成分の光が常にカットされるため、スクリーン照度が低下してしまうという問題がある。 FIG. 4 is a graph showing the spectral characteristics of a lamp (for example, an ultra-high pressure mercury lamp) used in a projection display apparatus. As can be seen from FIG. 4, the lamp emission light has a large spectrum at about 578 nm corresponding to the intermediate color light of green light and red light. If the spectrum light is taken in on the green light side, the green color becomes yellowish green, and if it is taken in on the red light side, the red color becomes orange, which degrades the respective color purity. Therefore, in general, a dichroic mirror that transmits light in the red wavelength band and reflects light in the cyan (green + blue) wavelength band is designed to transmit the light of the 578 nm component (lead to the red optical path). In addition, a cut filter having the transmission characteristics shown in FIG. 5 is provided on the red optical path so as to cut the 578 nm component. However, in such a configuration, since the light of the component of 578 nm is always cut, there is a problem that the screen illuminance is lowered.
下記の特許文献1には、上記問題を解決する投写型映像表示装置が開示されている。すなわち、この投写型映像表示装置では、前記カットフィルタを赤色光路に挿抜自在に設けている。従って、カットフィルタを赤色光路に挿入した場合は照度は低下するが赤色の純度を保つことができ、また、赤色光路から取り外した場合には赤色の純度は低下するが明るさが最大限になる。
しかしながら、上記従来の投写型映像表示装置では、以下に示すような問題点がある。578nm成分は橙色であって色温度的には低い成分であるから、この成分の取捨によって白色の色温度が変化してしまう。すなわち、ランプ光を最大限利用する明るいモードでは、赤色フィルタを光路から外して578nm成分を取り込むために白色の色温度が低くなり、単色色純度を重視するモードでは、赤色フィルタを光路内に挿入して578nm成分を捨てるために白色の色温度は高くなる。簡潔に述べると、明るいモードと色純度重視モードとの間で白色の色温度が変わってしまう。 However, the conventional projection display apparatus has the following problems. Since the 578 nm component is orange and has a low color temperature, the color temperature of white changes when this component is discarded. That is, in the bright mode that makes the best use of the lamp light, the red color filter is removed from the optical path and the 578 nm component is taken in, so the white color temperature is lowered. In the mode that emphasizes monochromatic purity, the red filter is inserted into the optical path. As a result, the white color temperature is increased in order to discard the 578 nm component. In short, the color temperature of white changes between the bright mode and the color purity-oriented mode.
この発明は、上記の事情に鑑み、明るいモードと色純度重視モードとの間で白色の色温度の変化を防止することができる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a projection display apparatus that can prevent a change in white color temperature between a bright mode and a color purity-oriented mode.
この発明の投写型映像表示装置は、上記課題を解決するために、光源から出射された白色光を3原色光に分離して各色光をそれぞれライトバルブに導き、各ライトバルブによる光変調にて得られた各色映像光を合成して映像投写する投写型映像表示装置において、白色光路上又は所定色光路上に、緑色光と赤色光の中間色光をカットする第1のフィルタと、青色波長帯域光を低減する第2のフィルタとが、挿抜自在に設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the projection display apparatus according to the present invention separates the white light emitted from the light source into three primary color lights, guides the respective color lights to the respective light valves, and performs light modulation by the respective light valves. In a projection display apparatus for projecting an image by combining the obtained color image lights, a first filter for cutting intermediate color light of green light and red light on a white light path or a predetermined color light path, and blue wavelength band light And a second filter that reduces insertion and removal of the second filter.
上記の構成であれば、ランプ光を最大限利用する明るいモードでは、両フィルタを光路から外して緑色光と赤色光の中間色光を取り込むために前記ランプ光における所定の白色の色温度となる。そして、色純度を重視するモードでは、両フィルタを光路内に挿入することにより、緑色光と赤色光の中間色光がカットされるだけでなく、青色波長帯域光も低減されるので、上記所定の色温度と同程度の白色の色温度とすることができる。すなわち、明るいモードと色純度重視モードとの間で白色の色温度が変わってしまうのを防止できる。 If it is said structure, in the bright mode which utilizes lamp light to the maximum, since both filters are removed from an optical path and the intermediate color light of green light and red light is taken in, it will become the predetermined white color temperature in the said lamp light. In a mode in which color purity is important, by inserting both filters in the optical path, not only the intermediate color light of green light and red light is cut, but also the blue wavelength band light is reduced. The color temperature can be the same as the color temperature. That is, it is possible to prevent the white color temperature from changing between the bright mode and the color purity priority mode.
前記第1フィルタは透明板の一方の面に形成され、前記透明板の他方の面に第2フィルタが形成され、当該透明板は白色光路上で挿抜自在に設けられているのがよい。前記透明板の挿抜で両フィルタの挿抜が同時に行える。 The first filter may be formed on one surface of a transparent plate, the second filter may be formed on the other surface of the transparent plate, and the transparent plate may be provided so as to be insertable / removable on a white light path. Both filters can be inserted and removed simultaneously by inserting and removing the transparent plate.
以上説明したように、この発明によれば、明るいモードと色純度重視モードとの間で白色の色温度が変わってしまうのを防止できるという効果を奏する。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the white color temperature from being changed between the bright mode and the color purity emphasis mode.
以下、この発明の実施形態の液晶プロジェクタを図1乃至図3に基づいて説明する。 A liquid crystal projector according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1及び図2はこの実施形態の3板式液晶プロジェクタを示した図である。光源1における発光部は、超高圧水銀ランプ等から成り、その照射白色光はパラボラリフレクタによって平行光となって出射され、UV・IRカットフィルタ2を経てインテグレータレンズ3へと導かれる。
1 and 2 are views showing a three-plate liquid crystal projector of this embodiment. The light emitting section of the
インテグレータレンズ3は一対のレンズ群(フライアイレンズ)3a・3bから構成されており、個々のレンズ部分が光源1から出射された光を後述する液晶ライトバルブの全面に導くようになっており、光源1において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ3を経た光は、偏光変換装置4、集光レンズ5、及び全反射ミラー6を経た後、第1ダイクロイックミラー7へと導かれることになる。
The
偏光変換装置4は、偏光ビームスプリッタアレイ(以下、PBSアレイと称する)によって構成されている。PBSアレイは、偏光分離膜と位相差板(1/2λ板)とを備える。PBSアレイの各偏光分離膜は、インテグレータレンズ3からの光のうち例えばP偏光を通過させ、S偏光を90°光路変更する。光路偏光されたS偏光は隣接の偏光分離膜にて反射されてそのまま出射される。一方、偏光分離膜を透過したP偏光はその前側(光出射側)に設けてある前記位相差板によってS偏光に変換されて出射される。すなわち、この場合には、ほぼ全ての光はS偏光に変換されるようになっている。
The
第1ダイクロイックミラー7は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン(緑+青)の波長帯域の光を反射する。第1ダイクロイックミラー7を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー8にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー8にて反射された赤色光はレンズ9を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ31を透過することによって光変調される。一方、第1ダイクロイックミラー7にて反射したシアンの波長帯域の光は、第2ダイクロイックミラー10に導かれる。
The first
第2ダイクロイックミラー10は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第2ダイクロイックミラー10にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ11を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ32に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第2ダイクロイックミラー10を透過した青色波長帯域の光は、リレーレンズ12、全反射ミラー13、リレーレンズ14、全反射ミラー15、レンズ16を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ33に導かれ、これを透過することで光変調される。
The second
各液晶ライトバルブ31,32,33は、それぞれ、入射側偏光板と、一対のガラス基板(画素電極や配向膜を形成してある)間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板とを備えて成る。
Each of the liquid
液晶ライトバルブ31,32,33を経ることで変調された変調光(各色映像光)は、クロスダイクロイックプリズム17によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ18によって拡大投写され、スクリーン上に投写表示される。
The modulated light (each color video light) modulated by passing through the liquid
第1ダイクロイックミラー7の光入射側である白色光路上には、フィルタ板21が挿抜自在に設けられている。この挿抜のための機構としては、図2に示しているように、フィルタ板21をスライドさせる機構の他、フィルタ板21から離間して設けられた軸(水平軸,垂直軸)にて回転させる機構、或いは、フィルタ板21の下縁に設けられた水平軸にて傾倒させる機構などを採用し得る。また、手動で挿抜することに限らず、モータなどのアクチュエータにて挿抜できるように構成することもできる。
A
フィルタ板21は、透明ガラス板の一方の面に第1フィルタ21Aを有し、他方の面に第2フィルタ21Bを有している。各フィルタは例えば誘電体膜を多層に蒸着することにより形成される。第1フィルタ21Aは、緑色光と赤色光の中間色光(その中心波長を578nmとする)をカットする。また、第2フィルタ21Bは青色波長帯域光(例えば、500nm以下の帯域光)を低減する。なお、578nmの成分除去による色温度の変化は青色波長帯域光の約20%〜40%に相当するので、第2フィルタ21Bは青色波長帯域光の約20%〜40%を低減するように設計される。フィルタ板21の光透過特性を図3に示す。
The
上記の構成においては、ランプ光を最大限利用する明るいモードとするときにはフィルタ板21を光路から外し、色純度を重視するモードではフィルタ板21を光路内に挿入すればよい。フィルタ板21を光路から外したときには、ランプ光の全てを取り込むことになるので、ランプ光に基づいた白色の色温度が得られることになる。一方、フィルタ板21を光路内に挿入したときには、第1フィルタ21Aによって緑色光と赤色光の中間色光である578nm成分がカットされるだけでなく、第2フィルタ21Bによって青色波長帯域光も約20%〜40%低減されるので、上記色温度と同程度の白色の色温度とすることができる。
In the above-described configuration, the
なお、第1フィルタ21Aと第2フィルタ21Bを別体に構成しても構わないものである。ただし、上記のごとく、フィルタ板21として一体化した場合には挿抜機構が一つで済み、各フィルタをそれぞれ挿抜する場合に比べて、構造を簡単にできる。また、第1フィルタ21Aと第2フィルタ21Bを別体とする場合には、第1フィルタ21Aを赤色光路上に配置し、第2フィルタ21Bをシアン光路上又は青色光路上に配置することができる。第1フィルタ21Aを赤色光路上に配置する場合には、図5に示した特性を有するフィルタを用いることができる。また、第2フィルタ21Bを青色光路上に配置する場合には、波長選択性が無くて全帯域の光を一律に約20%〜40%低減するフィルタを用いることができる。
The
なお、以上の説明では、液晶ライトバルブを用いる投写型映像表示装置を示したが、他のライトバルブを用いる構成にも適用できる。 In the above description, a projection display apparatus using a liquid crystal light valve is shown, but the present invention can also be applied to a configuration using other light valves.
1 光源
7 第1ダイクロイックミラー
10 第2ダイクロイックミラー
21 フィルタ板
21A 第1フィルタ
21B 第2フィルタ
31,32,33 液晶ライトバルブ
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