JP2005250384A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源装置110と、第1レンズアレイ120と、第2レンズアレイ130と、重畳レンズ150と、液晶表示装置400R,400G,400Bと、投写光学系600と、光シャッタとしての回転板20と、この回転板20を回転させるための駆動モータ10及びこの駆動モータ10を駆動制御する駆動モータ制御装置12からなる回転制御装置14とを備えたプロジェクタ1000Aであって、回転制御装置14は、回転板20を、光源装置110から照明光束が光透過領域22を通過する状態で静止させる機能を有することを特徴とするプロジェクタ。
【選択図】 図1
Description
このプロジェクタ900Aにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶表示装置400R,400G,400Bが、図12(b)に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図12(c)に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるCRTの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題がある(この尾引き現象については、例えば、非特許文献1参照。)。
このプロジェクタ900Bにおいては、図13(a)に示すように、液晶表示装置400R,400G,400Bの光入射側に光シャッタ420R,420G,420Bを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
「ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質」(電子情報通信学会技報 EID99−10 第55〜60頁(1999−06))
また、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する回転部材を光源装置からの照明光束が集束する位置近傍に配置することとしているため、回転部材の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなり、本発明の第1の目的が達成される。
このため、本発明のプロジェクタによれば、滑らかで良質な動画表示が求められるときには、回転部材を回転させることにより滑らかで良質な動画表示を得ることができ、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置からの照明光束が光透過領域を通過する状態で回転部材を静止させることにより明るい表示画面を得ることができ、使用目的に応じて最適な性能を発揮することができる。
このように構成することにより、回転制御装置は、回転位置検出装置による検出結果に基づいて、回転部材を任意の特定位置で正確に静止させることができるようになる。このため、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置からの照明光束が光透過領域を通過する状態で回転部材を静止させることができるようになり、光利用効率を向上することができる。
また、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する回転部材を比較的小さな面積となるインテグレータロッドの光入射面近傍に配置することとしているため、回転部材の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなり、本発明の第1の目的が達成される。
このため、本発明のプロジェクタによれば、滑らかで良質な動画表示が求められるときには、回転部材を回転させることにより滑らかで良質な動画表示を得ることができ、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置からの照明光束が光透過領域を通過する状態で回転部材を静止させることにより明るい表示画面を得ることができ、使用目的に応じて最適な性能を発揮することができる。
また、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する回転部材を比較的小さな面積となるインテグレータロッドの光射出面近傍に配置することとしているため、回転部材の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなり、本発明の第1の目的が達成される。
このため、本発明のプロジェクタによれば、滑らかで良質な動画表示が求められるときには、回転部材を回転させることにより滑らかで良質な動画表示を得ることができ、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置からの照明光束が光透過領域を通過する状態で回転部材を静止させることにより明るい表示画面を得ることができ、使用目的に応じて最適な性能を発揮することができる。
このように構成することにより、回転部材の光透過領域における光透過率が向上して光利用効率の低下を最小限のものとすることができるとともに、迷光レベルが低減してコントラストを高めることができる。
また、このように構成することにより、光源装置からの照明光束が光透過領域を通過する状態で回転部材を静止させた場合であっても、光透過領域における光吸収による発熱が抑制され、回転部材が割れたり変形したりすることを効果的に抑制することができるようになる。
このように構成することにより、回転部材の光非透過領域で反射された光は光源装置に向かい、光源装置によって再び集束光束として被照明領域側に射出され、光の再利用が図られる。
このように構成することにより、光非透過領域においては光源装置からの照明光束は、光入射面に形成された反射膜によって反射されるため、回転部材中を通過することがなくなる。このため、光非透過領域における光吸収による発熱が抑制され、回転部材が割れたり変形したりすることを効果的に抑制することができるようになる。
反射型の検出マークを配置する場合には、回転位置検出装置は、検出マークからの反射光を検知するフォトリフレクタを用いるのが好ましい。この場合、フォトリフレクタは後述のフォトインタラプタと比較して小型であることから、駆動モータの回転部分又は回転部材に検出マークを配置するときの自由度が高まるという利益もある。
また、透過型の検出マークを配置する場合には、回転位置検出装置は、検出マークからの透過光を検知するフォトインタラプタを用いるのが好ましい。この場合、フォトインタラプタはフォトリフレクタと比較して検出精度が高いことから、駆動モータの回転部分又は回転部材における検出マークの検出精度が高まるという利益もある。
この場合、回転位置検出装置による光透過領域及び光非透過領域からなるパターンの検知は、光非透過領域からの反射光を検知するフォトリフレクタを用いることもできるし、光透過領域からの透過光を検知するフォトインタラプタを用いることもできる。
図1は、本発明の実施形態1に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図1(a)は平面図であり、図1(b)は側面図である。図1(c)は、図1(a)及び図1(b)の回転板を説明するために示す図である。図1(d)は、被照明領域である電気光学変調装置としての液晶表示装置上における照明状態を示す図である。図2は、光シャッタ装置を説明するために示すブロック図である。
なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれz方向(図1(a)における照明光軸方向)、x方向(図1(a)における紙面に平行かつz軸に直交する方向)及びy方向(図1(a)における紙面に垂直かつz軸に直交する方向)とする。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、滑らかで良質な動画表示が求められるときには、回転板20を回転させることにより滑らかで良質な動画表示を得ることができ、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域22を通過する状態で回転板20を静止させることにより明るい表示画面を得ることができ、使用目的に応じて最適な性能を発揮することができる。
このため、回転制御装置14は、回転位置検出装置16による検出結果に基づいて、回転板20を任意の特定位置で正確に静止させることができるようになるため、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域22を通過する状態で回転板20を正しく静止させることができるようになり、光利用効率を向上することができる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、回転板20は、図3に示すように、透明基材25に光非透過部材としての金属膜26を所定パターンに成膜することにより形成されている。このため、光非透過領域24における光透過率を極めて低いものにするとともに耐光性の高いものにすることができる。なお、光非透過部材としては、金属膜26に代えて誘電体多層膜を用いることもできる。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
なお、検出マーク18Aが印刷されたラベル18は、回転板20の側面又は端面に貼付してもよい。この場合、回転板20における回転位置の検出は、回転板20に配置された検出マーク18Aを検出することにより行われる。
この場合、図5(a)及び図5(b)に示すように、回転位置検出装置16Aとしては、回転板20に光を照射するための発光部15A及び回転板20からの透過光を検知する受光部17Aを有するフォトインタラプタを好適に用いることができる。また、回転板20における回転位置の検出は、回転板20の光非透過領域24(反射領域)からの反射光を検知するフォトリフレクタを用いることもできる。
パルスモータは、入力されたパルス信号に応じて回転するため、ある時点における回転板20の回転位置を知得すれば、その後は、パルス信号に基づいて回転板20の回転位置を正確に知得することができるようになる。このため、回転位置検出装置16によって回転板20の回転位置を適宜検出するようにすれば、パルス信号に基づいて回転板20の回転位置を常時正確に検出することができるようになる。また、その結果、回転板20を正確な回転位置で静止させることも容易にできるようになる。
パルスモータは、ある回転状態において許容される所定以上の周波数を有するパルス信号が入力された場合には正常な回転状態を維持することができなくなる。このため、正常な回転状態を維持しながら加減速を行うことができる条件が記録された加減速テーブルを参照することによって、パルスモータにおける正常な加速及び減速が可能になる。
DCモータは、パルスモータの場合よりも高速回転が容易であるため、光の遮断を高速度で行うことが容易になり、その結果滑らかで良質な動画表示を行うことも容易になる。また、DCモータは、パルスモータの場合よりも低騒音であるため、回転板20を高速で回転させる際に発生する騒音レベルを低いものとすることができ、例えば映画を視聴する際などにおいて有用なものとなる。
図8は、本発明の実施形態2に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図8(a)は平面図であり、図8(b)は側面図である。図8(c)は、図8(a)及び図8(b)の回転板を説明するために示す図である。図8(d)は、被照明領域である液晶表示装置上における照明状態を示す図である。図8において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、このような効果を奏する回転板20が、光源装置110からの照明光束が集束する、インテグレータロッド160の光入射面近傍に配置されているため、回転板20の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域22を通過する状態で回転板20を静止させることにより、液晶表示装置400には連続して照明光束が照射されるようになり、光利用効率が低下することがなくなる。
このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、滑らかで良質な動画表示が求められるときには、回転板20を回転させることにより滑らかで良質な動画表示を得ることができ、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域22を通過する状態で回転板20を静止させることにより明るい表示画面を得ることができ、使用目的に応じて最適な性能を発揮することができる。
このため、回転制御装置は、回転位置検出装置による検出結果に基づいて、回転板20を任意の特定位置で正確に静止させることができるようになるため、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域22を通過する状態で回転板20を静止させることができるようになり、光利用効率を向上することができる。
図9は、本発明の実施形態3に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図9(a)は平面図であり、図9(b)は側面図である。図9(c)は、図9(a)及び図9(b)の回転ホイールを説明するために示す図である。図9(d)は、被照明領域である液晶表示装置上における照明状態を示す図である。図9において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、図9(a)及び図9(b)に示すリレーレンズ754は一部簡略化して示しており、図8(a)及び図8(b)に示すリレー光学系170と同一のものである。
このため、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
このため、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cによれば、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域32を通過する状態で回転ホイール30を静止させることにより、液晶表示装置400R,400G,400Bには連続して照明光束が照射されるようになり、光利用効率が低下することがなくなる。
このため、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cによれば、滑らかで良質な動画表示が求められるときには、回転ホイール30を回転させることにより滑らかで良質な動画表示を得ることができ、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域32を通過する状態で回転ホイール30を静止させることにより明るい表示画面を得ることができ、使用目的に応じて最適な性能を発揮することができる。
このため、回転制御装置は、回転位置検出装置による検出結果に基づいて、回転ホイール30を任意の特定位置で正確に静止させることができるようになるため、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域32を通過する状態で回転ホイール30を静止させることができるようになり、光利用効率を向上することができる。
図10は、実施形態3に係るプロジェクタにおける回転ホイールと比較例に係るプロジェクタにおける回転ホイールとについて説明するために示す図である。図10(a)は比較例に係るプロジェクタにおける回転ホイールの平面図である。図10(b)は、被照明領域である液晶表示装置上における照明状態を示す図である。
比較例に係るプロジェクタにおける回転ホイール30aは、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cにおける回転ホイール30に比べて渦巻きパターンの幅が狭く形成されている。このため、この回転ホイール30aを静止した場合には、光源装置110からの照明光束は、図10(a)に示すように、必ず光透過領域32a及び光非透過領域34aの両方の領域に照射されることになるため、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときであっても、光源装置110からの照明光束が光透過領域32aを通過する状態で回転ホイール30aを静止させることができないため、光利用効率の向上を図ることができない。
図11は、実施形態4に係るプロジェクタの光学系を示す図である。図11(a)は平面図であり、図11(b)は側面図である。図11において、図9と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、図11(a)及び図11(b)に示すレンズ752は一部簡略化して示しており、図8(a)及び図8(b)に示すリレー光学系170と同一のものを用いることができる。
すなわち、液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように渦巻き状に形成された光透過領域32及び光非透過領域34を有する回転ホイール30を備えているため、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。
このため、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
このため、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dによれば、滑らかで良質な動画表示が求められるときには、回転ホイール30を回転させることにより滑らかで良質な動画表示を得ることができ、静止画を表示するときや動画表示の滑らかさよりも画面の明るさが優先されるようなときには、光源装置110からの照明光束が光透過領域32を通過する状態で回転ホイール30を静止させることにより明るい表示画面を得ることができ、使用目的に応じて最適な性能を発揮することができる。
Claims (13)
- 被照明領域側に照明光束を集束光束として射出する光源装置と、
この光源装置からの照明光束が集束する位置よりも前記光源装置から遠い側に配置され、前記光源装置からの照明光束を略平行な照明光束に変換する平行化凸レンズと、
この平行化凸レンズからの照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の小レンズを有する第1レンズアレイと、
複数の小レンズを有する第2レンズアレイと、
この第2レンズアレイからの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズと、
この重畳レンズによって重畳された照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された照明光束を投写する投写光学系と、
前記光源装置からの照明光束が集束する位置近傍に配置され、光軸に平行な回転軸を有するとともに、この回転軸の回転方向に沿って交互に配置された光透過領域及び光非透過領域を有し、その回転によって、前記電気光学変調装置に照射される照明光束が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う回転部材と、
この回転部材を回転させるための駆動モータ及びこの駆動モータを駆動制御する駆動モータ制御装置からなる回転制御装置とを備えたプロジェクタであって、
前記回転制御装置は、前記光源装置からの照明光束が前記光透過領域を通過する状態で前記回転部材を静止させる機能を有することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記回転部材の回転位置を検出するための回転位置検出装置をさらに備え、
前記回転制御装置は、前記回転位置検出装置による検出結果に基づいて、前記光源装置からの照明光束が前記光透過領域を通過する状態で前記回転部材を静止させる機能を有することを特徴とするプロジェクタ。 - 被照明領域側に照明光束を集束光束として射出する光源装置と、
この光源装置からの照明光束が集束する位置近傍に光入射面を有し、前記光源装置からの照明光束をより均一な強度分布を有する照明光束に変換するインテグレータロッドと、
このインテグレータロッドからの照明光束を被照明領域に導くリレー光学系と、
このリレー光学系からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって、変調された照明光束を投写する投写光学系と、
前記インテグレータロッドの光入射面近傍に配置され、光軸に平行な回転軸を有するとともに、この回転軸の回転方向に沿って交互に配置された光透過領域及び光非透過領域を有し、その回転によって前記電気光学変調装置に照射される照明光束が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う回転部材と、
この回転部材を回転させるための駆動モータ及びこの駆動モータを駆動制御する駆動モータ制御装置からなる回転制御装置と、
前記回転部材の回転位置を検出するための回転位置検出装置とを備えたプロジェクタであって、
前記回転制御装置は、前記回転位置検出装置による検出結果に基づいて、前記光源装置からの照明光束が前記光透過領域を通過する状態で前記回転部材を静止させる機能を有することを特徴とするプロジェクタ。 - 被照明領域側に照明光束を集束光束として射出する光源装置と、
この光源装置からの照明光束が集束する位置近傍に光入射面を有し、前記光源装置からの照明光束をより均一な強度分布を有する照明光束に変換するインテグレータロッドと、
このインテグレータロッドからの照明光束を被照明領域に導くリレー光学系と、
このリレー光学系からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された照明光束を投写する投写光学系と、
前記インテグレータロッドの光射出面近傍に配置され、光軸に平行な回転軸を有するとともに、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように、渦巻き状に形成された光透過領域と光非透過領域とを有する回転部材と、
この回転部材を回転させるための駆動モータ及びこの駆動モータを駆動制御する駆動モータ制御装置からなる回転制御装置と、
前記回転部材の回転位置を検出するための回転位置検出装置とを備えたプロジェクタであって、
前記回転制御装置は、前記回転位置検出装置による検出結果に基づいて、前記光源装置からの照明光束が前記光透過領域を通過する状態で前記回転部材を静止させる機能を有することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記回転部材の光透過領域には減反射膜が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記回転部材の光非透過領域には反射膜が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記反射膜は前記光非透過領域の光入射面側に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2〜7のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記駆動モータの回転部分又は前記回転部材には前記回転部材の回転位置を検出するための検出マークが配置され、
前記回転位置検出装置は、前記検出マークを光学的に検知して前記回転部材の回転位置を検出することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2〜7のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記回転位置検出装置は、前記回転部材における光透過領域と光非透過領域からなるパターンを光学的に検知して前記回転部材の回転位置を検出することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜9のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記駆動モータはパルスモータであることを特徴するプロジェクタ。 - 請求項10に記載のプロジェクタにおいて、
前記駆動モータ制御装置は、前記駆動モータの回転速度を加速又は減速する際に用いる加減速テーブルを有することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜9のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記駆動モータはDCモータであることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項12に記載のプロジェクタにおいて、
前記駆動モータの回転部分又は前記回転部材には、その回転方向に沿って、前記回転部材の回転位置を検出するための複数の位置検出マークが配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
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