JP2006301325A - Image display apparatus - Google Patents
Image display apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006301325A JP2006301325A JP2005123298A JP2005123298A JP2006301325A JP 2006301325 A JP2006301325 A JP 2006301325A JP 2005123298 A JP2005123298 A JP 2005123298A JP 2005123298 A JP2005123298 A JP 2005123298A JP 2006301325 A JP2006301325 A JP 2006301325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- light emitting
- modulation element
- emitted
- 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
Abstract
Description
本発明は光源からの放射光を空間光変調素子に均一に放射して、この空間光変調素子に表示された画像を投射レンズによりスクリーン上に拡大投謝した画像の明るさを調整できる画像表示装置に関する。 The present invention provides an image display capable of adjusting the brightness of an image obtained by uniformly radiating light emitted from a light source to a spatial light modulation element and enlarging the image displayed on the spatial light modulation element on a screen by a projection lens. Relates to the device.
デジタル・マルチメディア時代の到来と共に、高精細度で大画面の画像を投射できる投射型の画像表示装置が注目されている。この画像表示装置は、各種の構造形態が採用されている。
この高輝度でかつ高コントラストに画像を表示できる画像表示装置の一例が特許文献1に記載されている。
図3は、特許文献1に記載されている従来の画像表示装置を説明するための図である。図3(A)は絞り102を開放にした場合でもっとも明るい状態であり、図3(B)は絞り102がほぼ真中の場合で、明るさとコントラストが中庸であり、図3(C)は絞り102を最も絞った状態で明るさはもっとも少ないがコントラストは最もよい状態である。
With the advent of the digital multimedia era, a projection-type image display device capable of projecting a large-screen image with high definition has attracted attention. This image display device employs various structural forms.
An example of an image display apparatus capable of displaying an image with high brightness and high contrast is described in Patent Document 1.
FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional image display device described in Patent Document 1. In FIG. FIG. 3A shows the brightest state when the
図3に示すように、従来の画像表示装置100は、1つのランプと反射鏡からなる光源101から出射される不定偏光光の光量を調整する絞り102と、絞り102を経由して光量が調整された光の出射角度を補正する補正レンズ103と、出射角度が補正された光を空間光変調素子(ライトバルブ)105全体に均一に放射するコンデンサレンズ104と、コンデンサレンズ104から放射された光を全体に均一に入射し映像信号に応じて光変調した光に変換して放射する空間光変調素子105と、空間光変調素子105から光変調された光をスクリーン107上に投射表示を行う投射レンズ106と、から構成される。
As shown in FIG. 3, the conventional image display apparatus 100 has a
次に、動作について説明する。
光源101から出射される不定偏光光は、補正レンズ103、コンデンサレンズ104により空間光変調素子105に入射され、空間光変調素子105により映像信号に応じて光変調した光に変換した後、投射レンズ106によりスクリーン107上に画像として拡大表示される。
Next, the operation will be described.
The indefinitely polarized light emitted from the
そして、絞り101により光源101から出射される不定偏光光の光量を、補正レンズ103により出射角度を補正する前に設置された絞り102により調整して、スクリーン107上に拡大表示される画像の明るさを調整していた。
明るさの調整は、スクリーン107上に拡大表示される画像のコントラストは少なくてより明るさが必要な場合は、絞り102の絞りをできるだけ開放にし、画像のコントラストが多く必要な場合は、絞り102の絞り量を大きくする。
Then, the light amount of the indefinitely polarized light emitted from the
When the brightness of the image enlarged and displayed on the
このようにして、光源101から出射される不定偏光光の光量を、絞り102によりスクリーン107上に拡大表示される画像に要求されるコントラストにより調整しても、常に光源101から出射された不定偏光光が均一に調整されて空間光変調素子105に入射されるため、スクリーン107上では明るさを調整して光量の増減を行っても、スクリーン107上では光量ムラの無い均一で良好な画像を得ることが出来た。
しかしながら、光源101ではランプが1つであり、スクリーン107上で必要とされる最大光量を常に放射する必要があるため、明るさの調整量に係らず常に最大光量が必要なため、熱が発生しやすく放熱処理を十分考慮しなければならない点や、絞り102の形状を、光量を均一にするため絞り調整時に絞り機構内部では乱反射の無いような精密な構造としなければならず、具体的な実現が困難であると言う点が問題であり、さらに発光源であるランプが1つのためランプ切れによる画像表示停止を最小時間とするための迅速なランプ交換装置が必要であると言う問題点があった。
However, since the
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、明るさの調整量に応じた光量を光源から放射し、常に均一に調整した光量を容易に得られ、かつ迅速なランプ交換装置の必要ない画像表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the amount of light corresponding to the brightness adjustment amount is radiated from the light source, and the amount of light always adjusted uniformly can be easily obtained, and An object of the present invention is to provide an image display device that does not require a rapid lamp replacement device.
本願発明における第1の発明は、複数の発光素子が2次元状に配列された発光素子アレイから出射される光を空間光変調素子で映像信号に応じて光変調を行い、スクリーン上に投射表示を行う画像表示装置において、前記発光素子アレイに対向配置され、前記複数の発光素子から出射される光を集光する複数のレンズを2次元に配列したマトリクス配列レンズ(レンズアレイ)と、前記複数のレンズで集光された光を前記空間光変調素子の形状と同じにして拡大出射させる拡大レンズと、前記拡大レンズと前記空間光変調素子の間に配置され、前記拡大レンズで拡大出射された光を前記空間光変調素子で映像信号に応じて光変調され、平行出射させるコンデンサレンズと、前記コンデンサレンズから平行出射した光を前記スクリーン上に投射表示を行う投射レンズと、を備えたことを特徴とする画像表示装置を提供する。 According to a first aspect of the present invention, light emitted from a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged two-dimensionally is modulated by a spatial light modulation element in accordance with a video signal, and projected on a screen. A matrix array lens (lens array) in which a plurality of lenses arranged to face the light emitting element array and condensing light emitted from the plurality of light emitting elements are two-dimensionally arranged; A magnifying lens that magnifies and emits the light collected by the lens in the same shape as the spatial light modulation element, and is arranged between the magnifying lens and the spatial light modulation element, and is magnified and emitted by the magnifying lens. Light is modulated in accordance with the video signal by the spatial light modulator and is emitted in parallel, and light emitted in parallel from the condenser lens is projected onto the screen. To provide an image display apparatus characterized by comprising: a projection lens for performing view, a.
本発明によれば、複数の発光素子が2次元に配列された発光素子アレイから出射される光を空間光変調素子で映像信号に応じて光変調を行い、スクリーン上に投射表示を行う画像表示装置において、発光素子アレイに対向配置され、複数の発光素子から出射される光を集光する複数のレンズを2次元に配列したマトリクス配列レンズと、複数のレンズで集光された光を空間光変調素子の形状と同じにして拡大出射させる拡大レンズと、拡大レンズと空間光変調素子の間に配置され、拡大レンズで拡大出射された光を空間光変調素子で映像信号に応じて光変調され、平行出射させるコンデンサレンズと、コンデンサレンズから平行出射した光をスクリーン上に投射表示を行う投射レンズと、を備えることにより、明るさの調整量に応じた光量を光源から放射し、常に均一に調整した光量を容易に得られ、かつ迅速なランプ交換装置が必要のない構造とすることができる。 According to the present invention, light emitted from a light-emitting element array in which a plurality of light-emitting elements are two-dimensionally arranged is light-modulated by a spatial light modulator according to a video signal, and image display is performed on a screen. In the apparatus, a matrix array lens in which a plurality of lenses that are arranged opposite to a light emitting element array and collect light emitted from a plurality of light emitting elements are arranged two-dimensionally, and light collected by the plurality of lenses is spatial light A magnifying lens that magnifies and emits light in the same shape as the modulation element, and is arranged between the magnifying lens and the spatial light modulation element. And a condenser lens for parallel emission and a projection lens for projecting and displaying the light emitted in parallel from the condenser lens on the screen. Emitted from a source, always uniformly adjusted light quantity easily obtained a and rapid lamp replacement device can be unnecessary structure.
以下に本発明の実施形態に係る画像示装置について図1〜図2を用いて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像示装置を説明するための図であり、(A)はもっとも明るい状態を示す図であり、(B)は明るさとコントラストが中庸な状態を示す図であり、(C)は明るさがもっとも少なくコントラストは最もよい状態を示す図である。
図2は、本発明の実施形態に係る光源である発光素子の発光位置による光路の状態を示す図であり、(A)は端部における発光素子からの光路を示す図であり、(B)は端部と中央部との間の発光素子からの光路を示す図であり、(C)は中央部の発光素子の光路を示す図である。
Hereinafter, an image display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram for explaining an image display device according to an embodiment of the present invention, in which (A) is a diagram showing the brightest state, and (B) is a diagram showing a state in which brightness and contrast are neutral. (C) is a diagram showing a state where the brightness is the least and the contrast is the best.
FIG. 2 is a diagram showing a state of an optical path depending on a light emitting position of a light emitting element which is a light source according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2A is a diagram showing an optical path from the light emitting element at an end portion. FIG. 2 is a diagram showing an optical path from a light emitting element between an end portion and a central portion, and FIG. 3C is a diagram showing an optical path of the light emitting element in the central portion.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る画像表示装置1は、複数の発光素子を2次元に配列し光源として用いる発光素子アレイ2と、発光素子アレイ2から出射される光を集光する複数のレンズを2次元に配列したレンズアレイ3と、レンズアレイ3から出射される光を整列する複数のレンズをライン状(もしくは複数のライン状)に配列したレンズアレイ4と、レンズアレイ4から出射される光を空間光変調素子7の形状幅と同じにして拡大出射させる拡大レンズ5と、拡大レンズ5と空間光変調素子7の間に配置され拡大レンズ5から拡大出射された光を空間変調素子7で映像信号に応じて光変調して並行出射させるコンデンサレンズ6と、映像信号に応じて透過光或いは反射光を光変調する空間変調素子7と、コンデンサレンズ6から並行出射し空間変調素子7で光変調された光をスクリーン9に投射表示を行う投射レンズ8と、から構成される。
As shown in FIG. 1, an image display device 1 according to an embodiment of the present invention collects light emitted from a light emitting element array 2 and a light emitting element array 2 in which a plurality of light emitting elements are two-dimensionally arranged and used as a light source. A lens array 3 in which a plurality of light-emitting lenses are two-dimensionally arranged, a lens array 4 in which a plurality of lenses that align light emitted from the lens array 3 are arranged in a line (or a plurality of lines), and a lens array Magnifying lens 5 that magnifies and emits the light emitted from 4 with the same shape width as that of spatial light modulation element 7, and light that is arranged between magnifying lens 5 and spatial light modulation element 7 and is magnified and emitted from magnifying lens 5 A condenser lens 6 that modulates light in parallel according to a video signal by a spatial modulation element 7 and emits it in parallel, a spatial modulation element 7 that optically modulates transmitted light or reflected light according to a video signal, and a condenser lens 6 Constituted by the spatial modulation element 7 et parallel exit the
次に、動作について説明する。
発光素子アレイ2から出射される光は、レンズアレイ3(マトリクス配列レンズ)によりレンズアレイ4の位置に結像されたのち、拡大レンズ5によりコンデンサレンズ6を経由して空間変調素子7に並行光として入射される。空間変調素子7に入射された並行光は、空間変調素子7に供給される所定の映像信号に応じて光変調されたのち、投射レンズ8によりスクリーン9上に画像として拡大表示される。
Next, the operation will be described.
The light emitted from the light emitting element array 2 is imaged at the position of the lens array 4 by the lens array 3 (matrix array lens), and then parallel light to the spatial modulation element 7 via the condenser lens 6 by the magnifying lens 5. As incident. The parallel light incident on the spatial modulation element 7 is optically modulated in accordance with a predetermined video signal supplied to the spatial modulation element 7 and then enlarged and displayed as an image on the screen 9 by the
そして、図1(A)に示すように、発光素子アレイ2を全て発光させるとスクリーン9上には最も明るい画像が拡大表示され、次に図1(B)に示すように、発光素子アレイ2を中庸に発光させるとスクリーン9上には明るい画像とコントラストのある画像が拡大表示され、さらに図1(C)に示すように、発光素子アレイ2を1つのみ発光させるとスクリーン9上には最もコントラストのある画像が拡大表示される。 As shown in FIG. 1 (A), when all the light emitting element arrays 2 emit light, the brightest image is enlarged and displayed on the screen 9, and as shown in FIG. 1 (B), the light emitting element array 2 is displayed. When the light is emitted in the middle, a bright image and a contrast image are enlarged and displayed on the screen 9, and when only one light emitting element array 2 is made to emit light as shown in FIG. The image with the highest contrast is enlarged and displayed.
このようにして、
1)図1(A)に示すようなマトリクス配列レンズの2次元配列の全てを点灯することで、「全部点灯で明るさ優先モード」
2)図1(C)に示すようなマトリクス配列レンズの2次元配列の内側のみを点灯することで、「コントラスト優先モード」
とするような、明るさ優先モードとコントラスト優先モード等の切換えを、マトリクス配列レンズの点灯量を制御することで容易に行うことができる。
In this way
1) By turning on all of the two-dimensional arrays of matrix array lenses as shown in FIG.
2) “Contrast priority mode” is achieved by lighting only the inside of the two-dimensional array of matrix array lenses as shown in FIG.
Switching between the brightness priority mode and the contrast priority mode can be easily performed by controlling the lighting amount of the matrix array lens.
次に、図2に示すように発光素子アレイ2の個々の発光素子は、それぞれがレンズアレイ3及びレンズアレイ4のそれぞれ個々に位置するレンズを経由した後、拡大レンズ5及びコンデンサレンズ6により空間変調素子7の全体にそれぞれの個々の発光素子に応じた均一な並行光を入射する。 Next, as shown in FIG. 2, the individual light emitting elements of the light emitting element array 2 pass through the lenses respectively positioned in the lens array 3 and the lens array 4, and then are spaced by the magnifying lens 5 and the condenser lens 6. Uniform parallel light corresponding to each individual light emitting element is incident on the entire modulation element 7.
図2をさらに、詳細に説明する。
図2(A)は端部の発光素子のみを発光させた場合の光路を示し、空間変調素子7の全体には斜め方向の均一な並行光が入射される。図2(B)においては端部より内部の発光素子のみを発光させた場合の光路を示し、空間変調素子7の全体には斜め方向のやや角度が減少した均一な並行光が入射される。図2(C)は中央部の発光素子のみを発光させた場合の光路を示し、空間変調素子7全体には均一な並行光が入射される。
FIG. 2 will be described in further detail.
FIG. 2A shows an optical path when only the light emitting element at the end is caused to emit light. Uniform parallel light in an oblique direction is incident on the entire spatial modulation element 7. FIG. 2B shows an optical path in the case where only the internal light emitting element emits light from the end, and uniform parallel light having a slightly reduced angle in the oblique direction is incident on the entire spatial modulation element 7. FIG. 2C shows an optical path when only the central light emitting element emits light, and uniform parallel light is incident on the entire spatial modulation element 7.
以上述べてきた本発明の実施形態に係る画像表示装置によれば、図1に示すように、発光素子アレイ2の発光素子数を所定の明るさとコントラストに応じて発光させることができるから、所定の明るさに応じて発熱量を軽減することができる。
また、図2に示すように発光素子アレイ2の全ての発光素子は個々に空間変調素子7上の全体に光を出射しているから、1つの発光素子の発光が停止しても、他の発光素子に瞬時に切り換えることができる。
According to the image display apparatus according to the embodiment of the present invention described above, the number of light emitting elements of the light emitting element array 2 can be made to emit light according to predetermined brightness and contrast as shown in FIG. The amount of heat generated can be reduced according to the brightness of the.
In addition, as shown in FIG. 2, all the light emitting elements of the light emitting element array 2 individually emit light to the entire surface of the spatial modulation element 7, so that even if light emission of one light emitting element stops, The light emitting element can be switched instantaneously.
1・・・画像表示装置、2・・・発光素子アレイ、3,4・・・レンズアレイ(マトリクス配列レンズ)、5・・・拡大レンズ、6・・・コンデンサレンズ、7・・・空間変調素子、8・・・投射レンズ、9・・・スクリーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image display apparatus, 2 ... Light emitting element array, 3, 4 ... Lens array (matrix arrangement lens), 5 ... Magnifying lens, 6 ... Condenser lens, 7 ... Spatial modulation Element, 8 ... projection lens, 9 ... screen
Claims (1)
前記発光素子アレイに対向配置され、前記複数の発光素子から出射される光を集光する複数のレンズを2次元に配列したマトリクス配列レンズと、
前記複数のレンズで集光された光を前記空間光変調素子の形状と同じにして拡大出射させる拡大レンズと、
前記拡大レンズと前記空間光変調素子の間に配置され、前記拡大レンズで拡大出射された光を前記空間光変調素子で映像信号に応じて光変調され、平行出射させるコンデンサレンズと、
前記コンデンサレンズから平行出射した光を前記スクリーン上に投射表示を行う投射レンズと、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
In an image display device that performs light modulation of light emitted from a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are two-dimensionally arranged according to a video signal by a spatial light modulation element, and performs projection display on a screen.
A matrix array lens in which a plurality of lenses that are arranged opposite to the light emitting element array and collect light emitted from the plurality of light emitting elements are two-dimensionally arranged;
A magnifying lens that magnifies and emits the light collected by the plurality of lenses in the same shape as the spatial light modulator;
A condenser lens that is disposed between the magnifying lens and the spatial light modulation element and is optically modulated in accordance with a video signal by the spatial light modulation element according to a video signal, and is emitted in parallel.
A projection lens that performs projection display on the screen of light emitted in parallel from the condenser lens;
An image display device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005123298A JP2006301325A (en) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | Image display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005123298A JP2006301325A (en) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | Image display apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006301325A true JP2006301325A (en) | 2006-11-02 |
Family
ID=37469681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005123298A Pending JP2006301325A (en) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | Image display apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006301325A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014071246A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | Projection type display device |
CN114002197A (en) * | 2016-02-22 | 2022-02-01 | 株式会社日立高新技术 | Luminescence detection device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10293545A (en) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Hitachi Ltd | Projection display device |
WO2004059608A1 (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Projection type video display device |
JP2004220015A (en) * | 2002-12-26 | 2004-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Lighting unit and projection video display device |
JP2004286858A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Seiko Epson Corp | Lighting system and projector |
JP2005003900A (en) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Seiko Epson Corp | Projector |
JP2005156650A (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Hitachi Ltd | Projection-type video display device |
-
2005
- 2005-04-21 JP JP2005123298A patent/JP2006301325A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10293545A (en) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Hitachi Ltd | Projection display device |
WO2004059608A1 (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Projection type video display device |
JP2004220015A (en) * | 2002-12-26 | 2004-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Lighting unit and projection video display device |
JP2004286858A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Seiko Epson Corp | Lighting system and projector |
JP2005003900A (en) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Seiko Epson Corp | Projector |
JP2005156650A (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Hitachi Ltd | Projection-type video display device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014071246A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | Projection type display device |
CN114002197A (en) * | 2016-02-22 | 2022-02-01 | 株式会社日立高新技术 | Luminescence detection device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5197227B2 (en) | Illumination optical system and image projection apparatus | |
US7556413B2 (en) | Illumination device and projector | |
US20040036990A1 (en) | Light-emitting unit, illumination apparatus and projection display apparatus | |
US20070127240A1 (en) | Light source device and projector | |
JP2006189825A (en) | Led package, illumination system and projection system employing the same | |
JP2008003270A (en) | Illuminator and projection-type image display device using the same | |
JP2006065118A (en) | Lighting optical system | |
JP2007047707A (en) | Illuminator, optical modulation device, and projection type display device | |
US20060023167A1 (en) | Illumination system for projection display applications | |
JP6200791B2 (en) | Optical unit, projection display device, and imaging device | |
JP2008090018A (en) | Image display device | |
JP2002072361A (en) | Lighting optical system, optical device having the same lighting optical system, and image processor | |
JP2010091846A (en) | Projection display device | |
JP2006301325A (en) | Image display apparatus | |
JP4891112B2 (en) | Lamp unit, projection display device, and method of manufacturing projection display device | |
US8474984B2 (en) | Projection display device | |
JP2006039330A (en) | Lighting device and projection type video display device | |
JP2006292792A (en) | Optical projection apparatus and projector | |
JP6290369B2 (en) | Projection-type image display device and light source device | |
JP4893780B2 (en) | LIGHTING DEVICE AND PROJECTOR HAVING THE SAME | |
JP4581407B2 (en) | Light source unit and projection-type image display device using the same | |
JP4487484B2 (en) | LIGHTING DEVICE AND PROJECTOR HAVING THE SAME | |
JP2010156744A (en) | Display device | |
JP4961193B2 (en) | Projection type display device and multi-screen display device using the same | |
JP2008102168A (en) | Projector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100813 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20101006 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110510 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20110913 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |