JP2008134276A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ランプ光源からの照明光によって液晶ライトバルブを照明し、当該液晶ライ
トバルブを経た変調光を投射するプロジェクタに関する。
The present invention relates to a projector that illuminates a liquid crystal light bulb with illumination light from a lamp light source and projects modulated light that has passed through the liquid crystal light bulb.
従来の一般的なプロジェクタは、ランプ等を備える光源と、光源からの光を均一化する
とともに偏光変換する照明光学系と、照明光学系を経た光を3色に分離する色分離光学系
と、3色の照明光によって照明される3つの液晶パネルと、これら3つの液晶パネルから
の像を合成するクロスダイクロイックプリズムと、合成後の拡大像を投射する投射レンズ
とを備える(例えば特許文献1参照)。ここで、色分離光学系は、青色光、緑色光、及び
赤色光の境界波長を遮断波長とする2枚のダイクロイックミラーで構成されており、各色
光が段階的に分離される。
しかし、上記のようなプロジェクタにおいて、青色光の光路は、相対的にエネルギーが
高く、部品寿命が他の色の光路に比較して短くなる。このため、青色光の光路にNDフィ
ルタを挿入して部品寿命を延ばすことも考えられるが、青色光の減光に伴って白色の色温
度が減少する。
However, in the projector as described above, the optical path of blue light is relatively high in energy, and the component life is shorter than the optical paths of other colors. For this reason, it is conceivable that an ND filter is inserted in the optical path of blue light to extend the life of the component, but the color temperature of white decreases as the blue light is dimmed.
そこで、本発明は、白色の色温度を低下させることなく青色光の光路に設置された部品
寿命を簡易に延ばすことができるプロジェクタを提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a projector that can easily extend the life of components installed in the optical path of blue light without lowering the white color temperature.
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、(a)青色光、緑色光、及び
赤色光を含む光源光を射出する光源装置を有する照明装置と、(b)照明装置から射出さ
れた照明光を青色光、緑色光、及び赤色光用の複数の光路に分離するとともに、光路の分
離に際して、青色光の一部を他の色光用の光路上に導く色分離光学系と、(c)色分離光
学系で分離された各色光用の光路に導かれた光を、画像情報に応じてそれぞれ変調する各
色光用の液晶ライトバルブと、(d)液晶ライトバルブで変調された各色の像光を合成す
る光合成光学系と、(e)光合成光学系を経た像光を投射する投射光学系とを備える。
In order to solve the above problems, a projector according to the present invention is (a) an illumination device having a light source device that emits light source light including blue light, green light, and red light, and (b) emitted from the illumination device. A color separation optical system that separates the illumination light into a plurality of optical paths for blue light, green light, and red light, and guides part of the blue light onto the optical paths for other color lights when separating the optical paths; ) A liquid crystal light valve for each color light that modulates the light guided to the optical path for each color light separated by the color separation optical system according to image information; and (d) each color modulated by the liquid crystal light valve. A light combining optical system that combines the image light; and (e) a projection optical system that projects the image light that has passed through the light combining optical system.
上記プロジェクタでは、色分離光学系が、光路の分離に際して、青色光の一部を他の色
光用の光路上に導くので、青色光用の光路に導かれる青色光の光量が減少し、その経路に
沿って配置される部品寿命を延ばすことができる。この際、青色光用の液晶ライトバルブ
で形成された青色画像の輝度は減少するが、他の色光用の液晶ライトバルブで形成される
画像の青色成分の輝度が相対的に増加するので、全体として白色の色温度を維持すること
ができる。
In the projector, the color separation optical system guides part of the blue light onto the optical path for the other color light when the optical path is separated, so that the amount of blue light guided to the optical path for blue light is reduced, and the path It is possible to extend the life of the parts arranged along. At this time, the luminance of the blue image formed by the liquid crystal light valve for blue light is reduced, but the luminance of the blue component of the image formed by the liquid crystal light valve for other color light is relatively increased. As a white color temperature can be maintained.
また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記プロジェクタにおいて、各色光用
の液晶ライトバルブは、各色光用の光路に導かれた光の3色に対応する色度図上の領域を
再現すべく駆動される。この場合、青色光用の液晶ライトバルブに対する照明光量の減少
と、他の色光用の液晶ライトバルブに対する色彩変化量との影響を相殺するような駆動が
可能になり、色再現性の良い画像を投射することができる。
Further, according to a specific aspect or aspect of the present invention, in the projector, the liquid crystal light valve for each color light is a region on the chromaticity diagram corresponding to three colors of light guided to the light path for each color light. It is driven to reproduce. In this case, it becomes possible to drive to cancel the influence of the decrease in the amount of illumination light on the liquid crystal light valve for blue light and the amount of color change on the liquid crystal light valve for other color lights, and an image with good color reproducibility can be obtained. Can project.
本発明の別の態様によれば、青色光の一部を他の色光用の光路上に導く割合は、青色光
用の液晶ライトバルブの寿命と、緑色光及び赤色光用の液晶ライトバルブの少なくとも一
方の寿命とがバランスするように設定される。この場合、青色光用の光路に導かれる青色
光の光量減少を抑えつつ、各色の液晶ライトバルブ全体としての寿命を効果的に延ばすこ
とができる。
According to another aspect of the present invention, the proportion of part of the blue light that is directed onto the light path for the other color light is determined by the lifetime of the liquid crystal light valve for blue light and the liquid crystal light valve for green light and red light. It is set so that at least one of the lifetimes is balanced. In this case, it is possible to effectively extend the life of the entire liquid crystal light valve for each color while suppressing a decrease in the amount of blue light guided to the optical path for blue light.
本発明のさらに別の態様によれば、色分離光学系が、青色光用の光路と他の色光用の光
路とを分離するフィルタを有しており、当該フィルタが、青色光に含まれる各波長成分を
所定の漏れ率で他の色光用の光路に導く。この場合、青色光を透過率や反射率の調整によ
って、その波長域全体に亘って弱めることができる。
According to still another aspect of the present invention, the color separation optical system includes a filter that separates an optical path for blue light and an optical path for other color light, and the filter is included in each of the blue light. The wavelength component is guided to an optical path for another color light with a predetermined leakage rate. In this case, blue light can be weakened over the entire wavelength range by adjusting the transmittance and the reflectance.
本発明のさらに別の態様によれば、色分離光学系が、青色光用の光路と他の色光用の光
路とを分離するフィルタを有しており、当該フィルタが、青色光のうち緑色側の所定波長
幅の成分を他の色光用の光路に導く。この場合、青色光をフィルタの遮断波長の調整によ
って、境界波長域で弱めることができる。
According to still another aspect of the present invention, the color separation optical system includes a filter that separates an optical path for blue light and an optical path for other color light, and the filter includes a green side of blue light. The component having a predetermined wavelength width is guided to an optical path for other color light. In this case, blue light can be weakened in the boundary wavelength region by adjusting the cutoff wavelength of the filter.
本発明のさらに別の態様によれば、色分離光学系が、青色光用の光路を緑色光及び赤色
光用の光路から分岐する第1ダイクロイックフィルタと、緑色光用の光路を赤色光用の光
路から分岐する第2ダイクロイックフィルタとを有し、当該第1及び第2ダイクロイック
フィルタが、青色光の一部を緑色光用の光路上に導く。この場合、第2ダイクロイックフ
ィルタを旧来型とし第1ダイクロイックフィルタのみの仕様変更によって、目的とする色
分離が可能になる。
According to still another aspect of the present invention, the color separation optical system includes a first dichroic filter that branches the optical path for blue light from the optical path for green light and red light, and the optical path for green light for red light. A second dichroic filter branched from the optical path, and the first and second dichroic filters guide part of the blue light onto the optical path for green light. In this case, the second dichroic filter is a conventional type, and the target color separation can be performed by changing the specifications of only the first dichroic filter.
本発明のさらに別の態様によれば、色分離光学系が、赤色光用の光路を緑色光及び青色
光用の光路から分岐する第1ダイクロイックフィルタと、緑色光用の光路を青色光用の光
路から分岐する第2ダイクロイックフィルタとを有し、第1ダイクロイックフィルタが、
青色光の一部を赤色光用の光路上に導く。この場合、第2ダイクロイックフィルタを旧来
型とし第1ダイクロイックフィルタのみの仕様変更によって、目的とする色分離が可能に
なる。
According to still another aspect of the present invention, the color separation optical system includes a first dichroic filter that branches the optical path for red light from the optical path for green light and blue light, and the optical path for green light for blue light. A second dichroic filter branched from the optical path, the first dichroic filter,
Part of the blue light is guided onto the optical path for red light. In this case, the second dichroic filter is a conventional type, and the target color separation can be performed by changing the specifications of only the first dichroic filter.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るプロジェクタの光学系の構成を説明する概念図で
ある。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the optical system of the projector according to the first embodiment of the invention.
このプロジェクタ10は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してカラー
の光学像を形成し、この光学像をスクリーン上に拡大投射するための光学機器であり、光
源ランプユニット20、照明光学系30、色分離装置40、光変調部60、クロスダイク
ロイックプリズム70、及び投射光学系80を備えて構成される。ここで、光源ランプユ
ニット20と照明光学系30とは、色分離装置40等に供給するための照明光を生成する
照明装置を構成する。
The
光源ランプユニット20は、光源ランプ21から周囲に放射された光束を集めて射出し
、照明光学系30等を介して光変調部60を照明するための光源装置であり、発光管であ
る光源ランプ21と、光源ランプ21から射出された光源光を反射する凹の楕円である凹
面鏡22と、凹面鏡22で反射された光源光をコリメートする凹レンズ23とを備える。
この光源ランプユニット20において、光源ランプ21から射出された略白色の光源光は
、凹面鏡22及び凹レンズ23を経て平行化され、前方側すなわち照明光学系30側に射
出される。なお、上述した光源ランプ21には、各種波長に亘って高輝度の光を射出する
ことができる点で、通常高圧水銀ランプが使用されるが、光源ランプユニット20に組み
込み可能なランプは、高圧水銀ランプに限らない。また、上述した楕円の凹面鏡22に代
えて、放物面等の各種凹面鏡を用いることができる。放物面の凹面鏡を用いた場合、凹面
鏡22の後段に凹レンズ23等を設けなくとも、光源ランプユニット20から平行光束を
射出させることが可能となる。
The light
In the light
照明光学系30は、光源ランプユニット20から射出された光束を複数の部分光束に分
割して対象とする照明領域に重畳して入射させることにより照度を均一化するとともに、
照明光を特定方向の偏光に変換する光学系であり、第1レンズアレイ31、第2レンズア
レイ32、偏光変換装置34、及び重畳レンズ35を備えている。
The illumination
An optical system that converts illumination light into polarized light in a specific direction, and includes a
第1レンズアレイ31は、光源ランプ21から射出された光束を複数の部分光束に分割
する光束分割光学素子としての機能を有し、システム光軸OAと直交する面内にマトリッ
クス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。各小レンズの輪郭形状は、後述
する光変調部60を構成する液晶表示パネル61b,61g,61rの画像形成領域の形
状とほぼ相似形をなすように設定されている。第2レンズアレイ32は、前述した第1レ
ンズアレイ31により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズ
アレイ31と同様にシステム光軸OAに直交する面内にマトリックス状に配列される複数
の小レンズを備えているが、集光を目的としているため、各小レンズの輪郭形状が液晶表
示パネル61b,61g,61rの画像形成領域の形状と正確に対応している必要はない
。
The
偏光変換装置34は、PBSアレイと位相差板とで形成されており、第1レンズアレイ
31により分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する。
この偏光変換装置34のPBSアレイは、詳細な図示を省略しているが、システム光軸O
Aに対して傾斜配置される偏光分離膜及び反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。
前者の偏光分離膜は、各部分光束に含まれるP偏光光束及びS偏光光束のうち、一方の偏
光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、後者の反射
ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわちシステム光軸OAに沿っ
た方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換装置34の光束射出面
にストライプ状に設けられる位相差板によって偏光変換され、すべての偏光光束の偏光方
向が揃えられる。このような偏光変換装置34を用いることにより、光源ランプ21から
射出される光束を、一方向の偏光光束に揃えることができるため、光変調部60で利用す
る光源光の利用率を向上させることができる。
The
Although detailed illustration of the PBS array of the
A configuration in which polarization separation films and reflection mirrors that are inclined with respect to A are alternately arranged.
The former polarization separation film transmits one polarized light beam among the P-polarized light beam and S-polarized light beam included in each partial light beam, and reflects the other polarized light beam. The reflected other polarized light beam is bent by the latter reflecting mirror, and is emitted in the emission direction of the one polarized light beam, that is, the direction along the system optical axis OA. One of the emitted polarized light beams is polarized and converted by a phase difference plate provided in a stripe shape on the light beam emission surface of the
重畳レンズ35は、第1レンズアレイ31、第2レンズアレイ32、及び偏光変換装置
34を経た複数の部分光束を集光して、液晶表示パネル61b,61g,61rの画像形
成領域上に重畳させて入射させるための光学素子である。この重畳レンズ35から射出さ
れた光束は、均一化されつつ次段の色分離装置40に射出される。つまり、両レンズアレ
イ31,32と重畳レンズ35とを経た照明光は、以下に詳述する色分離装置40を経て
、光変調部60の照明領域すなわち各色の液晶表示パネル61b,61g,61rの画像
形成領域を均一に重畳照明する。
The
色分離装置40は、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41b、反射ミラー4
2a,42b,42c、フィールドレンズ43b,43g,43r、及びリレーレンズ4
5,46を備える。これらのうち、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41bは
、略白色の照明光を3原色に分離するための色分離光学系を構成する。各ダイクロイック
ミラー41a,41bは、透明基板上に、所定の波長領域の光束を反射し他の波長領域の
光束を透過する波長選択作用を有する誘電体多層膜を形成することによって得た光学素子
であり、システム光軸OAに対してともに傾斜した状態で配置される。第1ダイクロイッ
クミラー41aは、基本的には、青・緑・赤(B・G・R)の3色のうち青色光LBを反
射し、緑色光LGと赤色光LRとを透過させる。また、第2ダイクロイックミラー41b
は、入射した緑色光LG及び赤色光LRのうち緑色光LGを反射し赤色光LRを透過させ
る。結果的に、光源ランプユニット20から照明光学系30を経て色分離装置40に入射
した照明光は、第1ダイクロイックミラー41aで反射されて第1光路OP1に導かれる
青色光LBと、第1ダイクロイックミラー41aを透過して第2ダイクロイックミラー4
1bで反射されて第2光路OP2に導かれる緑色光LGと、第1及び第2ダイクロイック
ミラー41a,41bを透過して第3光路OP3に導かれる赤色光LRとに分離される。
ただし、第1ダイクロイックミラー41aは、青色光LBを完全に反射するのではなく、
一部の青色光LBを緑色光LG等とともに透過させる。このように、第1ダイクロイック
ミラー41aの透過・反射特性を調節することによって、青色光LBの一部を透過させた
場合、第2ダイクロイックミラー41bが通常の透過・反射特性を有するとすると、青色
光LBの一部は、緑色用の第2光路OP2に意図的に導かれることになる。
The
2a, 42b, 42c,
5 and 46. Among these, the first and second
Of the incident green light LG and red light LR reflects the green light LG and transmits the red light LR. As a result, the illumination light incident on the
The green light LG reflected by 1b and guided to the second optical path OP2 is separated from the red light LR transmitted through the first and second
However, the first
A part of the blue light LB is transmitted along with the green light LG and the like. As described above, when a part of the blue light LB is transmitted by adjusting the transmission / reflection characteristics of the first
色分離装置40の射出側に設けられた各色用のフィールドレンズ43b,43g,43
rは、第2レンズアレイ32から射出され光変調部60に入射する各部分光束が、適当な
収束度となるように設けられている。一対のリレーレンズ45,46は、青色用の第1光
路OP1や緑色用の第2光路OP2よりも相対的に長い赤色用の第3光路OP3上に配置
されている。これらのリレーレンズ45,46は、入射側の第1のリレーレンズ45の直
前に形成された像を、略そのまま射出側のフィールドレンズ43rに伝達することにより
、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止している。
r is provided such that each partial light beam emitted from the
図2は、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41bの特性を説明するグラフで
ある。グラフ中で、実線は第1ダイクロイックミラー41aの透過率を示し、点線は第2
ダイクロイックミラー41bの透過率を示す。第1ダイクロイックミラー41aは、青色
光LBを基本的に反射するが、緑色光LG及び赤色光LRを略完全に透過し、その透過率
が切り替わる半値に対応する遮断波長は、例えば490nm程度となっている。この場合
、第1ダイクロイックミラー41aは、青色光LBをわずかに透過させるように設計され
ている。具体的には、第1ダイクロイックミラー41aの波長430〜480の範囲にお
ける透過率を10%程度としてある。第2ダイクロイックミラー41bは、緑色光LGを
略完全に反射するが、赤色光LRを略完全に透過し、その透過率が切り替わる半値に対応
する遮断波長は、例えば590nm程度となっている。つまり、前者の第1ダイクロイッ
クミラー41aは、通常のものと異なり、青色波長領域でも10%程度の漏れ率すなわち
透過率を有するが、後者の第2ダイクロイックミラー41bは、通常のものであり、青色
波長領域や緑色波長領域で殆ど0%の透過率となっている。この結果、図1において、色
分離装置40に入射した青色光LBの10%程度は、第1ダイクロイックミラー41aを
透過するが、第2ダイクロイックミラー41bで反射されて緑色用の第2光路OP2に導
かれる。
FIG. 2 is a graph illustrating the characteristics of the first and second
The transmittance of the
以上から明らかなように、第1ダイクロイックミラー41aで反射された青色光LBは
、90%程度に弱められるもののその殆どが第1光路OP1に導かれ、反射ミラー42a
を経て最終段のフィールドレンズ43bに入射する。また、第1ダイクロイックミラー4
1aを透過して第2ダイクロイックミラー41bで反射された緑色光LGと10%程度の
微弱な青色光LBとは、第2光路OP2に導かれ最終段のフィールドレンズ43gに入射
する。さらに、第2ダイクロイックミラー41bを通過した赤色光LRは、第3光路OP
3に導かれ、反射ミラー42b,42cやリレーレンズ45,46を経て最終段のフィー
ルドレンズ43rに入射する。
As is clear from the above, most of the blue light LB reflected by the first
Then, it enters the
The green light LG transmitted through 1a and reflected by the second
3, and enters the final
光変調部60は、3色の照明光LB,LG,LRがそれぞれ入射する3つの液晶表示パ
ネル61b,61g,61rを備える。ここで、青色光LB用の液晶表示パネル61bと
、これを挟む一対の偏光フィルタ62b,62bとは、照明光を画像情報に基づいて2次
元的に輝度変調するための液晶ライトバルブを構成する。また、緑色光LG用の液晶表示
パネル61gと、これを挟む一対の偏光フィルタ62g,62gも、緑色用の液晶ライト
バルブを構成し、同様に、赤色光LR用の液晶表示パネル61rと、一対の偏光フィルタ
62r,62rも、赤色用の液晶ライトバルブを構成する。各液晶表示パネル61b,6
1g,61rは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入したも
のであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号
に従って、それぞれに入射した偏光光束の偏光方向を変調する。
The
1g and 61r are liquid crystal which is an electro-optical material hermetically sealed between a pair of transparent glass substrates. For example, a polarized light beam incident on each of them according to a given image signal using a polysilicon TFT as a switching element. Modulate the polarization direction.
この光変調部60において、第1光路OP1に導かれ本来の90%程度に弱められた青
色光LBは、フィールドレンズ43bを介して液晶表示パネル61bの位置に設けた照明
領域に入射し液晶表示パネル61b内の画像形成領域を照明する。第2光路OP2に導か
れた緑色光LGと本来の10%程度の微弱な青色光LBとは、フィールドレンズ43gを
介して液晶表示パネル61gの位置に設けた照明領域に入射し液晶表示パネル61g内の
画像形成領域を照明する。第3光路OP3に導かれた赤色光LRは、第1及び第2リレー
レンズ45,46及びフィールドレンズ43rを介して液晶表示パネル61rの位置に設
けた照明領域に入射し液晶表示パネル61r内の画像形成領域を照明する。各液晶表示パ
ネル61b,61g,61rは、入射した照明光の偏光方向の空間的分布を変化させるた
めの非発光で透過型の光変調装置である。各液晶表示パネル61b,61g,61rにそ
れぞれ入射した各色光LB,LG,LRは、各液晶表示パネル61b,61g,61rに
電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位で偏光状態が調
整される。その際、偏光フィルタ62b,62g,62rによって、各液晶表示パネル6
1g,61rに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、偏光フィルタ62b,
62g,62rによって、各液晶表示パネル61b,61g,61rから射出される光か
ら所定の偏光方向の変調光が取り出される。
In this
The polarization direction of the illumination light incident on 1g, 61r is adjusted, and the
The modulated light having a predetermined polarization direction is extracted from the light emitted from the liquid
ここで、青色用の液晶ライトバルブ61b,62b等には、本来の90%程度に弱めら
れた青色光LBが入射するので、第1光路OP1に配置されるフィールドレンズ43b、
偏光フィルタ62b、液晶表示パネル61b等の光学素子が青色光LBにさらされる強度
を低減することができ、これら光学素子の寿命を通常の場合に比較して長くすることがで
きる。なお、以上の結果として、緑色用の液晶表示パネル61gにも、本来の10%程度
の微弱な青色光LBが入射するが、この程度であれば、第2光路OP2に配置されるフィ
ールドレンズ43g、偏光フィルタ62g、液晶表示パネル61g等の光学素子が受ける
ダメージはあまり増加しない。
Here, since the blue light LB weakened to about 90% is incident on the liquid crystal
The intensity of exposure of the optical elements such as the
クロスダイクロイックプリズム70は、偏光フィルタ62b,62g,62rから射出
された各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光合成光学系である
。このクロスダイクロイックプリズム70は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視
略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、X字状に交差する一対の
誘電体多層膜71,72が形成されている。一方の第1誘電体多層膜71は青色光を反射
し、他方の第2誘電体多層膜72は赤色光を反射する。このクロスダイクロイックプリズ
ム70は、液晶表示パネル61bからの青色光LBを第1誘電体多層膜71で反射して進
行方向右側に射出させ、液晶表示パネル61gからの緑色光LGを第1及び第2誘電体多
層膜71,72を介して直進・射出させ、液晶表示パネル61rからの赤色光LRを第2
誘電体多層膜72で反射して進行方向左側に射出させる。なお、クロスダイクロイックプ
リズム70に設けた第1誘電体多層膜71については、第1ダイクロイックミラー41a
と同様に、青色光LBをわずかに透過させるように設計でき、この場合、液晶表示パネル
61gからの青色の画像を適宜を透過させることができるようになっている。
The cross
The light is reflected by the
Similarly, the blue light LB can be designed to be slightly transmitted. In this case, a blue image from the liquid
このようにクロスダイクロイックプリズム70で合成された像光は、拡大投影レンズと
しての投射光学系80を経て、適当な拡大率でスクリーン(不図示)にカラー画像として
投射される。
The image light combined by the cross
図3は、図1のプロジェクタ10を制御するための回路部分90を概念的に説明するブ
ロック図である。この回路部分90は、外部から入力されたビデオ信号等の信号に対して
必要な画像処理を施す画像処理部92と、画像処理部92の出力に基づいて各液晶表示パ
ネル61b,61g,61rを駆動するパネル駆動部93と、これらの動作を統括的に制
御する主制御部97とを備える。
FIG. 3 is a block diagram conceptually illustrating a
以上の回路部分90のうち、画像処理部92は、ビデオ信号をパネル駆動部93の動作
に適する信号に変換するための部分で、入力された画像信号に対して適宜補正処理を行う
画像補正回路92aを備える。画像処理部92すなわち画像補正回路92aは、主制御部
97からの指令に基づいて、ビデオ信号に対して諧調補正、色補正、歪補正等の各種画像
処理を行う。
Among the
パネル駆動部93は、画像処理部92から出力された画像処理後の画像信号に基づいて
各液晶表示パネル61b,61g,61rの表示状態を調節する駆動信号を発生する。こ
れにより、画像処理部92から出力された画像信号に対応して、液晶表示パネル61b,
61g,61r及びこれらに付随する偏光フィルタ62b,62g,62rからなる各色
の液晶ライトバルブにおいて、透過率分布としての画像(動画や静止画)を形成すること
ができる。
The
An image (moving image or still image) as a transmittance distribution can be formed in each color liquid crystal light valve composed of 61g, 61r and the accompanying
主制御部97は、制御装置としてプロジェクタ10の全体的な動作を制御するものであ
り、マイクロコンピュータ等からなるとともに、プロジェクタ10の動作に必要な各種デ
ータを保持するための記憶部97aを内蔵する。記憶部97aは、プロジェクタ10を動
作させるための各種プログラム等を記憶しており、プロジェクタ10の動作状態を適切に
維持する。この際、図1等で説明したように、青色光LBが90%程度に弱められて青色
用の第1光路OP1に導かれ、10%程度の微弱な青色光LBが緑色用の第2光路OP2
に導かれることを考慮して、主制御部97は、画像処理部92の画像補正回路92aに照
明光の色彩の変化を相殺するような色補正を行わせる。具体的には、各色用の光路OP1
,OP2,OP3に導かれた弱められた青色光LBと、微弱な青色光LBが混ざった緑色
光LGと、赤色光LRとの3色に対応する色度図上の領域を再現すべく、各色用の液晶表
示パネル61b,61g,61rを駆動する。この場合、青色用の液晶表示パネル61b
に対する照明光量の減少と、緑色用の液晶表示パネル61gに対する色彩変化量との影響
を相殺するような駆動が可能になり、色再現性の良い画像を投射することができる。
The
Therefore, the
, OP2, OP3 to reproduce the region on the chromaticity diagram corresponding to the three colors of the weakened blue light LB, the green light LG mixed with the weak blue light LB, and the red light LR. The liquid
It is possible to drive so as to offset the influence of the decrease in the amount of illumination light with respect to the color change amount on the green liquid
以上説明した本実施形態のプロジェクタ10によれば、色分離装置40での光路OP1
,OP2,OP3の分離に際して、青色光LBの一部を他の緑色光LG用の光路OP2上
に導くので、青色光LB用の光路OP1に導かれる青色光LBの光量が減少し、その経路
に沿って配置される偏光フィルタ62b等の部品寿命を延ばすことができる。この際、青
色用の液晶ライトバルブ61b,62bで形成される青色画像の輝度は減少するが、他の
緑色用の液晶ライトバルブ61g,62gで形成される画像の青色成分の輝度が相対的に
増加させるならば、全体として白色の色温度を高く維持することができる。
According to the
, OP2 and OP3, a part of the blue light LB is guided onto the other optical path OP2 for the green light LG, so that the amount of the blue light LB guided to the optical path OP1 for the blue light LB is reduced, and the path It is possible to extend the life of components such as the
以下、上記第1実施形態に係るプロジェクタ10の変形例について説明する。この変形
例のプロジェクタは、図1に示すプロジェクタ10と外観上同一の構造を有する。図4は
、変形例のプロジェクタ10に組み込まれる第1及び第2ダイクロイックミラー41a,
41bの特性を説明するグラフである。グラフ中で、実線は第1ダイクロイックミラー4
1aの透過率を示し、点線は第2ダイクロイックミラー41bの透過率を示す。
Hereinafter, modifications of the
It is a graph explaining the characteristic of 41b. In the graph, the solid line is the first dichroic mirror 4
The transmittance of 1a is shown, and the dotted line shows the transmittance of the second
この場合、第1ダイクロイックミラー41aは、青色光LBを基本的に反射するが、緑
側の青色光LBの一部と、緑色光LG及び赤色光LRの全部とを略透過させ、その透過率
が切り替わる半値に対応する遮断波長は、例えば480nm程度となっている。つまり、
第1ダイクロイックミラー41aは、旧来型のものに比較して、青色光LBの緑色側端の
10nm程度の波長幅の成分を余分に透過させる。第2ダイクロイックミラー41bにつ
いは、図2の場合と同様であり、説明を省略する。この結果、色分離装置40に入射した
青色光LBのうち緑側の長波長成分は、第1ダイクロイックミラー41aを透過するが、
第2ダイクロイックミラー41bで反射されて緑色用の第2光路OP2に導かれる。
In this case, the first
The first
The light is reflected by the second
以上をまとめると、第1ダイクロイックミラー41aで反射された青色光LBは、長波
長側のカットによって弱められて第1光路OP1に導かれ、反射ミラー42aを経て最終
段のフィールドレンズ43bに入射する。また、第1ダイクロイックミラー41aを透過
して第2ダイクロイックミラー41bで反射された緑色光LGと長波長側のみの微弱な青
色光LBとは、第2光路OP2に導かれ最終段のフィールドレンズ43gに入射する。さ
らに、第2ダイクロイックミラー41bを通過した赤色光LRは、第3光路OP3に導か
れ、反射ミラー42b,42cやリレーレンズ45,46を経て最終段のフィールドレン
ズ43rに入射する。
In summary, the blue light LB reflected by the first
以上において、クロスダイクロイックプリズム70に設けた第1誘電体多層膜71につ
いては、第1ダイクロイックミラー41aと同様に、青色光LBのうち長波長側の成分を
透過させることができるようになっている。
In the above, the first
この変形例においても、青色光LBの一部を他の緑色光LG用の光路OP2上に導くの
で、青色光LB用の光路OP1に導かれる青色光LBの光量が減少し、その経路に沿って
配置される偏光フィルタ62b等の部品寿命を延ばすことができる。この際、青色用の液
晶ライトバルブ61b,62bへの青色光LBの供給量の減少分だけ、緑色用の液晶ライ
トバルブ61g,62gへの青色光LBの供給量が増加するので、クロスダイクロイック
プリズム70で合成後の投射画像について白色の色温度を高く維持することができる。
Also in this modified example, since a part of the blue light LB is guided onto the other optical path OP2 for the green light LG, the amount of the blue light LB guided to the optical path OP1 for the blue light LB is reduced and along the path. The lifetime of parts such as the
〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第2実施形
態のプロジェクタは、第1実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明
しない部分については第1実施形態と同様であるものとする。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a projector according to a second embodiment of the invention will be described. Note that the projector according to the second embodiment is obtained by partially changing the projector according to the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.
図5は、第2実施形態に係るプロジェクタの光学系の構成を説明する概念図である。こ
の場合、色分離装置140は、第1及び第2ダイクロイックミラー141a,141b、
反射ミラー42a,42b,42c、フィールドレンズ43b,43g,43r、及びリ
レーレンズ45,46を備える。これらのうち、色分離光学系を構成する第1ダイクロイ
ックミラー141aは、基本的に、赤色光LRを反射して赤色用の第1光路OP1に導き
、第2ダイクロイックミラー141bは、緑色光LGを反射することによって緑色用の第
2光路OP2に導くとともに、青色光LBを透過させることによって青色用の第3光路O
P3に導く。ただし、第1ダイクロイックミラー141aは、青色光LBを100%透過
させるのではなく、一部の青色光LBを赤色光LR等とともに反射する。このように、第
1ダイクロイックミラー141aの透過・反射特性を調節することによって、青色光LB
の一部を反射させた場合、青色光LBの一部は、赤色用の第3光路OP3に意図的に導か
れることになる。
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the optical system of the projector according to the second embodiment. In this case, the
Reflecting
Lead to P3. However, the first
When a part of the light is reflected, a part of the blue light LB is intentionally guided to the third optical path OP3 for red.
図6は、第1及び第2ダイクロイックミラー141a,141bの特性を説明するグラ
フである。グラフ中で、実線は第1ダイクロイックミラー141aの透過率を示し、点線
は第2ダイクロイックミラー141bの透過率を示す。第1ダイクロイックミラー141
aは、赤色光LRを略完全に反射し、緑色光LGを略完全に透過させるが、青色光LBに
ついては、その10%程度を反射しつつその90%程度を透過させる。つまり、第1ダイ
クロイックミラー141aは、通常のものと異なり、青色波長領域でも10%程度の反射
率を有するが、第2ダイクロイックミラー41bは、通常のものである。この結果、色分
離装置40に入射した青色光LBの90%程度は、第1ダイクロイックミラー141aを
透過して最終的に青色用の第3光路OP3に導かれるが、青色光LBの10%程度は、第
1ダイクロイックミラー141aで反射されて赤色用の第1光路OP1に導かれる。
FIG. 6 is a graph illustrating the characteristics of the first and second
a reflects the red light LR almost completely and transmits the green light LG almost completely, but the blue light LB reflects about 10% and transmits about 90% thereof. That is, the first
以上説明した本実施形態のプロジェクタ10によれば、色分離装置40での光路OP1
,OP2,OP3の分離に際して、青色光LBの一部を他の赤色光LR用の光路OP1上
に導くので、青色光LB用の光路OP3に導かれる青色光LBの光量が減少し、その経路
に沿って配置される偏光フィルタ62b等の部品寿命を延ばすことができる。この際、青
色用の液晶ライトバルブ61b,62bで形成される青色画像の輝度は減少するが、他の
緑色用の液晶ライトバルブ61g,62gで形成される画像の青色成分の輝度が相対的に
増加させるならば、全体として白色の色温度を高く維持することができる。
According to the
, OP2 and OP3, a part of the blue light LB is guided onto another optical path OP1 for the red light LR, so that the amount of the blue light LB guided to the optical path OP3 for the blue light LB is reduced, and the path It is possible to extend the life of components such as the
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能で
あり、例えば次のような変形も可能である。
Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. Such modifications are also possible.
すなわち、上記実施形態では、青色光LBの一部を第1光路OP1や第3光路OP3に
導く場合について説明しているが、青色光LBを第2光路OP2に導くことも可能である
。この場合、青色光LBの一部を第1光路OP1や第3光路OP3に振り分けることにな
る。
That is, in the above embodiment, the case where a part of the blue light LB is guided to the first optical path OP1 and the third optical path OP3 is described, but the blue light LB can also be guided to the second optical path OP2. In this case, a part of the blue light LB is distributed to the first optical path OP1 and the third optical path OP3.
また、上記実施形態では、青色光LBの10%程度を第1光路OP1や第3光路OP3
に導くものとしているが、青色光LBを他の光路に導く割合は10%に限らず、適宜変更
することができる。この際、青色光用の液晶ライトバルブ61b,62bの寿命と、緑色
光用の液晶ライトバルブ61g,62gの寿命とが略同様となるように設定することで、
プロジェクタ10全体としての寿命を効果的に延ばすことができる。
In the above embodiment, about 10% of the blue light LB is used for the first optical path OP1 and the third optical path OP3.
However, the ratio of guiding the blue light LB to the other optical path is not limited to 10% and can be changed as appropriate. At this time, by setting the lifetimes of the liquid crystal
The lifetime of the
また、上記実施形態のプロジェクタ10では、光源ランプユニット20の光源ランプ2
1として高圧水銀ランプを用いているが、略白色の照明光を得ることができる各種ランプ
を用いることができる。
In the
Although a high-pressure mercury lamp is used as 1, various lamps capable of obtaining substantially white illumination light can be used.
また、上記実施形態のプロジェクタ10では、照明光学系30をレンズアレイ31,3
2、偏光変換装置34、及び重畳レンズ35で構成したが、レンズアレイ31,32等に
ついてはこれを省略することができ、或いはこれをロッドインテグレータに置き換えるこ
とができる。
In the
2, the
また、本実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説
明したが、本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透
過型」とは、液晶表示パネル等を含むライトバルブが光を透過するタイプであることを意
味しており、「反射型」とは、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味して
いる。
In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a transmissive projector has been described. However, the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, “transmission type” means that a light valve including a liquid crystal display panel or the like is a type that transmits light, and “reflection type” is a type that the light valve reflects light. It means that.
また、本発明は、投射画像を観察する側から投射するフロント投射型プロジェクタにも
、投射画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投射型プロジェクタにも適用可能
である。
Further, the present invention can be applied to a front projection type projector that projects from the side that observes the projected image, and a rear projection type projector that projects from the side opposite to the side that observes the projected image.
10…プロジェクタ、 20…光源ランプユニット、 30…照明光学系、 31,3
2…レンズアレイ、 34…偏光変換装置、 35…重畳レンズ、 40…色分離装置、
41a…第1ダイクロイックミラー、 41b…第2ダイクロイックミラー、 43b
,43g,43r…フィールドレンズ、 45,46…リレーレンズ、 45,46…第
2リレーレンズ、 60…光変調部、 61b,61g,61r…液晶表示パネル、 6
2b,62g,62r…偏光フィルタ、 70…クロスダイクロイックプリズム、 71
,72…誘電体多層膜、 80…投射光学系、 90…回路部分、 92…画像処理部、
93…パネル駆動部、 97…主制御部、 LB,LG,LR…各色光、 OA…シス
テム光軸、 OP1…第1光路、 OP2…第2光路、 OP3…第3光路
DESCRIPTION OF
2 ... Lens array, 34 ... Polarization conversion device, 35 ... Superposition lens, 40 ... Color separation device,
41a ... 1st dichroic mirror, 41b ... 2nd dichroic mirror, 43b
, 43g, 43r ... field lens, 45, 46 ... relay lens, 45, 46 ... second relay lens, 60 ... light modulator, 61b, 61g, 61r ... liquid crystal display panel, 6
2b, 62g, 62r ... polarizing filter, 70 ... cross dichroic prism, 71
72 ... Dielectric multilayer film, 80 ... Projection optical system, 90 ... Circuit part, 92 ... Image processing unit,
93 ... Panel drive unit, 97 ... Main control unit, LB, LG, LR ... Each color light, OA ... System optical axis, OP1 ... First optical path, OP2 ... Second optical path, OP3 ... Third optical path
Claims (7)
前記照明装置から射出された照明光を青色光、緑色光、及び赤色光用の複数の光路に分
離するとともに、光路の分離に際して、青色光の一部を他の色光用の光路上に導く色分離
光学系と、
前記色分離光学系で分離された各色光用の光路に導かれた光を、画像情報に応じてそれ
ぞれ変調する各色光用の液晶ライトバルブと、
前記液晶ライトバルブで変調された各色の像光を合成する光合成光学系と
前記光合成光学系を経た像光を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクタ。 A lighting device having a light source device that emits light source light including blue light, green light, and red light;
A color that separates the illumination light emitted from the illuminating device into a plurality of optical paths for blue light, green light, and red light, and guides a part of the blue light onto an optical path for other color light when the optical path is separated. A separation optical system;
A liquid crystal light valve for each color light that modulates the light guided to the optical path for each color light separated by the color separation optical system according to image information;
A light combining optical system that combines image light of each color modulated by the liquid crystal light valve; and a projection optical system that projects image light that has passed through the light combining optical system;
A projector comprising:
度図上の領域を再現すべく駆動される請求項1記載のプロジェクタ。 2. The projector according to claim 1, wherein the liquid crystal light valve for each color light is driven so as to reproduce a region on a chromaticity diagram corresponding to three colors of light guided to an optical path for each color light.
寿命と、緑色光及び赤色光用の液晶ライトバルブの少なくとも一方の寿命とがバランスす
るように設定される請求項1及び請求項2のいずれか一項記載のプロジェクタ。 The ratio of part of the blue light to the optical path for the other color light balances the life of the liquid crystal light valve for blue light and the life of at least one of the liquid crystal light valves for green light and red light. The projector according to any one of claims 1 and 2, wherein the projector is set to.
有しており、当該フィルタは、青色光に含まれる各波長成分を所定の漏れ率で前記他の色
光用の光路に導く請求項1から請求項3のいずれか一項記載のプロジェクタ。 The color separation optical system includes a filter that separates an optical path for blue light and the optical path for other color light, and the filter separates each wavelength component contained in blue light with a predetermined leakage rate. The projector according to any one of claims 1 to 3, wherein the projector is guided to an optical path for another color light.
有しており、当該フィルタは、青色光のうち緑色側の所定波長幅の成分を前記他の色光用
の光路に導く請求項1から請求項3のいずれか一項記載のプロジェクタ。 The color separation optical system includes a filter that separates an optical path for blue light from the optical path for the other color light, and the filter removes a component having a predetermined wavelength width on the green side of the blue light from the other. The projector according to any one of claims 1 to 3, wherein the projector is led to an optical path for colored light.
イクロイックフィルタと、緑色光用の光路を赤色光用の光路から分岐する第2ダイクロイ
ックフィルタとを有し、当該第1及び第2ダイクロイックフィルタは、青色光の一部を前
記緑色光用の光路上に導く請求項1から請求項5のいずれか一項記載のプロジェクタ。 The color separation optical system includes a first dichroic filter that branches an optical path for blue light from an optical path for green light and red light, and a second dichroic filter that branches an optical path for green light from an optical path for red light. The projector according to claim 1, wherein the first and second dichroic filters guide part of blue light onto the optical path for green light.
イクロイックフィルタと、緑色光用の光路を青色光用の光路から分岐する第2ダイクロイ
ックフィルタとを有し、前記第1ダイクロイックフィルタは、青色光の一部を赤色光用の
光路上に導く請求項1から請求項5のいずれか一項記載のプロジェクタ。 The color separation optical system includes a first dichroic filter that branches an optical path for red light from an optical path for green light and blue light, and a second dichroic filter that branches an optical path for green light from an optical path for blue light. The projector according to claim 1, wherein the first dichroic filter guides part of blue light onto an optical path for red light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006318124A JP2008134276A (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006318124A JP2008134276A (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Projector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008134276A true JP2008134276A (en) | 2008-06-12 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006318124A Withdrawn JP2008134276A (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Projector |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008134276A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110133949A (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-16 | 深圳光峰科技股份有限公司 | Light supply apparatus and projection arrangement with the light supply apparatus |
-
2006
- 2006-11-27 JP JP2006318124A patent/JP2008134276A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110133949A (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-16 | 深圳光峰科技股份有限公司 | Light supply apparatus and projection arrangement with the light supply apparatus |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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